SKLO

1. SKLO Skelný stav

2. 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

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

4. Druhy skel 1. běžná užitková skla – mají tři složky: • sklotvornou - SiO2 • tavicí a modifikační – snižuje teplotu tání a narušuje vznik krystalů SiO2 – Na2O nebo K2O • Stabilizační – zvyšuje chemickou odolnost – CaO nebo MgO

5. Druhy skel 2. Vodní sklo – má jen dvě složky • Sklotvorný oxid - SiO2 • Tavicí a modifikační složku – zpravidla oxid alkalického kovu - Na2O • Stabilizační složka chybí – je rozpustné ve vodě

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

7. Druhy skel 4. Technické sklo – musí mít malou roztažnost a vysokou chemickou odolnost – zpravidla borokřemičitá 5. Křemenné sklo – téměř čistý SiO2 – snese i teplotní šoky, má minimální tepelnou roztažnost a vynikající chemickou odolnost, ale obtížnou zpracovatelnost

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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)

13. 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)

14. 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

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

16. 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)