Download
1 / 11
110 likes | 270 Views
Стекла. Иванова Екатерина 554 гр. Аморфное и стеклообразное состояния. Аморфное состояние – это одно из физических состояний твердых тел, характеризующееся ближним порядком, т.е. отсутствием строгой периодичности в расположении атомов, присущей кристаллам.
E N D
Стекла Иванова Екатерина 554 гр.
Аморфное и стеклообразное состояния. Аморфное состояние – это одно из физических состояний твердых тел, характеризующееся ближним порядком, т.е. отсутствием строгой периодичности в расположении атомов, присущей кристаллам. Частным случаем аморфного состояния вещества является стеклообразное. Стеклообразное состояние – это твердое аморфное состояние вещества, реализующееся при изобарическом (p - const) охлаждении или изотермическом (T - const) сжатии жидкостей.
Охлаждение расплава Низкая Тпл – высокая вязкость Т0=температура стеклования идеального стекла B2O3 (Tg=250°C, T0=60°C),оконное стекло (Tg=550°C, T0=270°C)
Классификация стекол По типу связи: • ковалентные (оксиды, элементы, органические полимеры) • ионные (галогениды, нитраты) • с водородной связью (водные растворы солей) • молекулярная связь (органические жидкости • металлическая связь (сплавы) По химическому составу: 1. Элементарные (S, Se, Te,…) 2. Оксидные (SiO2, B2O3, P2O5,…) 3. Халькогенидные (As-S, As-Se, P-Se) 4. Галогенидные (BeF2, ZnCl2) 5. Нитратные (KNO3-Ca(NO3)2) 6. Смешанные (оксофторидные, галогенхалькогенидные) 7. Водные растворы (HCl, LiCl, KOH, H2O2) 8. Металлические (Au-Si, Fe-B, Co-P) [2]
Основные свойства стекол: • Вязкость (υ= ,где υ – скорость,t-температура,ή-вязкость ) • Поверхностное натяжение • Кристаллизационная способность • Электрическая проводимость (c = 1/r, удельное сопротивление натрий-кальций-силикатного стекла равно (10(11)-10(13) Ом.м ) • Плотность • Однородность • Теплоемкость • Теплопроводность (Теплопроводность промышленных стекол составляет 0,72-0,9 Вт/(м.°С). • Термостойкость • Оптические св-ва (прозрачность, отражательная способность) [3]
Структура стекла а б Схематическое изображение на плоскости строения кристаллического кварца (а), стеклообразного кварца (б) [4]
Структура стекла Халькогениды (1D) – линейные полимерные цепи – дефекты: разветвление цепей • Бораты (2D) – треугольные бороксоловые группы BO3 – дефекты: полиэдры BO4 • Силикаты (3D) – тетраэдры SiO4 – дефекты: немостиковый Кислород [4]
Оптические волокна Состав: сердцевина- «проводник» фотонов и оболочка – отражатель фотонов (волокна на основе SiO2, потери до 0.2 дБ/км, полоса пропускания до 100 ГГц/км). 100- 200 мкм Применение: передача информации на большие расстояния (телефон, ТВ,Интернет), оптоэлектроника, передача световой энергии (лазерная техника, световоды).[5]
Фотонные кристаллы Фотонные кристаллы (ФК) – это искусственные периодические диэлектрические структуры (материалы) с запрещенной зоной, препятствующей распространению света в определенном частотном диапазоне. Фотонные кристаллы не пропускают свет с длиной волны, сравнимой с периодом структуры фотонного кристалла. [6]
Литература 1. Презентация А. В. Шишкина “Получение аморфных структур”. 2. В. А. Хоник “стекла: структура и структурные превращения”. 3. Гулоян Ю. А. “Физико-химическиесвойства ихарактеристикистекол” 4. Шульц М. М. “Стекло: структура, свойства, применения”,Соровский образовательный журнал, №3, 1996; 5. http://www.rusoptika.ru/volokno.html; 6.http://www.electronics.ru/552.html?action=print;
