SKLO Skeln stav 1 Skeln stav Vyznauje se

SKLO Skelný stav 1

Skelný stav Vyznačuje se: ¬Izotropie a homogenita ¬Vyšší Gibbsův potenciál než krystalický stav téže látky – metastabilní stav ¬Krystalizace probíhá plynule – bez nukleace a růstu zárodků ¬Je pro něj typická křehkost a tvarová stálost ¬Všechny fyzikálně chemické vlastnosti se mění spojitě 2

Druhy oxidických skel ¬Podle základního oxidu : ¬Křemičitá ¬Borokřemičitá ¬Boritá ¬Ostatní jen výjimečně 3

Druhy skel 1. běžná užitková skla – mají tři složky: ¬sklotvornou - Si. O 2 ¬ tavicí a modifikační – snižuje teplotu tání a narušuje vznik krystalů Si. O 2 – Na 2 O nebo K 2 O ¬Stabilizační – zvyšuje chemickou odolnost – Ca. O nebo Mg. O 4

Druhy skel 2. Vodní sklo – má jen dvě složky ¬Sklotvorný oxid - Si. O 2 ¬Tavicí a modifikační složku – zpravidla oxid alkalického kovu - Na 2 O ¬Stabilizační složka chybí – je rozpustné ve vodě 5

Druhy skel 3. Okrasná skla ¬Mají všechny tři základní složky a kromě nich ještě přídavek Pb. O (olovnatý křišťál), který zlepšuje optické vlastnosti (lesk) a zpracovatelnost ¬Přídavky dalších kovových oxidů lze sklo barvit 6

Druhy skel 4. Technické sklo – musí mít malou roztažnost a vysokou chemickou odolnost – zpravidla borokřemičitá 5. Křemenné sklo – téměř čistý Si. O 2 – snese i teplotní šoky, má minimální tepelnou roztažnost a vynikající chemickou odolnost, ale obtížnou zpracovatelnost 7

Základní vlastnosti ¬ vysoká pevnost a tvrdost ¬vysoký E – zanedbatelná deformovatelnost ¬není schopné plastické deformace ¬nesnáší rázové zatížení ¬Při pokojové teplotě elektrický izolátor, s rostoucí teplotou však vodivost exponenciálně roste 8

Základní vlastnosti ¬Pevnost je silně odlišná pro různé druhy namáhání – běžné sklo pevnost v tahu asi 80 MPa, v tlaku 1000 MPa a v ohybu 100 MPa ¬ pevnost v tahu skla silně závisí na rozměrech, roste u skleněných vláken 9

Kovová skla ¬Nazývají se také amorfní kovy, zachovávají si vzhled kovů, ale nejsou krystalické ¬Vyrábějí se technologií extrémně rychlého ochlazování taveniny – nemožnost vyrobit silnější profily (pásy několik setin mm, dráty několik mm) – vnitřní pnutí 10

Výroba kovových skel ¬ Ochlazovací rychlost musí být tak velká, aby se zamezilo krystalizaci – u různých slitin nebo kovů jsou to hodnoty různé – od 1010 Ks-1 pro Ni až po zvládnutelnou 102 Ks-1 pro lehce sklotvorné slitiny ¬ Teplotní stabilita – tj. odolnost vůči přechodu do krystalického stavu je dána při ohřevu teplotou krystalizace – je dána chemickým složením a vícesložkové soustavy ji zvyšují 11

Vlastnosti kovových skel ¬Vysoká pevnost (2 – 3 000 MPa) ¬Vysoká tvrdost (1000 HV) ¬Vysoká otěruvzdornost ¬Dobrá tažnost a tvářitelnost ¬Vysoká odolnost proti cyklickému namáhání (vyskytuje se jen málo dislokací) 12

Vlastnosti kovových skel ¬Vysoká korozní odolnost ¬Nejvyšší skla s obsahem nad 3% Cr a současně s obsahem P. Příznivě působí i obsah Ni a Mo, zvláště při současném obsahu Cr ¬Korozní odolnost skel je vyšší než téže látky v krystalickém stavu (homogennější struktura pasivační vrstvy) 13

Vlastnosti kovových skel ¬Možnost získat mimořádně magneticky měkké materiály ¬Vysoký elektrický odpor (výrazně se snižuje přechodem do krystalického stavu překročením teploty krystalizace ¬Změna E v magnetickém poli (až desítky %) – lze tím měnit rychlost šíření mechanických kmitů v širokých mezích 14

Vlastnosti kovových skel ¬U některých kovových skel anomálie teplotní délkové roztažnosti – koeficient může být i v širokém rozmezí teplot prakticky nulový 15

Použití kovových skel ¬Kovová skla se používají hlavně v elektrotechnice ¬Pozoruhodná je kombinace vysoké tvrdosti s magnetickou měkkostí, což v kombinaci s vysokou otěruvzdorností mnohonásobně zvyšuje životnost součástek s kovovými skly proti kovovým polykrystalickým materiálům (např. PY) 16