Плотность стекла и другие его физико-химические свойства

Стекло является одним из самых древних и универсальных материалов, используемых в различных сферах жизнедеятельности человека. Применять его начали еще в Древнем Египте для внутренней облицовки пирамид. Позднее оно широко использовалось и в отделке многих дворцов. К важнейшим характеристикам можно отнести прочность, теплопроводность, твердость, термостойкость, плотность стекла. Именно они влияют на качество данного материала.

Содержание
  1. Свойства стекла
  2. Химический состав стекла
  3. Физические свойства

Свойства стекла

Стекло – неорганический материал, который может изготавливаться на производстве, а также существует в природе в виде минералов. По своей структуре это аморфное твердое тело, которое имеет множество модификаций. Вот почему существует такое огромное разнообразие видов данного материала. Каждый из них имеет свой состав, физические и химические свойства.

В настоящее время, в не зависимости от вида, производство достигло таких результатов, что свойства материала улучшаются с каждым днем. К примеру, сегодня оно включает такие параметры, как стойкость к агрессивным веществам, прозрачность, биоактивность, прочность, отражающую способность, электропроводность, жаростойкость и другие. В обычном твердом состоянии оно не подвержено действию атмосферных осадков. Именно потому его применяют в различных сферах, в том числе и для отделки наружных фасадов.

Химический состав стекла

Производят этот материал из стеклообразующих веществ. К ним относят следующие оксиды и фториды: GeO2, SiO2, TeO2, B2O3, P2O5, AlF3.  Следовательно, в зависимости от основного используемого компонента выделяют и различные стекла. К примеру, оксидные (кварцевое, силикатное, фосфатное, германатное), фторидные. Типичное силикатное стекло изготавливается методом плавления состава из соды, извести и кварцевого песка.

Если говорить о кварцевом стекле, то оно имеет следующую формулу: SiO2. Изготавливается путем плавления кремнезёмистых веществ (горного хрусталя, кварцита). Также оно может состоять их кластофульгуритов, то есть иметь природное происхождение. Образуется оно весьма интересным способом, путем попадания молнии в залежи песка кварцевого.

Физические свойства

Какова характеристика стекла по конкретным показателям, напишем ниже. Во-первых, плотность – опять же зависит от вида, но минимальную имеет кварцевое стекло, и составляет она 2200 кг/м3. А стекла, в состав которых входят оксиды висмута, свинца, тантала, имеют плотность около 7500 кг/м3, силикатное (или стекло оконное) – 2500-2600 кг/м3. Второй важный показатель – теплопроводность стекла. В целом, она варьируется от 0,711 до 13,39 Вт/(м*K).

В-третьих, удельный вес стекла является переменным параметром, который напрямую зависит от плотности. Однако его высчитывают по определенной формуле, в которую обязательно включают массу изделия, толщину. Так, к примеру, вес стекла, которое имеет толщину 1 мм и площадь 1 м2, равен 2,5 килограмма. В-четвертых, хрупкость – показатель, определяющий степень возможного разрушения материала от физических воздействий.

Это свойство также может быть отражено ударной вязкостью, которая увеличивается при добавлении в процессе изготовления брома. Так, в силикатном стекле она равна 1,5-2 кН/м. В-пятых, прочность, которая может быть от 500 до 2000 МПа. В-шестых, твердость стекла. Измеряется по шкале Мооса и может составлять 6-7 Ед. Зависит твердость от добавляемых примесей. Если в состав внести щелочные оксиды, то она станет меньше. Будет мягкое свинцовое стекло. Наиболее твердым считается кварцевое.

Прежде, чем выбирать тот или иной вид материала, определитесь, какие характеристики и свойства вам важны. Далее объясните это продавцу-консультанту, и он вам предложит наиболее подходящий тип.

На видео - различные характеристики стекла
Видео демонстрация свойств стекла
На фото - демонстрация свойств стекла, frantznewsletter.com
На фото - демонстрация свойств стекла, frantznewsletter.com