МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ СТЕКЛЯННЫХ РАСПЛАВОВ

Читайте также:

Это материалы получаемые из стеклянных расплавленных масс.

Полезные свойства стекла.

1. Светопреломление оконного стекла принимают равным 1,5,

2. Светопропускаемость в зависимости от длины волны видимого спектра колеблется от 0 до 97%.

3. По оптическим свойствам различают стекло прозрачное, окрашенное, бесцветное и рассеивающее свет.

Технологический процесс производства.

Исходные составляющие материалы тщательно подготовляют — сушат и очищают песок от посторонних примесей, а также отделяют крупные фракции щебня или гравия, дробят и сушат мел и доломит, размалывают уголь. Подготовленные материалы направляют в расходные бункера, а из них — в дозировочное отделение, где дозируют по весу и направляют в смеситель для приготовления шихты. Подготовленная шихта расплавляется в специальных печах непрерывного (ванные печи) или периодического (горшковые печи) действия. Шихту варят при температуре 1100—1200 С и затем выдерживают при этой температуре до полного отделения всех примесей, которые собираются на поверхности расплава в виде пены. В этот период происходит и обесцвечивание стекла путем удаление пузырьков воздуха и газа. Затем из расплавленной массы с помощью машин вытягивают ленту стеклапутем вертикального или горизонтального вытягивания ленты из вязкой расплавленной стеклянной массы.

Применение

Листовое стекло

Листовое стекло является наиболее распространенным видом плоского стекла. Стекло выпускается толщиной от 2 до 6 мм, светопропускаемость его в зависимости от толщины колеблется от 90 до 85% и понижается с увеличением толщины.

Технологический процесс производства. Листовое стекло получают способом литья или прокатом, для этого стеклянную массу выливают и прокатывают валиками с гладкой или узорчатой поверхностью.

Для получения , прозрачного стекла применяют чистые кварцевые пески, не содержащие окрашивающих окисей (окись железа, окись титана и др.).

Профильное строительное стекло представляет собой элементы швеллерного и коробчатого сечения, формуемые на горизонтальных прокатных установках в виде бесконечной ленты, которую разрезают затем на отрезки длиной до 6000 мм. Стекло может быть бесцветным или окрашенным. Стеклодетали коробчатого сечения имеют ширину ПО—250, высоту 50—55 и толщину 5—6 мм, а профильное стекло швеллерного сечения— ширину 250—500, высоту полки 35—40 и толщину 5—6 мм.

При изготовлении конструкций из стеклодеталей между ними необходимо прокладывать различные герметики — мастики или специально изготовленные профилированные детали из губчатой резины или синтетических материалов.

Ограждения из профильного стекла в виде остекленных поверхностей дают мягкий рассеивающий свет, светопропускание их находится в пределах от 40 до 70%. Стена из коробчатых (в один ряд) или швеллерных (в два ряда) стеклодеталей по своим акустическим свойствам не уступает глухим межкомнатным оштукатуренным перегородкам из кирпича и других материалов. Звукоизоляция таких конструкций составляет 23—31 дб, а коэффициент теплопередачи — 2,1—2,8 ккал/м2 • ч • град, в то время как для окон с двойным остеклением он равен 2,8— 4,5 ккал/м2- ч-град. Предел прочности при изгибе конструкции из профильного стекла швеллерного сечения составляет 175, а из коробчатого— 90 кГ/см2; огнестойкость конструкции равна 15—30 мин. Стекло устойчиво против воздействия концентрированных кислот, щелочей и влаги.

Профильное стекло используется для светопрозрачных ограждений и самонесущих стен в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве, для устройства внутренних перегородок и прозрачных плоских кровель в зданиях различных типов. Можно его применять в виде крупноразмерных панелей только из стекла или в сочетании с металлическими, бетонными, кирпичными или деревянными элементами зданий.

Стеклянные блоки (стеклоблоки) представляют собой изделия, состоящие из двух прессованных полублоков, сваренных по периметру. Внутренняя полость блоков заполнена разреженным воздухом. Блоки изготовляют, с разнообразной фактурой внутренней или наружной поверхности. В зависимости от профиля и размера стенок блока изменяется интенсивность и направленность световых лучей, а также создается равномерное освещение отдельных участков и больших площадей в зданиях. Светопропускание стеклоблоков составляет 35—40%.

В связи с тем, что в сваренных блоках внутри остается разреженный воздух, значительно уменьшается их коэффициент теплопроводности. Стеклянные блоки обладают также высокими звукоизоляционными свойствами: звукоизолирующая способность составляет 38—40 дб. Они хорошо сопротивляются действию высоких температур: огнестойкость вертикальных ограждений из блоков составляет 2,4 ч. Стеклянные блоки производят двух видов — прямоугольные и угловые. Прямоугольные стеклоблоки изготовляют пяти типоразмеров: от 194X194X98 (или 60) до 300Х300Х X 60 мм, а угловые — 194 X 209 X 98 мм.

Стеклоблоки применяются для заполнения световых проемов и устройства наружных и внутренних светопрозрачных ограждений в жилых домах, учебных, торговых, административных и санитарно-лечебных зданиях, промышленных, сельскохозяйственных и спортивных сооружениях. Используют их для фасадов промышленных зданий, освещения лестничных клеток гражданских зданий, разного рода складских помещений и помещений, требующих верхнего света, а также в архитектурно-декоративных целях. Стеклянные блоки с успехом применяются в цехах с агрессивной средой и требующих хорошего освещения, а также в цехах, где характер производства требует создания постоянных климатических условий. Стеклопакеты представляют собой два или несколько листов стекла, герметично соединенных между собой по периметру. Между стеклами имеется полость, заполненная сухим воздухом. Стеклопакеты изготовляют из оконного, витринного, армированного, узорчатого и других стекол толщиной от 2 до 8 мм, площадью до 5 м2; расстояние между стеклами может быть от 15 до 20 мм. Стеклопакеты выдерживают большую ветровую нагрузку, чем. отдельные стекла такой же толщины. При остеклении стеклопакетами упрощается конструкция оконных проемов, увеличивается световая площадь и снижаются теплопотери: коэффициент теплопередачи стеклопакетов составляет 2,4—2,8 ккал/м2 • ч • град. Свето-пропускание в зависимости от примененного вида стекла меняется в больших пределах — от 30 до 80%. Стеклопакеты обладают достаточной звукоизолирующей способностью — от 21 до 31 дб. Стеклопакетыприменяются для остекления промышленных, гражданских и общественных зданий. Стемалит представляет собой листовое стекло различной фактуры, покрытое с одной стороны глухими керамическими красками различных цветов (желтый, синий, красный, серый, черный и др.) Стемалит изготовляется из неполированного витринного или прокатного стекла толщиной 6—12 мм, площадью до 3 м2. Удельный вес стемалита 2,45— 2,5 г/см3, предел прочности при сжатии 80, а при изгибе 25 кГ/мм2. Материал отличается высокой устойчивостью против атмосферных воздействий, постоянством цвета, прочностью, термической стойкостью. Стемалит предназначен для наружной и внутренней облицовки зданий; используется также для изготовления многослойных навесных панелей. Дверные полотна из стекла. Дверные полотна изготовляются из ли стового стекла, подвергнутого специальной термической обработке (за калке). Выпускаются из полированного, узорчатого и сырого прокатного стекла, бесцветного или окрашенного, толщиной 9—12 мм, размером до 2600X1040 мм. Отличаются большой прочностью: выдерживают удар стального шара весом 800 г, свободно падающего с высоты 2,5 м; пре дел прочности при сжатии 80—90, а при изгибе 23—27 кГ/мм2, объемный вес 2,45—2,47 г/см3. . Витринное стекло изготовляют из полированного и неполированного стекла толщиной 6—12 мм, площадью полотен от 4 до 12 м2. Стекло характеризуется высоким пределом прочности при сжатии — до 120 кГ/мм2, может быть плоским или гнутым. Применяют витринное стекло для остекления внутренних и наружных витрин и проемов в магазинах, ресторанах, клубах, кинотеатрах, выставочных залах, вокзалах, аэропортах и т. д. Стеклянные коврово-узорчатые плитки получают в форме квадратов из непрозрачного прессованного или прокатного стекла различного цвета с глянцевой или матовой поверхностью. Размеры плиток 18X18X4, 22X22X4 и 23x23X4 мм. Плитка характеризуется высокой долговечностью и постоянством цвета. Применение ее позволяет обеспечить индустриальную отделку железобетонных панелей. Используется для наружной облицовки стеновых панелей и внутренней отделки помещений. Стеклянные трубы получили широкое распространение в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности для удаления или транспортирования агрессивных жидкостей. Трубопроводы из стекла прозрачны, гигиеничны и имеют гладкую поверхность, что уменьшает'сопротивление перемещаемым в них жидкостям. Стеклянные трубы ИЗГОТОВЛЯЮТ способами вертикального или горизонтального вытягивания и центробежным. Соединяют стеклянные трубы с помощью соединительных и уплотняющих устройств — муфт, резиновых манжет с затяжкой металлическими поясами. Коррозионностойкиё трубы выпускаются диаметром 15—65 и длиной 100—3000 мм для жидкостей с температурой до 120° С и давлением 3 атм. Стеклобетонные конструкции в зависимости от несущей способно сти, свето- и звукоизоляции, а также других свойств подразделяются на стеновые, конструкции перекрытий и конструкции сводов и куполов. Не сущей частью является железобетонный каркас, а стеклянные блоки за полняют световое пространство каркаса. Конструкции можно успешно использовать для производственных и культурно-бытовых помещений, вокзалов, выставочных павильонов. Стеновые конструкции (панели, бло ки и др.) обладают необходимыми тепло- и звукоизоляционными свойст вами, хорошо освещают помещение, гигиеничны, не нуждаются в специальной отделке. 2. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ КАМЕННОГО РАСПЛАВА Полезные свойства.Материалы из каменного расплава обладают высокими прочностью, износостойкостью и стойкостью в химически агрессивных средах. Это позволяет применять изделия для облицовки технологических аппаратов и узлов, работающих в наиболее тяжелых условиях, заменяя другие дорогостоящие материалы, в частности металлы. Технологический процесс производства. Сырьем для получения каменного литья служат горные породы магматического происхождения, преимущественно базальты и диабазы, обладающие пониженной вязкостью в расплавах. По своему химическому составу базальты более постоянны, а каменное литье из них обладает высокой химической стойкостью и прочностью на истирание. Температура плавления базальта 1100—1450° С. Расплав обладает хорошими литейными качествами и кристаллизуется в течение 5—15 мин. В качестве сырья для получения светлого каменного литья используется кварцевый песок в количестве 45%, доломит 34%, мел или мрамор 21%. Кроме основных материалов в шихту для снижения температуры плавления добавляется плавиковый шпат в количестве 3%, а для отбеливания расплава — 0,8% окиси цинка. Перед загрузкой в печь сырьевые материалы измельчают, просеивают и дозируют в заданном соотношении. Для плавки шихты используют шахтные, ванные, вращающиеся и электрические печи. Наиболее распространены ванные печи, работающие на шихте с небольшим количеством измельченных материалов. Плавка базальта в ваннных печах производится при температуре 1450° С. Готовый расплав из ванны стекает в разливочный копильник, где охлаждается до температуры 1250° С. Охлаждение расплава перед разливкой благоприятно сказывается на структуре отливаемых изделий и уменьшает количество усадочных дефектов (трещин, раковин). Для разливки расплава применяют формы (кокили) из чугуна или жароупорной стали (постоянные формы), из силикатных материалов (временные формы) и земляные (одноразовые формы). Для уменьшения внутренних напряжений, возникающих при охлаждении, отливки подвергают кристаллизации и отжигу. Степень кристаллизации расплава изменяется в зависимости от свойств расплава и размеров изделий. Кристаллизацию и отжиг проводят в специальных печах (муфельных, туннельных, камерных) при температуре 800—900° С. Затем изделия, перемещают в зону отжига, а оттуда на склад готовой продукции. Применение. Плитки из каменного литья с успехом заменяют металл; их используют для полов в цехах с агрессивными средами и для футеровки аппаратов, подверженных сильному истирающему воздействию. Изделия из каменного литья применяются на химических заводах в качестве футеровки травильных ванн, всевозможных отстойников и пр. 3. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ШЛАКОВЫХ РАСПЛАВОВ Являются разновидностью изделий, получаемых из расплавленных горных пород. Огненно-жидкие шлаки металлургической промышленности являются ценным сырьем для получения различных материалов и изделий. Производство изделий из шлаковых расплавов выгодно и экономически, поскольку для их получения не требуется дополнительных затрат топлива, отпадает необходимость в специальных плавильных печах, значительно снижаются удельные капитальные вложения и себестоимость единицы продукции. Однако для надлежащего качества выпускаемых изделий шлаковые расплавы нуждаются в обогащении специальными добавками, что несколько усложняет производство изделий. Из огненно-жидких шлаков получают изделия для покрытий полов промышленных предприятий, облицовочные плитки, используемые в коррозионных средах, легкие материалы — термозит, шлаковую вату и др. 1. Термозит представляет собой ячеистый материал, получаемый в результате вспучивания расплавленного шлака при быстром его охлаждении. Технологический процесс производства. Вспучивание шлака осуществляется на специальных машинах центробежным способом, на каскадных лотках или в бассейнах. При центробежном способе расплавленный шлак сливается в приемный бункер, из которого затем поступает в центробежную машину, в которую одновременно подается и вода. Расплавленный шлак под действием вращающейся крыльчатки распыляется, вспучивается парами воды и под действием центробежной силы отбрасывается на охлаждающий экран. Под ним устанавливается приемный бункер и транспортер для удаления готового термозита. Производство термозита на каскадных лотках основано на том, что струя шлакового расплава, стекая с полки на полку, оказывается между двумя струями воды, которая, испаряясь, вспучивает расплав. Каскадный лоток представляет собой металлическую четырехступенчатую конструкцию с наклонными полками, перед которыми расположены перфорированные трубы для подачи воды (116). Сущность бассейнового способа заключается в том, что в металлический ящик размером 6X6 м поступает шлаковый расплав. В днище ящика имеются отверстия, а под ящиком — специальные карманы, в которые под давлением поступает вода. Струи воды, поступающие снизу, пронизывают слой расплавленного шлака и вспучивают его под действием образующегося пара и выделяющихся газов. Объемный вес термозита колеблется от 300 до 1100 кг/м3 в зависимости от размера кусков и степени вспучивания. Щебень из термозита является хорошим заполнителем для получения легких термозитобетонов. При заливке расплавленного шлака в специальные формы можно, получать изделия различного профиля и конфигурации. Для уменьшения напряжений и предотвращения образования трещин в период кристаллизации и последующего охлаждения изделий в формы перед заливкой укладывается стальная арматурная сетка. 2. Определение. Шлаковая вата—это материал, состоящий из тончайших волокон, получаемых из расплавленных огненно-жидких доменных шлаков или других минеральных расплавов с модулем кислотности больше единицы. Технологический процесс производства. В вагранку загружают доменный шлак соответствующего состава и определенной крупности (до 50—70 мм) и топливо, обладающее высокой механической и термической прочностью, —-кокс, термоантрацит, древесный уголь. При температуре 1200—1400° С образуется шлаковый расплав, он вытекает через летку вагранки, раздувается струей пара и осаждается в виде тонких нитей в камере осаждения. Отсюда минеральная вата с помощью транспортера перемещается в камеру охлаждения и поступает на пост изготовления матов. Здесь перемещаемый слой шлаковой ваты выравнивают, обклеивают бумагой или картоном, режут на куски заданной длины и отправляют на склад готовой продукции. Объемный вес матов колеблется от 250 до 300 кг/м3, средний коэффициент теплопроводности равен 0,05 4. СИТАЛЛЫ И ШЛАКОСИТАЛЛЫ 1. Определение. Ситаллы представляют собой стеклокристаллические материалы, получаемые из стекла в результате его полной или частичной кристаллизации. Внешний вид.По внешнему виду ситаллы могут быть темного, коричневого, серого и кремового цветов, глухие (непрозрачные) и прозрачные. Полезные свойства.Материал обладает большой прочностью (до 5000 кГ/см2), высокой стойкостью к химическим и тепловым воздействиям, хорошими диэлектрическими свойствами (электроизоляционный материал). Способ получения.Ситаллы получают методом вытягивания, выдувания, прокатки и прессования, добавляя к стеклянным расплавам специальные вещества (минерализующие катализаторы), улучшающие кристаллизацию: соединения фторидов или фосфатов щелочных или щелочноземельных металлов, способных легко кристаллизоваться из расплавов. По сравнению с производством изделий из стекла технология ситаллов несколько сложнее — требуется дополнительная термическая обработка, в процессе которой происходит превращение стекла в стеклокристаллическое состояние. Применение.На основе ситаллов получают различные клеи для склеивания металла, стекла, керамики. Ситаллы могут использоваться и в виде конструктивного и отделочного материала в строительстве. 1. Определение.Ситаллопласты — материалы, получаемые на базе пластических масс (фторопластов) и ситаллов. Полезные свойства.Они обладают высокой износоустойчивостью и химической стойкостью. Способ изготовления.Для изготовления ситаллопластов ситаллы измельчаются до получения порошка заданного гранулометрического состава. В дальнейшем процесс не отличается от технологии изготовления пластмасс. Применение.Ситаллопласты находят применение в качестве антифрикционных (материалы для повышения долговечности трущихся поверхностей) и конструктивных материалов. 2. Определение.Шлакоситаллы однин из новых микрокристаллических материалов, получаемых из огненно-жидких металлургических шлаков. Способ производства. В настоящее время освоенвыпуск листового и прессованного шлакоситалла и изоляторов на основе холодных гранулированных металлургических доменных шлаков. Полезные свойства.Шлакоситалловые изделия характеризуются высокими физико-техническими свойствами, обладают высокой износоустойчивостью, прочностью, стойки к химической агрессии, хорошо сопротивляются атмосферным воздействиям, не обладают токсичностью. Применение.Сочетание физико-механических свойств шлакоситаллов обуславливают возможность их широкого использования в строительстве: для полов зданий, декоративной и защитной облицовки наружных и внутренних стен, перегородок, цоколей, футеровки строительных конструкций, подверженных химической агрессии или абразивному износу, кровельных покрытий отапливаемых и неотапливаемых промышленных зданий, облицовки слоистых панелей навесных стен зданий повышенной этажности; все большее развитие получают пеношлакоситалловые конструкции, трубы и другие изделия. Экономический эффект использования изделий из шлакоситаллов обуславливает дальнейшее расширение номенклатуры изделий.

Разновидностями листового стекла являются:

- орнаментное, получаемое способом литья (одна сторона стекла гладкая, а другая тисненая, узорчатая);

- с проволочной сеткой, получаемое способом литья (при растрескивании не дает осколков и обладает высокой огнестойкостью);

- защитное, получаемое специальной термической обработкой (для повышения прочности и упругости, предназначено для остекления автотранспорта);

- «витрасил» — стекло, обладающее способностью рассеивать свет по всему помещению; не оказывает слепящего действия и не вызывает утомления зрения; является также хорошим тепло- и звукоизолятором;

- облицовочное, применяемое для облицовки панелей стен жилых и общественных, зданий; устойчиво против атмосферных влияний и гигиенично; выпускается прозрачным и окрашенным, с гладкой полированной поверхностью с одной стороны и с поверхностью, имеющей рисунок или орнамент с другой стороны.

- стекло новых видов, уменьшающее нагрев помещений от солнечных лучей,

- теплопоглощающее стекло, а также звукопоглощающее стекло с промежуточным слоем, поглощающим до 66% звука.

- стекло, покрытое тонкими окиснометаллическими пленками, отражающими до 30% и более солнечных лучей.

<== предыдущая страница	\|	следующая страница ==>
МАТЕРИАЛЫ ИЗ МИНЕРАЛЬНЫХ РАСПЛАВОВ	\|

Дата добавления: 2014-05-05; просмотров: 2196; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!

lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.004 сек.