О кристаллизации стекла

Чтобы избежать появления кристаллов в стекле нужно знать законы, управляющие числом новообразований и их линейным ростом. В жидком состоянии расплава молекулы совершают хаотическое тепловое движение и сталкиваются одна с другой, образуя метастабильные агрегаты, которые перегруппировываются и образуют центры кристаллизации. К этим центрам присоединяются новые частицы вещества и кристаллы растут. При дальнейшем понижении температуры скорость движения молекул уменьшается, но кристаллы ещё растут под влиянием увеличения коэффициента диффузии, который зависит от вязкости. При дальнейшем переохлаждении вязкость возрастает чрезвычайно быстро и рост кристаллов прекращается. Процесс кристаллизации можно представить в виде следующих графиков на Рис.2.

Способность расплава кристаллизоваться выясняется из взаимного расположения графиков ЧЦК и ЛРК. ЧЦК – это есть скорость образования некоторого числа центров кристаллизации, т.е. ,где - приращение центров кристалла, - приращение температуры. ЛРК – скорость линейного роста кристаллов , где - приращение размеров кристаллов.

Если максимумы ЧЦК и ЛРК находятся при близких температурах, то кристаллизация наступает легко, а если они разнесены, то кристаллизация затруднена. Максимум ЛРК для всех расплавов лежит в близи температуры плавления, благодаря этому большинство расплавов можно перевести в стеклообразное состояние. Если абсолютное значение максимума ЧЦК велико, то образуется большое число мелких кристаллов. Если же велик максимум ЛРК, то образуются кристаллы большого размера. Чёткое представление о кристаллизационной способности расплава стекломассы данного химического состава позволяет целенаправленно управлять режимом варки, выработкой и термической обработкой стекла добиваясь его получения без кристаллизации. Увеличение числа вязких компонентов состава, хороший провар и однородность шихты, снижают кристаллизационную способность стекломассы.

Стёкла оптические

Стёклами называют вещества находящиеся в стеклообразном состоянии, которому присущи следующие признаки:

1) твёрдость при обычной температуре;

1) прозрачность хотя бы для некоторой части спектра видимого излучения;

2) малая электро и теплопроводность;

3) стойкость к реагентам атмосферы и воды;

4) однородность по всему объёму.

Стекла, которые удовлетворяют этим признакам, называются промышленными, техническими или оптическими в зависимости от их назначения.

Стёкла состоят главным образом из окислов, которые делят на

1) кислотные: и др.;

2) основные: ;

3) двойственного действия: .

Стёкла оптические определяют по 100%-й формуле химического состава. Например, 72% - , 10% - , 18% - . Для предания стёклам специальных свойств по твёрдости, цвету, радиационной устойчивости в них добавляют определённые химические элементы.