Висока техничка школа струковних студија
Нови Београд
СЕМИНАРСКИ РАД
Предмет: Материјали
Тема: Стакло
ПРОФЕСОРИ: СТУДЕНТ:
др. Радивој Поповић Кристина Петровић
нпн. Тијана Стожинић 86/16
Април, Београд 2017
3
1. Структура стакла
Постоји неколико теорија о структури стакла, али ниједна од њих није потпуна,
јер свака је у стању да објасни само неку од карактеристичних својстава стакла.
Прва теорија,
чији је творац Захаријасен, заснована је на сличности у особинама
стакла и течности. Она потиче од Тамана и по њој стакло представља прехлађени
нестабилни растоп који због мале брзине кристализације основних компонената и брзог
хлађења није стигао да искристалише. Ова теорија заснива се на својству изотропности
стакла, односно на томе да су му особине исте у свим правцима. Појава изотропности је
карактеристична за течности и не јавља се код кристала. Код њих постоје фаворизовани
правци по појединим кристалним равнима за простирање притиска, док се код течности
притисак равномерно преноси у свим правцима.
Након ове развијена је и
друга теорија
, која се назива теорија Стевелса, и он
стакло посматра као велики макромолекул, односно полимер, при чему је степен
умрежености овог полимера директно повезан са особинама стакла. И овде је стакло
представљено као умрежена структура састављена од појединих Sio
2
- тетраедара.
Трећу теорију,
теорију „кристалита" поставио је руски научник Лебедев, по њему
стакло је изграђено из низа микрокристала-кристалита који су не само мали, већ и
деформисани кристали.
2. Својства стакла
Својства стакла се непрекидно мењају са променом температуре. Зато стакло нема
дефинисану температуру топљења већ интервал омекшавања када се налази у вискозном
стању. То најбоље можемо уочити на дијаграму зависности вискозности (η) стакла од
температуре.
Дијаграм 1: дијаграм зависности вискозности(η) стакла од температуре
4
На дијаграму су уочљиве две карактеристичне температуре:
o
Температура агрегација (Ta) и
o
Температура трансформације (Ti)
Ове температуер ограничавају област вискозног стања код стакла, и у тој области је
могуће обрађивати, односно обликовати стакло. То је интервал температуре, у коме се
мора одржавати растоп стакла при обликовању. Он јако зависи од хемијског става и по
његовој ширини се сва стакла деле на:
„дуга" стакла и
„кратка" стакла
Температура агрегације
је температура на којој стакло прелази из течног у
вискозно стање и овде се структурни елементи растопа почињу међусобно повезивати
градећи решетку стакла. Тај процес умрежавања наставља се и у вискозној области уз
стално повећање саме вискозности.
Температура трансформације
је температура на којо стакло прелази из вискозног
у чврсто стање. На овој температури, вискозност је толико порасла, да је кретање унутар
структуре стакла немогуће и стакло очвршћава, тј. прелази у чврсто стање.
Тачке агрегације и трансформације су за свако стакло различите и дефинишу се
постизањем одређених вредности вискозности при хлађењу растопа односно загревању
стакла.
3. Особине стакла
Особине стакла се разликују од стања до стања и зато се оне одвојено проучавају.
Тако да можемо разликовати:
особине стакла у течном и особине стакла у чврстом
стању.
Особине стакла у течном стању су:
вискозитет,
растакљивање и
површински напон.
Вискозитет се представља као трење које се јавља унутар структуре неке течности,
односно растопа стакла, при њиховом кретању.
Појава кристала у стаклу назива се
растакљивање или кристализација. Површински напон је појава која је карактеристична за
течне фазе. Он се јавља у граничном слоју између две материје.
