Презентация на тему: Стекла

Стекла выполнила: Чуркина Юлия 553гр.,ФМФ

из истории… Стекло известно людям уже около 55 веков. Самые древние образцы обнаружены у римлян. В Индии, Корее, Японии найдены стеклянные изделия, возраст которых относится к 2000 году до нашей эры. Раскопки свидетельствуют, что на Руси знали секреты производство стекла более тысячи лет назад. А первое упоминание о русском стекольном заводе (он был построен под Москвой возле деревни Духанино) относится к 1634 году. Несмотря на столь древнююисторию, массовый характер производства стекла приобрело лишь вконце прошлого столетия благодаря изобретению печи СименсаМартина и заводскому производству соды. А технология изготовлениялистового стекла была разработана в прошлом веке.

стекло-это… такое состояние аморфного вещества, которое получается при затвердевании переохлажденной жидкости. Пространственное расположение частицвещества, находящегося в стеклообразномсостоянии, является неупорядоченным, чтоподтверждается результатамирентгеноструктурных исследований.

исследование структуры дифракция монохроматического рентгеновского излучения:

электронная дифракциячастично кристаллизованное стекло Fe88Hf10B2. В центре кристаллит, материал вокруг него находится в некристаллическом состоянии.1- дифракционная картина от части структуры под этой же цифрой.2-дифракционная картина отнекристаллической структуры.

отличие стеклообразного состояния от кристаллического: нет дальнего порядка, это аморфное состояниеесть ближний порядок, атомы сгруппированы в небольшие кристаллические кластеры (в жидкости они непрерывно меняются), которые являются как бы «замороженными». Стекло- «замороженный» слепок структуры жидкости, которой жидкость обладала в начале стеклованияне является равновесным изменение свойств при любой термообработке зависимость структуры и свойств от способа приготовления

классификация стекол элементарные: Si, Ge, Se, B, Pоксидные: SiO2, GeO2, P2O5,B2O3халькогенидные: GeS2, P4Se4, As4Teметаллические: типа металл-металл типа металл-металлоидполимерныеОконное стекло явлю селикатным: 60-70% SiO2, а остальнаячасть: CaO, Na2O, Al2O3 и т.д.

стеклование метастабильное состояние велико при достаточно быстром охлаждении медленное охлаждение жидкости ниже точки кристаллизации переохлажденное состояние (метастабильное) вязкость жидкости быстро возрастает твердое аморфное состояние - стеклообразное Переход из стеклообразного состояния в кристаллическое возможен, но связан с большими временами ожидания, а во многих случаях является практически не наблюдаемым

в каких веществах можно наблюдать стеклование органические полимерные жидкости из-за малой подвижности ее полимерных молекул, находящихся в сложном переплетенииподдаются как кристаллизации, так и стеклованию – глицеринчистые металлы и различные сплавынизкая Тпл. – высокая вязкость

фазовый переход однозначно определенная температура перехода температура зависит от темпа охлаждения структура и свойства получающегося при переходе стекла зависят от темпа охлаждения переход в стекло и обратно обладает гистерезисными свойствами поведение системы зависит от того, как в прошлом изменялось ее состояние

общие способы получения стекла

структурная релаксация неупорядоченность структуры необратимые атомные перестановки структурная релаксация изменение всех физических свойств стекол плотность увеличивается на 0,5-1% вязкость при одной и той же температуре в 100 тыс. раз скорость СР т.о. является важнейшим параметром, характеризующим стабильность свойств стекла.

производство стекла первые попытки производства стекла Фурко до 90-ых гг.

шлифование стекла автоматизированный шлифовально-полировочный станок

применение стекла народное хозяйство: строительная промышленность, производство стеклотары, стеклоаппаратов, химической посуды; электровакуумная промышленность, использование стекла в качестве декоративного материала, оптическая промышленность и приборостроение."художественное стекло»: художественная столовая посуда, монументальные стеклянные изделия (барельефы, торшеры, вазы, люстры и др.) и разнообразные отделочные материалы (плитки и листы для облицовки стен, полов зданий, карнизы, фризы и др., использование стекла в витражах),производство смальт (непрозрачных стекол). стеклоэмали: защитное покрытие, предохраняющее металлические изделия от разрушения и придающее им внешний вид, удовлетворяющий эксплуатационным и эстетическим требованиям, при изготовлении химической и пищевой аппаратуры, посуды, изделий санитарной техники, труб, вывесок, облицовочных плиток, ювелирных изделий.

оптическая промышленность: современные точнейшие оптические приборы во всем разнообразии их типов и назначений (обычные очки, микроскопы, телескопы, фото- и киноаппараты и др.).лазерные стекла: это многокомпонентные стекла различной природы (силикатные, фосфатные, фторбериллатные, боратные, теллуритные и др.), активированные неодимом. Лазеры могут быть миниатюрными, как, например, используемые в медицине, и могут представлять собой мощные системы, применяемые в термоядерном синтезе. Лазеры применяются также в научных исследованиях, геодезии, при точной обработке металлов.кварцевое стекло: структурной основной единицей кварцевого стекла является кремнекислородный тетраэдр. В кварцевом стекле имеются свободные структурные полости, ограниченные в пространстве мостиковыми атомами кислорода кварцевое стекло обладает наиболее высокой газопроницаемостью (гелий, водород, неон) по сравнению с другими силикатными стеклами. Используется для изготовления оптического волокна

оптическое волокно структура:выделяют одномодовое ОВ многомодовое ОВприменение: передача информации на большиерасстояния (телефон, ТВ, Интернет),оптоэлектроника, передачасветовой энергии(лазерная техника, световоды)

фотонные кристаллы это материал, структура которого характеризуется периодическим изменением коэффициента преломления не пропускает свет с длиной волны сравнимой с периодом структуры ФКобладает ОЧЕНЬ высоким коэффициентом преломленияс общей точки зрения фотонный кристалл является сверхрешеткой (crystal superlattice) - средой, в которой искусственно создано дополнительное поле с периодом, на порядки превышающим период основной решетки. Для фотонов такое поле получают периодическим изменением коэффициента преломления среды - в одном, двух или трех измерениях

получение:заполнение водой опал гидрофан с помощью реплик («обратные кристаллы»)с помощью оптической литографии

ОП на основе ФК дырчатые волокна: способны передавать гораздо большую оптическую мощность, чем обычные волокна. сверхпроводимостьрадиус изгиба волновода

"умное стекло" Главным компонентом новинки, названной 'Blink', являетсяжидкокристаллический полимер, благодаря которому стекло из прозрачного становится матовым и на нем, как на экране, можно демонстрировать презентацию или видео – стоит лишь замкнуть электрическую цепь.

литература Хоник В.А. Стекла: структура и структурные превращения // Соросовский Образовательный Журнал. 2001. №3.с.95-102Черноуцан А.И. Физические свойства процесса стеклования // Соросовский Образовательный Журнал. 2001. №3.с.103Шульц М.М. Стекло: структура, свойства, применение // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. №3.с.50-55Internet