VẬT LIỆU VÔ ĐỊNH HÌNH Giáo Viên: TS. Trương Thị Ngọc Liên Sinh Viên: Trịnh Văn Lương Vũ Tiến Đạt Nguyễn Đình Trung NỘI DUNG 1. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU VÔ ĐỊNH HÌNH 2. TÍNH CHẤT VẬT LIỆU THỦY TINH 3. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 4. CÁC ỨNG DỤNG CỦA THỦY TINH KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Vật liệu vô định hình là vật liệu có cấu trúc nguyên tử sắp xếp không có trật tự Tinh thể Vô định hình - Sắp xếp có trật tự, tuần hoàn trong không gina theo phép tịnh tiến - Tinh thể có cấu trúc trật tự xa - Các nguyên tử sắp xếp không có trật tự trong không gian. - Có khuynh hướng trật tự gần và sắp xếp cầu. - Có điểm nóng chảy và điểm sôi xác định - Không có điểm nóng chảy xác định, điểm nóng chảy trên một phạm vi rộng - Tính chất vật lý của tinh thể khác nhau theo các hướng khác nhau - Tính chất vật lý của các chất vô định hình là đẳng hướng. - Tinh thể có tính đối xứng qua trục của nó - Chất vô định hình là không đối xứng - Tinh thể có thể tách theo hướng cụ thể tại các mặt phẳng phân tách cố định - Không thể phân tách mặt phẳng VẬT LIỆU THỦY TINH - Thủy tinh là một vật liệu vô định hình gần với gốm, thành phần chính là và các phụ gia. • Độ nhớt  Phương trình Frenken-Andrpad: năng lượng kích thích sự chảy nhớt A là hằng số  Phương trình có thể viết dưới dạng Thỏa mãn khi tính độ nhớt của thủy tinh nóng chảy trong khoảng nhiệt độ rất hẹp. Trong khoảng nhiệt độ rộng, B trở thành hàm của nhiệt độ Với các hệ số a, B xác định bằng thực nghiệm • Các nhiệt độ đặc trưng của thủy tinh Tính chất nhiệt  Thủy tinh là vật liệu dẫn nhiệt kém khoảng 0,0017 - 0,0032 Cal/cm.s.°C ở nhiệt độthường  Tỉ nhiệt của thủy tinh phụ thuộc vào thành phần hóa và vào nhiệt độ. Trong phạm vi nhiệt độ thường thủy tinh có tỉ nhiệt vào khoảng 0,08-0,25Cal/g.°C.  Hệ số giãn nở nhiệt phụ thuộc mạnh vào thành phần hóa học Thủy tinh thạch anh có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất α = 5,8.10-7/°C  Độ chịu nhiệt của thủy tinh được xác định p cường độ chịu kéo của thủy tinh ; α hệ số giãn nở nhiệt ; E môđun đàn hồi; d mật độ ; c tỉ nhiệt Tính chất điện  Độ dẫn điện Thủy tinh dẫn điện bằng các ion. Vì thế điện trở riêng (ρ) của thủy tinh ngay ở trạng tháinóng chảy cũng lớn hơn vật liệu dẫn điện bằng điện tử. Ở nhiệt độ phòng điện trở riêng của thủy tinh vào khoảng Ωcm. Khi chảy lỏng nó giảm xuống còn Ωcm  Hằng số điện môi • Thủy tinh có hằng số điện môi lớn. Thủy tinh thạch anh có Ɛ = 3,8; thủy tinh chì có Ɛ=10-16 tùy theo hàm lượng chì. Thủy tinh thông thường có Ɛ=6,5-8. • Tính chất quang 1. Chiết suất và độ tán sắc . Thủy tinh là vật liệt trong suốt . Chiết suất và độ tán sắc phụ thuộc vào thành phần hóa học  dao động trong khoảng 1,35 – 2,25; số γ = 25-100 (=5893A°)  Các kim loại nặng như Pb, Ba, Sb làm tăng chiết suất và độ tán sắc . Thủy tinh tôi có chiết suất nhỏ hơn thủy tinh ủ có cùng thànhphần hóa khoảng 0,004-0,005 • [...]... TiO2 2,5 LiO Dễ sản xuất, cứng, chịu xung nhiệt Một số loại thủy tinh Thủy tinh Pyrex Soda-Lime Glass Thủy tinh Vico Thủy tinh thạch anh Thủy tinh quang Thủy tinh sợi CÔNG NGHỆ THỦY TINH 1 Nguyên liệu .Nguyên liệu chính là SiO2 được lấy từ cát:  Độ sạch hóa học trên 98% SiO2  Tạp chất nhỏ, đặc biệt Fe2O3 dưới 0,012%  Trên 70% kích cỡ hạt có kích thước 0,2 ÷ 0,4 mm .CaO được tách từ CaCO3 .Na2O được... suất dư bề mặt Nung thủy tinh lên khoảng nhiệt độ Tg < T < Tm , sau đó làm nguội nhanh trong dòng khí hoặc bể dầu ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG Trong xây dựng và nội thất ỨNG DỤNG • Các đồ vật chứa đựng hàng ngày ỨNG DỤNG Các vật dụng trang trí ỨNG DỤNG TRONG KHOA HỌC KỸ THUẬT Trong phòng thí nghiệm, không thể thiếu các dụng cụ làm bằng thủy tinh ... Hợp chất Mn3+ Màu tím Crôm Crôm oxide hoặc dicromat kali Đen Kali cromat Vàng Đồng oxit Ruby Trộn coban với boro silicat Màu hồng Coban và iốt Xanh Uranium và plutonium Vàng Sắt Đồng Coban Uranium 3 Tạo hình và gia công Ở khoảng nhiệt độ ở điểm gia công, người ta thường dùng các phương pháp gia công sau: Ép thủy tinh Kéo sợi thủy tinh Thổi thủy tinh Cán tấm thủy tinh  Ngoài ra còn một số phương pháp... thạch: Na2O.Al2O3.6SiO2 ,K2O.Al2O3.6SiO2 .Dolomit MgO.CaO .Chất khử bọt (Na2NO3): Na2NO3 → Na2O + NO2 ↑ .Chất tạo màu: màu lục-CuO, xanh da trời-CoO, màu hồngSe 2 Nấu thủy tinh  Trộn hỗn hợp nguyên liệu đựng trong nồi nấu và đưa và lò nung  Nhiệt độ lò nung tùy thuọc vào loại thủy tinh • Thủy tinh bao bì nhiệt độ nung khoảng 1450 ÷ 1550 °C  Lò nung có thể là lò dầu, lò than, lò điện… Kim loại Kim . VẬT LIỆU VÔ ĐỊNH HÌNH Giáo Viên: TS. Trương Thị Ngọc Liên Sinh Viên: Trịnh Văn Lương Vũ Tiến Đạt Nguyễn Đình Trung NỘI DUNG 1. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU VÔ ĐỊNH HÌNH 2. TÍNH CHẤT VẬT LIỆU THỦY. CÁC ỨNG DỤNG CỦA THỦY TINH KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Vật liệu vô định hình là vật liệu có cấu trúc nguyên tử sắp xếp không có trật tự Tinh thể Vô định hình - Sắp xếp có trật tự, tuần hoàn trong không. Chất vô định hình là không đối xứng - Tinh thể có thể tách theo hướng cụ thể tại các mặt phẳng phân tách cố định - Không thể phân tách mặt phẳng VẬT LIỆU THỦY TINH - Thủy tinh là một vật liệu vô