Стекло и керамика реферат
Обновлено: 30.06.2024
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. СТЕКЛО 1.1 Понятие и свойства неорганического стекла 1.2 Производство стекла 1.3 Типы стекол 2. КЕРАМИКА 2.1 Свойства керамики 2.2 Масштабы производства керамики 2.3 Применение керамики ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ВВЕДЕНИЕ К неорганическим полимерным материалам относятся: минеральное стекло, ситаллы, керамика и другие. Этим материалам присущи не горючесть, высокая стойкость к нагреву,
химическая стойкость, неподверженность к старению, большая твёрдость, хорошая сопротивляемость сжимающим нагрузкам. Однако они повышено хрупкие, плохо переносят резкую смену температур, слабо сопротивляются растягивающим и изгибающим нагрузкам, имеют большую плотность по сравнению с органическими полимерными материалами. Основой неорганических материалов являются главным образом оксиды и бескислородные соединения
металлов. Поскольку большинство неорганических материалов содержит различные соединения кремния с другими элементами, эти материалы объединяют общим названием силикатные. В настоящее время применяют не только соединения кремния, но и чистые оксиды алюминия, магния, циркония и другие, обладающими более ценными техническими свойствами, чем обычные силикатные материалы. В разработке средств механизации для быстрого и
дешевого производства стеклянных изделий в XX в. было достигнуто больше успехов, чем за всю предыдущую историю стекольного дела. В 1900-х годах, хотя уже были заложены основы механизации технологических процессов и массового производства, стекло все еще использовалось главным образом для получения только пяти видов изделий: бутылок, столовой посуды, окон, линз и украшений. С тех пор стекло стало производиться многими
предприятиями и нашло применение буквально в тысячах различных областей. Сейчас под керамикой понимают любые поликристаллические материалы, получаемые спеканием неметаллических порошков природного или искусственного происхождения. Это определение исключает из числа керамических материалов стекла, хотя нередко и их рассматривают как разновидность керамики. 1. СТЕКЛО 1.1 Понятие и свойства неорганического стекла
К неорганическим полимерным материалам относятся: минеральное стекло, ситаллы, керамика и другие. Этим материалам присущи не горючесть, высокая стойкость к нагреву, химическая стойкость, неподверженность к старению, большая твёрдость, хорошая сопротивляемость сжимающим нагрузкам.
Однако они повышено хрупкие, плохо переносят резкую смену температур, слабо сопротивляются растягивающим и изгибающим нагрузкам, имеют большую плотность по сравнению с органическими полимерными материалами.
Основой неорганических материалов являются главным образом оксиды и бескислородные соединения металлов. Поскольку большинство неорганических материалов содержит различные соединения кремния с другими элементами, эти материалы объединяют общим названием силикатные. В настоящее время применяют не только соединения кремния, но и чистые оксиды алюминия, магния, циркония и другие, обладающими более ценными техническими свойствами, чем обычные силикатные материалы.
В разработке средств механизации для быстрого и дешевого производства стеклянных изделий в XX в. было достигнуто больше успехов, чем за всю предыдущую историю стекольного дела.
В 1900-х годах, хотя уже были заложены основы механизации технологических процессов и массового производства, стекло все еще использовалось главным образом для получения только пяти видов изделий: бутылок, столовой посуды, окон, линз и украшений. С тех пор стекло стало производиться многими предприятиями и нашло применение буквально в тысячах различных областей.
Сейчас под керамикой понимают любые поликристаллические материалы, получаемые спеканием неметаллических порошков природного или искусственного происхождения. Это определение исключает из числа керамических материалов стекла, хотя нередко и их рассматривают как разновидность керамики.
1.1 Понятие и свойства неорганического стекла
Механические свойства стёкол характеризуются высоким сопротивлением сжатию (500-2000 Мпа), но низким σв при растяжении (30-90 МПа) и изгибе. Е невысокое (45-100 МПа). Твёрдость стекла равна 5-7 единиц (10 единиц у алмаза).
Важнейшие специфические свойства стёкол - их оптические свойства: прозрачность, отражение, рассеяние, поглощение и преломление света. Обычное неокрашенное стекло пропускает до 90%, отражает ~ 8% и поглощает ~ 1% видимого и частично инфрасвета; ультрафиолет поглощает почти полностью. Кварцевое стекло прозрачно для ультрафиолета. Стекло с PbO поглощает рентгеновское излучение.
Силикатные триплексы – два листа закалённого стекла (δ=2…3мм), склеенные прозрачной эластичной полимерной плёнкой. При его разрушении образовываются неострые осколки, которые удерживаются на полимерной плёнке.
Широкая употребительность стекла обусловлена неповторимым и своеобразным сочетанием физических и химических свойств, не свойственным никакому другому материалу. Например, без стекла, вероятно, не существовало бы обычного электрического освещения в том виде, в каком мы его знаем. Не было найдено никакого другого материала для колбы электрической лампы, который объединял бы в себе такие важные качества, как прозрачность, теплостойкость, механическая прочность, хорошая свариваемость с металлами и дешевизна. Аналогично, прецизионные оптические элементы микроскопов, телескопов, фотоаппаратов, кино- и видеокамер и дальномеров в отсутствие стекла, вероятно, не из чего было бы изготовить. Все указанные выше свойства в конечном счете связаны с тем фактом, что стекла являются аморфными, а не кристаллическими материалами.
При комнатной температуре стекло представляет собой твердый хрупкий материал и обычно остается таковым при повышении температуры вплоть до 400С. Однако при дальнейшем нагреве стекло постепенно размягчается, вначале почти незаметно, пока, наконец, не становится вязкой жидкостью. Процесс перехода стекла из твердого состояния в жидкое не характеризуется сколько-нибудь определенной температурой плавления. При правильном охлаждении жидкого стекла этот процесс происходит в обратном направлении также без кристаллизации (деаморфизации).
1.2 Производство стекла
Смесь, или шихта, из которой приготавливается стекло, содержит некоторые главные материалы: кремнезем (песок) почти всегда; соду (оксид натрия) и известь (оксид кальция) обычно; часто поташ, оксид свинца, борный ангидрид и другие соединения. Шихта также содержит стеклянные осколки, остающиеся от предыдущей варки, и, в зависимости от обстоятельств, окислители, обесцвечиватели и красители либо глушители. После того как эти материалы тщательно перемешаны друг с другом в требуемых соотношениях, расплавлены при высокой температуре, а расплав охлажден достаточно быстро, чтобы воспрепятствовать образованию кристаллического вещества,получается целевой материал– стекло.
Хотя песок внешне не похож на стекло, большинство распространенных стекол содержат от 60 до 80 мас.% песка, и этот материал как бы образует остов, относительно которого протекает процесс стеклообразования. Стеклообразующий песок – это кварц, наиболее распространенная форма кремнезема. Он подобен песку с морского пляжа, из которого, однако, удалено большинство посторонних примесей. Оксид натрия Na2O обычно вводится в шихту в виде кальцинированной соды (карбоната натрия), однако иногда используется бикарбонат или нитрат натрия. Все эти соединения натрия разлагаются до Na2O при высоких температурах. Калий применяется в форме карбоната или нитрата. Известь добавляется в виде карбоната кальция (известняка, кальцита, осажденной извести) либо иногда в виде негашеной (CaO) или гашеной (Ca(OH)2) извести. Главные источники монооксида бора для производства стекла– бура и борный ангидрид. Оксид свинца обычно вводится в шихту в виде свинцового сурика или свинцового глета.
Стекло варится путем выдерживания смеси сырьевых материалов при высоких температурах (от 1200 до 1600 0 С) в течение продолжительного времени – от 12 до 96 ч. Такой режим обеспечивает протекание необходимых химических реакций, в результате чего сырьевая смесь приобретает свойства стекла.
В древние времена варка производилась в глиняных горшочках глубиной и диаметром 5–7 см. В настоящее время применяются шамотные горшки гораздо больших размеров, вмещающие от 200 до 1400 кг шихты, для производства оптического, художественного и других видов стекла специального состава. В одной печи могут выдерживаться от 6 до 20 горшков. Большие массы стекла варятся в ванных печах непрерывного действия. Постоянный уровень расплавленного стекла в ванне поддерживается путем непрерывной подачи шихты на одном из концов установки и извлечения готового продукта с той же скоростью из другого конца; в таком режиме некоторые стекловаренные печи работали в течение пяти лет, прежде чем возникала необходимость в ремонте. Крупные печи, иногда вмещающие несколько сот тонн расплавленного стекла, приспосабливаются к интенсивному механическому производству. Как горшковые, так и ванные печи обычно нагреваются сжиганием природного газа или мазута.
В отношении переработки в изделия стекло отличается от большинства других материалов двумя особенностями. Во-первых, оно должно перерабатываться, будучи чрезвычайно горячим и полужидким. Во-вторых, операции формования должны выполняться за короткие периоды, длящиеся от нескольких секунд до, самое большее, нескольких минут,– за это время стекло охлаждается до состояния твердого тела. При необходимости дальнейшей обработки стекло вновь должно быть нагрето. В расплавленном состоянии стекло может быть вытянуто в длинные нити, обладающие гибкостью при высокой температуре, извлечено из общей массы погруженным в него инструментом в виде небольшого сгустка, подцеплено концом стеклодувной трубки либо разлито в формы для получения отливок или прессовок. Поскольку стекло легко сплавляется с металлом, отдельные части сложного изделия соединяются друг с другом после повторного нагрева, благодаря которому также обеспечивается чистота соединяемых поверхностей. Вращение заготовки с постоянной скоростью при обработке придает изделию осесимметричную форму. Готовые стеклянные изделия подвергаются процессу отжига со стадией медленного охлаждения для релаксации напряжений. За все время производства стекла были созданы четыре главных метода его обработки: выдувание, прессование, прокатка и литье. Первые три метода используются как в мелкосерийном ручном, так и в непрерывном машинном производстве. Литье, однако, трудно приспособить к крупносерийному производству.
Керамические материалы (керамику) получают спеканием порошков минеральных веществ, в качестве которых применяют глину, полевой шпат, кварц, тальк и др. Керамика обладает высокой теплостойкостью, химической стойкостью и водостойкостью. Она имеет хорошие диэлектрические свойства и твердость, не подвержена старению и не дает остаточных деформаций под действием механических нагрузок. Основной недостаток ее — хрупкость и высокая усадка изделий при обжиге.
Керамику используют в электрической и радиотехнической промышленности в качестве диэлектриков — установочных (изоляторных), конденсаторных и пьезоэлектрических. Установочную керамику (электрофарфор, радиофарфор и др.) применяют для изготовления изоляторов, колодок, плат, катушек, каркасов и т.п. Конденсаторная керамика (сегнетокерамики, тиконды, термокоды и др.) служит для изготовления конденсаторов разной емкости. Пьезоэлектрическую керамику на основе титана бария (ТБС и ТБКС), ниобата бария (НБС), ниобата и титаната свинца (НХС) используют в устройствах генерации и приема ультразвука.
Огнеупорные материалы (огнеупоры) применяют для облицовки (футеровки) внутреннего пространства нагревательных устройств. По составу их подразделяют на кремнеземистые, алюмосиликатные, магнезиальные, магне-зиально-известковые, магнезиально-силикатные, углеродистые и др.
В машиностроении и других отраслях керамику как долговечный материал, стойкий против износа, нагрева и агрессивных сред, используют для изготовления огнеупоров, санитарно-технических изделий, посуды, плиток для облицовки, труб, строительного кирпича, черепицы и т.п. В судостроении керамику применяют в судовых паровых котлах, камерах сгорания газотурбинных установок, газовых турбинах, различных нагревательных устройствах, в электро- и радиоустановках в виде плиток для покрытия палуб во влажных помещениях и облицовки помещений общего пользования (ванн, умывальников, гальюнов и т.п.), для изготовления умывальников, унитазов и других санитарно-технических изделий.
Стекло — аморфный, преимущественно прозрачный материал, получаемый на основе кремнезема (белого кварцевого песка) с добавлением оксидов алюминия, бора, натрия, кальция, калия и др. Смесь плавят при температуре 1430-1530 °С и охлаждают. Стекло обладает высокой стойкостью к воздействию большинства кислот, водо- и газонепроницаемо, прозрачно для видимого света и относительно дешево. Основной недостаток его — повышенная хрупкость. Будучи расплавленным, стекло при охлаждении не сразу затвердевает, а постепенно густеет и превращается в твердую однородную прозрачную массу. Его используют для изготовления стеклянных изделий.
Стекло подразделяют в зависимости от входящих в него стеклообразующих оксидов на силикатное, алюмосиликатное, боросиликатное, и др. По назначению стекло разделяют на листовое, оптическое, обыкновенное посудное, электро-техническое, специальное и др.
Листовое стекло применяют для остекления зданий, судовых иллюминаторов и т. п.
Оптическое стекло — для изготовления очков, луп, линз и т.п.
Обыкновенное посудное — для изготовления различной посуды (бутылки, стаканы и т.п.).
Из электротехнического стекла изготовляют лампы, электронно-лучевые трубки, колбы и т.п.
После расплавления исходных веществ жидкую массу выпускают в яму, где она в результате быстрого охлаждения распадается на отдельные куски. Для получения жидкого стекла его растворяют в автоклавах с помощью пара. Растворимое стекло используют в качестве связующего материала для приготовления силикатных красок, обмазок электродов и в других целях.
Зеркальные стекла изготовляют из материалов с наименьшим содержанием оксидов железа, снижающих прозрачность стекла. Их поверхность шлифуют и полируют. Безопасное стекло имеет повышенную прочность и при разрушении распадается на мелкие частицы без режущих кромок. Внутри листов армированного стекла имеется металлическая сетка, повышающая его прочность и препятствующая вылету осколков при его разрушении. Хрустальное стекло (хрусталь) получают при сплавлении кремнезема с поташем и оксидом свинца. Оно обладает большой лучепреломляющей способностью и при шлифовке приобретает сильный блеск. Из хрусталя делают оптические стекла и художественную посуду. В судостроении стекла применяют для остекления судовых иллюминаторов, шкал приборов, изготовления водомерных колонок, зеркал, ламп накаливания, защитных очков, сигнальных устройств, изоляции и т. п. Водомерные стекла получают прессованием с последующей закалкой, что придает им прочность, необходимую при работе в условиях высокого давления в водоуказательных колонках паровых котлов. В ходовые и сигнальные судовые фонари ставят цветные стекла, которые получают введением в расплавленную массу пигментов, В качестве изоляционных материалов применяют стекло в виде ваты, матов и плит.
Уплотняющие материалы
Уплотняющие материалы делят на прокладочные, набивочные и герметизирующие составы. Они должны обладать достаточной упругостью для восприятия давления и устойчивостью против разъедающего действия уплотняемой среды, а также стойкостью при изменении температуры. Уплотняющие материалы выбирают в зависимости от свойств уплотняемой среды и ее параметров (давления и температуры).
Прокладочные материалы применяют в судостроении и судоремонте для уплотнения соединений трубопроводов, крышек горловин и люков, иллюминаторов, водогазонепроницаемых дверей и т.п. Изделия изготовленные из этих материалов называют прокладками. В качестве прокладочных материалов применяют бумагу, картон, прессшпан, резину, фибру, клингерит, паронит, пластмассу асбометаллическое полотно, металлы и др.
Бумага — листовой, эластичный материал, изготовленный из растительных волокон. Плотную бумагу, например ватман, используют в качестве прокладок в соединениях трубопроводов, перекачивающих масло, керосин и нефть без давления при нормальной температуре.
Картон, — толстая твердая бумага, используют в соединениях трубопроводов для перекачки нефти, мазута, масла, и соляра при давлении до 0,6 МПа и температуре до 90 °С.
Резину применяют для изготовления прокладок в чистом виде и с тканевой прослойкой, обыкновенной, маслостойкой и бензостойкой. Прокладки из резины устанавливают в соединениях трубопроводов воды, масла, бензина, нефти и других при давлении до 1 МПа и температуре до 150 °С, а также используют в качестве прокладок крышек горловин и люков, иллюминаторов, водогазонепроницаемых дверей и т. п.
Прокладки из плотных тканей (парусины, холста, грубого полотна) перед установкой пропитывают замазкой из цинковых белил или суриковой. Их устанавливают в соединениях труб вентиляции, трюмного и балластного трубопроводов, а также при монтаже изделий непосредственно на опорные поверхности и палубных механизмов на деревянные прокладки.
Фибру — листы прессованной бумаги, обработанные хлористым цинком — применяют в соединениях трубопроводов, перекачивающих углекислоту, нефть, бензин, керосин и воздух с давлением до 6 МПа при температуре до 100 °С.
Клингерит — прорезиненый и вулканизированный асбестовый картон, предназначен для изготовления прокладок в соединениях водопроводов и паропроводов невысокого давления и температуры.
Паронит — смесь асбеста с каучуком. Выпускают паронит марки. У (универсальный), после обработки не вулканизируется и марки УВ (универсальный вулканизированный), после обработки дополнительно вулканизируется. Вулканизированный паронит прочнее и обладает большей теплостойкостью. Прокладки из паронита устанавливают в соединениях трубопроводов воды, пара, воздуха, масла, бензина, керосина, инертных газов, выхлопных газов и других сред при давлении до 7 МПа и температуре до 250 °С.
Пластмассовые прокладки применяют в соединениях трубопроводов нефти, мазута, масла, воды и других сред при давлении до 2,5 МПа и при температуре от -30 до + 60 °С.
Асбометаллическое полотно — асбестовое полотно, с проложенной внутри красно-медной или латунной проволокой, которая увеличивает прочность прокладки. Такие прокладки устанавливают в соединения трубопроводов, работающих при высоких давлениях и температуре.
Металлические прокладки изготовляют из меди, алюминия, стали и других металлов и сплавов; применяют в качестве прокладок в соединениях трубопроводов, работающих при высоких давлениях и температурах. Медные прокладки ставят в соединениях трубопроводов пара, воды, нефти при давлении до 4,5 МПа и температуре до 350 °С, алюминиевые прокладки — в соединениях трубопроводов пара, нефти и масла при давлении до 6 МПа и температуре до 430 °С, свинцовые прокладки — в соединениях трубопроводов для перекачки агрессивных кислот при давлении до 5 МПа и температуре до 100 °С, стальные прокладки — в соединениях трубопроводов пара и воды при давлении до 10 МПа и температуре до 480 °С.
Набивочными называются материалы, применяемые для уплотнения вращающихся валов, подвижных штоков и тяг. В качестве набивочных материалов используют бумажные, пеньковые и другие шнуры круглого или квадратного сечения. Материал их выбирают в зависимости от вида, давления и температуры уплотняемой среды.
Бумажная сухая набивка служит для уплотнения сальником на трубопроводах пресной воды при давлении по 0,6 МПа и температуре до 60 °С, бумажная пропитанная набивка — для уплотнения сальников на трубопроводах масла, морской воды, топлива и воздуха при давлении до 1,5 МПа и температуре до 60 °С. Пеньковую набивку применяют в тех же случаях, что и бумажную пропитанную, но при давлении до 2,5 МПа и температуре до 60 °С.
Асбестовая пропитанная набивка служит для уплотнения сальников на трубопроводах пара и горячей воды .при давлении до 4 МПа и температуре до 300 °С, асбестовая сухая прографиченная набивка — для уплотнения сальников на трубопроводах пара при давлении до 3,2 МПа и температуре до 40 °С. Асбестовую проволочную набивку применяют, если уплотняемой средой являются выхлопные газы под давлением до 10 МПа и с температурой до 40°С.
Герметизирующие составы (герметики) предназначены для уплотнения заклепочных, болтовых, фитинговых, штуцерных и других соединений. В качестве герметизирующих применяют составы, обеспечивающие герметичность и непроницаемость соединений при их контакте с воздухом, газом, жидким топливом, маслами, водой и т. п.
Они представляют собой тестообразные массы, приготовляемые из тиокола, вулканизирующей пасты и других элементов. После применения масса затвердевает при обычной температуре. В судостроении распространены герметизирующие составы следующих марок: УТ-32; УТ-37; У-ЗОМ и др.
В судостроении и судоремонте для дополнительных уплотнений соединений применяют также различные замазки, из которых наиболее широко распространена замазка из цинковых белил и суриковая.
Суриковая замазка состоит из смеси свинцового сурика и свинцовых белил, взятых в равных пропорциях и размешанных в вареном масле. Она предназначена для дополнительных уплотнений соединений, не подверженных действию пламени и газов с высокой температурой. В замазке uз цинковых белил свинцовый сурик заменен цинковыми белилами. Эта замазка высыхает меньше, чем суриковая, и соединения, выполненные на ней, разбираются легче.
Замазку приготовляют густую и жидкую. Первую используют в соединениях, которые редко разбираются (при установке горловин отсеков, при соединении, фланцев в труднодоступных местах, при монтаже палубных механизмов на деревянных прокладках и т. п.). Жидкая замазка предназначена для пропитывания прокладок из парусины и картона. Для уплотнения трубных соединений с металлическими прокладками применяют густую специальную замазку, состоящую из свинцового глета (45 %), железных опилок (21 %), охры (17 %), мела (12 %) и графита (5%).Эти вещества тщательно перемешиваются в льняном масле.
Неметаллические материалы включают значительный ассортимент материалов неорганического и органического происхождения — стекло и керамику, пластмассы, резину, древесные материалы, а также различные композиционные материалы.
Неметаллические материалы давно применяют как имеющие самостоятельное значение наряду с металлическими в тех случаях, когда от материалов требуются такие свойства, которыми металлические материалы не обладают.
СТЕКЛО И КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Из неметаллических материалов стекло находит наибольшее применение в изготовлении медицинских изделий. По химической устойчивости, поверхностной твердости, прозрачности, дешевизне оно не имеет себе равных среди других материалов. Из стекла изготовляют лабораторную посуду, тару для упаковки, хранения и транспортировки лекарств, очковые линзы, элементы обычной и волоконной оптики для оптических и медицинских изделий, шприцы, термометры и др.
Стекло в отличие от металла не имеет кристаллической структуры; исключение составляют так называемые ситаллы, полученные совсем недавно. Обычное стекло при варке застывает не кристаллизуясь, образуя аморфное изотропное тело, механические свойства которого постоянны во всех направлениях. Стекло представляет собой гомогенный сплав различных окислов. В табл. 4 приведен химический состав основных марок стекла, применяемого Для изготовления медицинских изделий. Состав приведенных в таблице стекол является в известной степени типичным для нескольких марок. Так, нейтральное стекло (НС) выпускают четырех марок, оранжевое (ОС) — двух марок и т. д.
Стекло для медицинских изделий можно разделить на следующие основные виды: медицинское, химико-лабораторное, оптическое и специальное.
Стекло медицинское. В 1982 г. вступил в действие ГОСТ 19808—80, в котором установлены марки медицинского стекла и их физико-химические свойства. Необходимость стандартизации свойств стекла, применяемого для медицинских изделий, связана с тем, что от этого стекла требуются высокие показатели термо-, водо- и щелочестойкости, поскольку медицинские изделия из стекла, как правило, проходят стерилизацию паром. Достаточно сказать, что термостойкость, т. е. этот перепад температур, который должно выдерживать стекло без растрескивания, даже для марок тарного медицинского стекла должна быть не менее 120 °С, а для нейтрального (ампульного) — 150 °С.
Стандартами определены и методы испытания медицинских стекол на водо- и щелочестойкость (ГОСТ 19809—74 и ГОСТ 19810—74). Определение водостойкости основано на воздействии на измельченное стекло дистиллированной воды в автоклаве при температуре 121 °С (имитация режима стерилизации). Водостойкость выражается количеством щелочных окислов в миллиграммах в пересчете на окись натрия Na2О, извлеченных из 1 г зерен стекла. Особенно высокая водостойкость должна быть у химически и термически стойкого стекла (ХТ) — не более 0,02 мг/г и стекла нейтрального (НС) — до 0,06 мг/г; водостойкость тарного стекла — не более 0,6—0,65 мг/г.
Щелочестойкость характеризует устойчивость стекла к растворам щелочей. Метод ее испытаний основан на воздействии кипящей смеси равных объемов 1 н. раствора карбоната натрия и 1 н. раствора едкого натра на поверхность стекла. Образец стекла площадью 10—15 см правильной геометрической формы в течение 3 ч находится в кипящем растворе (в серебряном сосуде).
Щелочестойкость (из двух параллельных определений) выражается потерей массы в миллиграммах на единицу площади. Нейтральное стекло (НС-1) и стекло НТО должно иметь этот показатель не ниже 85 мг/дм 2 , стекло ОС—90 мг/дм 2 , стекло ХТ— 110 мг/дм 2 . ,
Химико-лабораторное стекло. Применяется для изготовления лабораторной посуды. Оно должно быть химически и термически стойким. Химическая стойкость — способность стекла противостоять различным химическим реагентам, т. е. иметь высокую водо-, щелоче- и кислотостойкость. Первые два показателя устанавливают аналогично тем же показателям медицинского стекла, но для определения водостойкости образец помещают не в автоклав, а в водяную баню и выдерживают в ней в течение 1 ч при температуре 98±0,5°С.
Кислотостойкость определяют по потере массы испытуемой пробы стекла при обработке кипящим 20,4% раствором хлористоводородной кислоты в течение 6 ч и выражают отношением потери массы к единице площади пробы. ГОСТ 21400—75 разделяет стекло в зависимости от химической и термической стойкости на шесть групп: ХС-1, ХС-2 и ХС-3—химически стойкое 1, 2 и 3-го классов, ТХС1 и ТХС2—термически и химически стойкое 1-го и 2-го классов, ТС — термически стойкое.
Стекло ХС всех трех классов должно иметь термическую стойкость не менее 120 °С, стекла типа ТХС—190 °С и стекло ТС— 250 °С.
Оптическое стекло. Применяется для изготовления очковых линз и оптических элементов медицинских приборов. Выпускают семь сортов стекла типа крон и семь типа флинт, что позволяет подобрать стекла с нужным показателем преломления от 1,47 (легкий крон) до 1,755 (тяжелый флинт). Очковые стекла изготовляют в настоящее время из стекла типа крон с показателем преломления 1,52. Для изготовления очков-светофильтров с целью световой защиты глаз сварщиков, металлургов и др. применяют цветное стекло; синее, окрашенное окислами кобальта и железа, и желто-зеленое, окрашенное окислами железа, с различными коэффициентами пропускания светового потока.
Специальное стекло. К специальным видам стекол относятся специальные защитные стекла с большим содержанием окислов свинца, предназначенных для защитных ширм, ослабляющих энергию рентгеновского и гамма-излучений и снижающих дозу, действующую на людей, до допустимых значений.
Керамические материалы. Фарфор и фаянс — керамические материалы, получаемые в результате обжига при высокой температуре смеси, приготовленной из глины с добавлением кварцевого песка и полевого шпата. Фарфор содержит 45—50% глины, 30—35% кварца и 18—22% полевого шпата. Фаянс содержит 5— 10% полевого шпата. Фарфор имеет в 3—5 раз большую прочность и в 10—15 меньшее водопоглощение, чем фаянс. Изделия из фарфора и фаянса после обжига покрывают глазурью, приготовленной из тех же компонентов с добавлением (16%) доломита и снова обжигают (глазуруют) при более высокой температуре (до 1500°С).
В лечебных учреждениях употребляются сделанные из фаянса и фарфора санитарно-технические изделия, подкладные судна, поильники и чашки, фарфоровые ступки и тигли. В стоматологии находят применение фарфоровые зубы.
Читайте также: