Стекло

Файл:Glass02.jpg

Изделие из стекла

Стекло́ – твердотельное состояние аморфных веществ. Аморфные вещества переходят в стеклообразное состояние при температурах ниже температуры стеклования T_g (при температурах свыше T_g аморфные вещества ведут себя как расплавы, т.е. находятся в расплавленном состоянии). Стекло может быть получено путем охлаждения расплавов, так чтобы избежать кристаллизацию. Практически любое вещество из расплавленного состояния может быть переведено в стеклообразное состояние. Некоторые расплавы (такие как стеклообразующих веществ) не требуют для этого быстрого охлаждения. Однако некоторые вещества (такие как расплавы металлов) требуют очень быстрого охлаждения, чтобы избежать кристаллизацию. Так, для получения металлических стекол необходимы скорости охлаждения 100000 – 1000000 К/с. Стекло может быть получено также путем аморфизации кристаллических веществ, например бомбардировкой пучком ионов, или при осаждении паров на охлаждаемые подложки. Стекло получают из переохлаждённого расплава. К стеклообразующим относят неорганические вещества, которые при охлаждении расплава не кристаллизуются, а затвердевают, сохраняя аморфное строение. Вязкость аморфных веществ - непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества. Обычно расплавы стеклообразующих веществ имеют высокую вязкость по сравнению с расплавами нестеклообразующих веществ. <ref> A.K. Varshneya. Fundamentals of inorganic glasses. Society of Glass Technology, Sheffield, 682pp. (2006)</ref>, <ref> Ожован. Топологические характеристики связей в окисных системах SiO₂ и GeO₂ при переходе стекло-жидкость. ЖЭТФ, 130 (5) 944-956 (2006)</ref>

Стеклообразующие вещества

К стеклообразующим веществам относятся:
Оксиды:

• SiO₂
• B₂O₃
• P₂O₅
• ТeO₂
• GeO₂

Фториды:

• AlF₃

и др.

Виды стекол

В зависимости от основного используемого стеклообразующего вещества, стекла бывают оксидными (силикатные, кварцевое, германатные, фосфатные, боратные), фторидными, сульфидными и т. д.

Базовый метод получения силикатного стекла заключается в плавлении смеси кварцевого песка (SiO₂), соды (Na₂CO₃) и извести (CaCO₃). В результате получается химический комплекс с составом Na₂O*CaO*6SiO₂.

Кварцевое стекло получают плавлением кремнеземистого сырья высокой чистоты (обычно кварцит, горный хрусталь), его химическая формула — SiO₂. Кварцевое стекло может быть также природного происхождения, образующееся при попадании молнии в залежи кварцевого песка.

Органическое стекло (оргстекло) — пластмасса, получившая свое название за прозрачность, на самом деле отношения к стеклу не имеет.

Оптическое стекло — применяют для изготовления линз, призм, кювет и др.

Химико-лабораторное стекло — стекло, обладающее высокой химической и термической устойчивостью.

См. также

• Хрусталь
• Аэрогель
• Жидкое стекло
• Урановое стекло

Шаблон:Link FA

1. A.K. Varshneya. Fundamentals of inorganic glasses. Society of Glass Technology, Sheffield, 682pp. (2006). 2. М.И. Ожован. Топологические характеристики связей в окисных системах SiO2 и GeO2 при переходе стекло-жидкость. ЖЭТФ, 130 (5) 944-956 (2006).