2. Основы технологии стекла, ситаллов и эмали.

2.Стекло, стеклообразное состояние.

В природе и технике все вещества могут быть в сост: плазменном, газообразном, жидком и твердом. Твердые тела могут иметь кристаллич. или агрегатную структуру. Частный случай аморфного состояния-стеклообразное. Комиссия по терминологии АН СССР дала такое определение стеклу: Стекло - все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения, расплава, независимо от хим. состава и температурной области затвердевания и обладающими в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами тв. тел. Причем процесс перехода из жидк. сост. в стеклообразное должен быть обратимым.

С точки зрения современных понятий, различают термины «стек­ло» и стеклообразное состояние. Т.к. М.М. Шульц и О.В. Мазурин дают следующее определение «стеклообразного состояния»: «вещест­вом в стеклообразном состоянии (стеклообразным веществом) назы­вается твердое некристаллическое вещество, образовавшееся в результате охлаждения жидкости со скоростью, достаточной для пред­отвращения кристаллизации во время охлаждения». Согласно Н.В. Соломину, «стеклом называется материал, в основном состоящий из стеклообразного вещества». Таким образом, термин «стекло» следует считать техническим термином в отличие от научного термина «стек­лообразное состояние». В стекле могут оказаться пузыри, мелкие кристаллики. В материале, в основном состоящем из стеклообразно­го вещества, может быть даже специально образовано очень большое число мельчайших кристалликов, делающих материал непрозрач­ным или придающих ему ту или иную окраску. Такой материал назы­вают «молочным» стеклом, окрашенным стеклом и т.д.

3. Строение стекла.

Представление о стекле как о сложной системе изложил и научно обосновал Д.И, Менделеев. По Д.И. Менделееву, стекло не есть определенное химическое соединение как полагали многие химики первой половины 19 в., а является сплавом оксидов, подобно ме­таллическим сплавам. Д.И. Менделеев рассматривает структуру сте­кол и силикатов как сложную систему, различая в ней две составные части: неизменную (главную) и изменяемую. Под главной частью подразумевается основной каркас кремнеземистого сплава. Измен­чивая часть может подвергаться изменениям и претерпевать замеще­ния. Д.И. Менделеев указывал на полимеризацию молекул стекла, т.е. рассматривал стекло как неорганический полимер, оценивая с современных позиций. В настоящее время существуют несколько гипотез о строении стекла. Гипотеза кристаллитного строения пред­ложена в 1921 году академиком А.А. Лебедевым. Согласно ей, стекло - скопление кристаллитов. Кристаллиты - это не микрообломки кристаллов, а крайне малые и деформированные структурные обра­зования размером 1,2... 1,5 нм. В центральной части кристаллит име­ет структуру, соответствующую нормальной кристаллической рещетке, а к перефелии структура сильно искажается.

Согласно гипотезе Захариассена, структура стекла представляется в виде непрерывной неправильной сетки. Кроме этих двух, сущес­твуют еще гипотезы Г. Таммана, агрегативная гипотеза Ботвинкина, скелетно-координационная гипотеза А.А. Аппена.

Современные представления о структуре стекла базируются на фундаментальных положениях неорганической и физической хи­мии, кристаллохимии, физики и химии твердого состояния.