Ситаллы

Ситаллы — стеклокристаллические материалы, полученные объёмной кристаллизацией стёкол и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Разработаны советским физикохимиком И. И. Китайгородским. Материалы, подобные ситаллам, за рубежом называют пирокерамом, девитрокерамом, стеклокерамом.

По своему назначению подразделяются на технические, строительные, ювелирные. По основному свойству и назначению подразделяются на высокопрочные, радиопрозрачные химически стойкие, прозрачные термостойкие, износостойкие и химически стойкие, фотоситаллы, слюдоситаллы, биоситаллы, ситаллоцементы, ситаллоэмали, ситаллы со специальными электрическими свойствами.

Свойства

Ситаллы обладают малой плотностью (они легче алюминия), высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твёрдостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы имеют большинство положительных свойств, которые есть у стекла, в том числе и технологичность.

Существуют ситаллы со специальными свойствами: прозрачные, магнитные, полупроводниковые, радиопрозрачные и другие[1].

Твёрдость большинства ситаллов составляет 6,5—7 единиц по Моосу, предел прочности на изгиб — до 250 МПа, термостойкость — до 1000 °C[1].

Получение

Подбором состава стекла, содержащего в большинстве случаев добавки, ускоряющие объёмную кристаллизацию (катализаторы, нуклеаторы), можно спроектировать соответствующие кристаллические и стекловидную фазы. Кристаллы спроектированных фаз возникают и растут равномерно по всему объёму в результате термической обработки. Технология производства изделий из ситаллов незначительно отличается от производства изделий из стекла. В некоторых случаях изделия можно формовать методами керамической технологии (см. Керамика). Иногда для зарождения кристаллов в состав стекла вводят фоточувствительные добавки. Для производства отдельных видов ситаллов используют шлаки.

Существуют литиевые, борно-бариевые, магниевые, титановые и другие ситаллы.

Применение

Ситаллы применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости (корпуса приборов, шкалы, образцовые меры, подложки микросхем и другое).

Являются перспективными строительными и конструкционными материалами (обтекатели ракет и сверхзвуковых управляемых снарядов, химически стойкая аппаратура, мостостроительные конструкции и другое).

Широкое применение ситалл нашёл в астрономической оптике благодаря рекордно низкому коэффициенту температурного расширения (0 ± 1,5×10−7 К−1 в диапазоне от −60 до 60°С).

На нижней смотровой площадке Останкинской телебашни на высоте 337 метров в полу установлены прозрачные проёмы, изготовленные из ситалла и выдерживающие вес нескольких человек[2][3].

Примечания
  1. Справочник конструктора-приборостроителя. Проектирование. Основные нормы / В. Л. Соломахо, Р. И. Томилин, Б. В. Цитович, Л. Г. Юдовин. — Мн.: Вышэйшая школа, 1988. — С. 130. — 272 с. — 16 600 экз. — ISBN 5-339-00091-5.
  2. 4 уровня Останкинской телебашни. Дмитрий Рогачёв.
  3. Экскурсия на Останкинскую башню.

Литература
  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.