materiały konstrukcyjne

 

szkło i ceramika

 

Szkło

To materiał nieograniczony, głównie tlenki, których stan fizyczny jest stanem pośrednim pomiędzy stanem ciekłym a stałym. Szkła są materiałami bezpostaciowymi, w których występuje uporządkowanie bliskiego zasięgu.

Najważniejszą właściwością szkła jest jego przezroczystość. Podczas chłodzenia ze stanu ciekłego szkła nie tworzą się puste miejsca ani inne defekty o wielkości zbliżonej do długości fali światła, które są przyczyną rozpraszania w kryształach niemetalicznych wytworzonych metodą spiekania. Szkło ma bardzo słabe przewodnictwo elektryczne, zaliczane jest do izolatorów. Przewodność cieplna szkła jest o kilka rzędów wielkości mniejsza od ceramiki krystalicznej.
Właściwości mechaniczne szkła poddanego obciążeniom szybko wzrastającym są podobne do właściwości ciał stałych. Przy obciążeniach zmieniających się bardzo wolno szkła zachowują się jak ciecze newtonowskie.
Szkło ma własności izotropowe. Ogrzewane stopniowo mięknie i może być formowane. Źle przewodzi ciepło i elektryczność.

Przykłady różnych gatunków szkła: szkło hartowane, otrzymywane przez powtórne ogrzewanie i schłodzenie, mające właściwość pękania bez rozpryskiwania, szkło klejone, zachowujące się podobnie, zbudowane z kilku warstw sklejonych przezroczystym tworzywem organicznym, szkło zbrojone, z metalową siatką wtopioną w jego strukturę, szkło jenajskie, szkło ołowiowe, szkło kwarcowe (posiada tylko jeden składnik – SiO2), szkło polikrystaliczne – twarde, odporne na uderzenia i gwałtowne zmiany temperatur.

Sposoby wykorzystania szkła::

Szkło ma wielorakie zastosowanie. Jest używane w wielu dziedzinach życia ludzkiego. Może występować jako:
- szkło laboratoryjne- sprzęt używany w laboratorium
w doświadczeniach chemicznych;
- szkło okienne- wykorzystywane jako szyby okienne;
- szkło optyczne- używane do produkcji pryzmatów, soczewek;
- szkło elektrotechniczne- wykorzystywane w żarówkach, izolatorach;
- szkło butelkowe- stosowane w produkcji butelek;
- szkło budowlane- występujące jako płyty wykładzinowe, szkło piankowe (izolacja cieplna), wata szklana;
-szkło stołowe- z niego wytwarza się wazony, talerze, szklanki, kieliszki, ozdobne dzbanki;
 

Ceramika

Materiały ceramiczne to nieograniczone związki metali z tlenem, azotem, węglem, borem i innymi pierwiastkami, w których atomy połączone są wiązaniem jonowym i kowalencyjnym.
Ceramika wielko tonażowa obejmuje przede wszystkim materiały budowlane (cement, gips, cegły, płyty), ceramikę sanitarną, ogniotrwałą itp.

Podstawowymi surowcami do wyrobu ceramiki są:
1. Glina – składająca się z bardzo drobnych ziaren uwodnionego krzemianu glinu,
2. Krzemionka – krystaliczna odmiana SiO2, zwana również kwarcem.
3. Skaleń – glinokrzemian metali alkalicznych stanowiących mieszaninę: skalenia potasowego, skalenia sodowego i skalenia wapniowego.

Ceramika specjalna to zróżnicowana grupa materiałów i produktów.. Należą do niej materiały dla elektroniki, na narzędzia skrawające i elementy odporne na ścieranie, tworzywa ogniotrwale o wysokiej jakości, ceramika stosowana w przemyśle jądrowym, w silnikach cieplnych, ceramika dla celów medycznych.

Materiały ceramiczne stosowane są m.in. jako tworzywa elektro- i
Termoizolacyjne, żaroodporne (wysoka temperatura topnienia), odporne na działanie czynników chemicznych.
 

Almanach cukierniczo - piekarski
materiały dydaktyczne dla ucznia i nauczyciela
projekt i opracowanie: Szymon Konkol