Стекло
Стекло, твёрдый аморфный материал, полученный в процессе переохлаждения расплава. Для С. характерна обратимость перехода из жидкого состояния в метастабильное, неустойчивое стеклообразное состояние. При определённых температурных условиях кристаллизуется. С. не плавится при нагревании подобно кристаллическим телам, а размягчается, последовательно переходя из твёрдого состояния в пластическое, а затем в жидкое. По агрегатному состоянию С. занимает промежуточное положение между жидким и кристаллическим веществами. Упругие свойства делают С. сходным с твёрдыми кристаллическими телами, а отсутствие кристаллографической симметрии (и связанная с этим изотропность) приближает к жидким. Склонность к образованию С. характерна для многих веществ (селен, сера, силикаты, бораты и др.).
Состав некоторых промышленных стеколХимический состав | |||||||||||
Стекло | SiO2 | B2О3 | Al2O3 | MgO | CaO | BaO | PbO | Na2O | K2O | Fe2O3 | SO3 |
Оконное | 71,8 | — | 2 | 4,1 | 6,7 | — | — | 14,8 | — | 0,1 | 0,5 |
Тарное | 71,5 | — | 3,3 | 3,2 | 5,2 | — | — | 16 | — | 0,6 | 0,2 |
Посудное | 74 | — | 0,5 | — | 7,45 | — | — | 16 | 2 | 0,05 | — |
Хрусталь | 56,5 | — | 0,48 | — | 1 | — | 27 | 6 | 10 | 0,02 | — |
Химико- | 68,4 | 2,7 | 3,9 | — | 8,5 | — | — | 9,4 | 7,1 | — | — |
Оптическое | 41,4 | — | — | — | — | — | 53,2 | — | 5,4 | — | — |
Кварцоидное | 96 | 3,5 | — | — | — | — | — | 0,5 |
| — | — |
Электрокол- | 71,9 | — | — | 3,5 | 5,5 | 2 | — | 16,1 | 1 | — | — |
Электроваку- | 66,9 | 20,3 | 3,5 | — | — | — | — | 3,9 | 5,4 | — | — |
Медицинское | 73 | 4 | 4,5 | 1 | 7 | — | — | 8,5 | 2 | — | — |
Жаростойкое | 57,6 | — | 25 | 8 | 7,4 | — | — | — | 2 | — | — |
Термостойкое | 80,5 | 12 | 2 | — | 0,5 | — | — | 4 | 1 | — | — |
Термометри- | 57,1 | 10,1 | 20,6 | 4,6 | 7,6 | — | — | — | — | — | — |
Защитное | 12 | — | — | — | — | — | 86 |
| 2 | — | — |
Радиационно- | 48,2 | 4 | 0,65 | — | 0,15 | 29,5 | — | 1 | 7,5 | — | — |
Стеклянное волокно | 71 | — | 3— | 3 | 8 | — | — | 15 | — | — | — |
С. называют также отдельные группы изделий из С., например строительное С., тарное С., химико-лабораторное С. и др. Изделия из С. могут быть прозрачными или непрозрачными, бесцветными или окрашенными, люминесцировать под воздействием, например, ультрафиолетового и g-излучения, пропускать или поглощать ультрафиолетовые лучи и т.д. Наибольшее распространение получило неорганическое С., характеризующееся высокими механическими тепловыми, химическими и др. свойствами. Основная масса неорганического С. выпускается для строительства (главным образом листовое) и для изготовления тары. Эти виды продукции получают преимущественно из С. на основе двуокиси кремния (силикатное С.); применение находят также и др. кислородные (оксидные) С., в состав которых входят окислы фосфора, алюминия, бора и т.д. К бескислородным неорганическим С. относятся С. на основе халькогенидов мышьяка (As2S3), сурьмы (Sb2Se3) и т.д., галогенидов бериллия (BeFz) и т.д. (см. также Полупроводники аморфные).
По назначению различают: строительное стекло (оконное, узорчатое, стеклянные блоки и т.д.), тарное стекло, стекло техническое (кварцевое стекло, светотехническое стекло, стеклянное волокно и т.д.),сортовое стекло и т.д. Вырабатываются С., защищающие от ионизирующих излучений, С. индикаторов проникающей радиации, фотохромные С. с переменным светопропусканием, С., применяемое в качествелазерных материалов, увиолевое стекло, пеностекло, растворимое С. и др. Растворимое С., содержащее около 75% 3102, 24% Na2O и др. компоненты, образует с водой клейкую жидкость (жидкое С.); используется как уплотняющее средство, например для изготовления силикатных красок, конторского клея, в качестве диспергаторов и моющих средств, для пропитки тканей, бумаги и пр. Химический состав некоторых видов С. приведён в таблице.
Физико-химические свойства С. Свойства С. зависят от сочетания входящих в их состав компонентов. Наиболее характерное свойство С. — прозрачность (светопрозрачность оконного С. 83—90%, аоптического стекла —до 99,95%). С. типично хрупкое тело, весьма чувствительное к механическим воздействиям, особенно ударным, однако сопротивление сжатию у С. такое же, как у чугуна.