2.2. Теплофизпческпе свойства

Теплоемкость стекол различного химического состава колеблется от 0,3 до 1,05 кДж/(кг-К). С повышением температуры до t теплоемкость увеличивается незначительно, в интервале t — tf быстро возрастает. С увеличением содержания щелочных оксидов теплоемкость растет, с увеличением содержания РЬО и ВаО — уменьшается.

Теплопроводность характеризует способность вещества проводить тепло в градиентном температурном поле. Стекло малотеплопровод-ио. Теплопроводность стекла характеризуется коэффициентом теплопроводности Я, который для различных силикатных стекол колеблется от 0,7 до 1,3 Вт/(м-К). Наибольшую теплопроводность имеет различное кварцевое стекло. Обычное натрий-кальций-силикатное стекло (оконное) имеет Х.=0,97 Вт/(м-К). С повышением температуры теплопроводность увеличивается и при нагревании выше t примерно удваивается. Коэффициент теплопроводности зависит от химического состава стекла и может быть рассчитан по формуле аддитивности.

Термическое расширение тел. Нагревание тела при постоянном объеме вызывает увеличение линейных размеров и объема. Термическое расширение характеризуется объемным и линейным коэффициентами температурного расширения.Экспериментально проще определять температурный коэффициент линейного расширения (TKJ1P), чем объемный. Поскольку стекло является изотропным телом, то с хорошим приближением объемный коэффициент выражается через линейный: р«3а.

Влияние состава стекла на TKJIP. Для силикатных стекол минимальное значение TKJIP в интервале 0...1000°С характерно для кварцевого стекла: а = 5-10~7°С~'. Для щелочно-силикатных стекол при повышении концентрации щелочного компонента от 0 до 33% TKJIP повышается. Это обусловлено двумя факторами:

• уменьшением степени связности структурной сетки;

• появлением в системе менее прочных связей Si—О—Si типа Si-O-Me.

Среди силикатных стекол наиболее высокой термостойкостью (~ 1000°С) обладает кварцевое стекло, для которого характерно оптимальное сочетание параметров: самое низкое значение at (5- 1070С-'), высокий коэффициент температуропроводности.

2.3. Оптические свойства

Высокая прозрачность оксидных стекол к излучению оптического диапазона света сделала их незаменимыми материалами для остекления зданий и различных видов транспорта, изготовления светильников, зеркал и оптических приборов, включая лазерные, ламп различного ассортимента и назначения, осветительной аппаратуры, телевизионной, кино- и фототехники и т.д.

Пропускание, поглощение, преломление, рассеяние и отражение света являются результатом взаимодействия электромагнитного излучения с веществом.

Луч «белого» света разлагается стеклом на спектр, что носит название «дисперсии» света. Показатель преломления и дисперсию относят к определенным длинам волн.

Стекла с определенными заданными коэффициентами преломления и дисперсией называются оптическими. При падении монохроматического излучения интенсивностью 10 на образец стекла происходят следующие явления (рис.1):

Рис. 1. Путь луча при прохождении через плоскопараллельную пластину: 1 — воздух; 2 — стекло


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒