Вивчивши матеріали цього розділу, учні знатимуть:

• поняття «скло», його склад і властивості;

• склад скломаси та способи її отримання;

• асортимент скла і сфери його використання;

• найпоширеніші вироби зі скла.

 

Скло (неорганічне скло) - тверда аморфна речовина, прозора, в тій чи іншій частині оптичного діапазону (залежно від складу), отримана під час застигання розплаву, що має склотвірні компоненти.

1. Скло - аморфна речовина, яку отримують унаслідок сплавлення оксидів і деяких безоксидних сполук. Склотвірні оксиди кремнію, бору, фосфору та германію формують нерегулярну просторову сітку, у вузлах якої перебувають атоми або групи атомів.

2. Під склом розуміють сплави різних силікатів із надлишком діоксину силіцію. На відміну від кристалічних матеріалів, скло при нагріванні у відповідному температурному інтервалі розм'якшується поступово, переходячи з твердого крихкого стану у тягучий високов'язкий і далі - у плинний стан - скломасу.

3. Скло - один із найпоширеніших матеріалів, який широко використовують у господарстві й побуті: для засклення будинків, споруд, транспортних засобів. Скляний посуд, пляшки, банки, електролампи, освітлювальна апаратура, дзеркала - необхідні предмети нашого побуту.

4. Листове скло має дуже різноманітний асортимент: безбарвне і пофарбоване, поліроване, візерункове, армоване. З безбарвного і пофарбованого скла виготовляють різні види будівельного скла - скляні блоки, профільне скло.

5. Із листового скла виробляють безпечне скло (загартоване, триплекс) для засклення автотранспорту та ін.

6. У харчовій і хімічній промисловості застосовують труби, апарати і реактори зі скла. Високоміцні скляні нитки, витягнуті з розплаву скла, використовують для виготовлення технічних тканин - хімічно стійких, електро-, тепло-, звуко- і гідроізоляційних, а також як арматуру для склопластиків і бетонів.

7. Скло будівельне використовують для скління світлових прорізів, прозорих і напівпрозорих перегородок, обличкування й оздоблення стін, драбин та інших частин будинків.

8. До будівельного скла відносять тепло- і звукоізоляційні матеріали (піноскло і скляна вата), скляні труби для водогону, каналізації та інших цілей, архітектурні деталі. Склоблок - це простий виріб у формі цеглини, має внутрішню порожнину. Найважливішими властивостями склоблока є вологостійкість, звукова й теплова ізоляція. Склоблоки використовують при створенні оригінальної форми перегородок (наприклад, у ванній кімнаті).

9. Більшість будівельного скла слугує для засклення світлових прорізів: дзеркальне, рифлене, армоване, візерункове та ін.

10. Поліроване будівельне скло має мінімальні оптичні спотворення, його застосовують для засклення вітрин і віконних прорізів у громадських будівлях, для дзеркал тощо. Із полірованого загартованого скла завтовшки 10-20 мм виготовляють скляні полотна для дверей.

11. Візерункове будівельне скло має з одного боку рифлену візерункову поверхню, отриману шляхом прокатки між двома валками, один із яких рельєфний. Візерункове будівельне скло з матовим або «морозним» малюнком призначене для розсіювання світла. Таке скло використовують для засклення сходових клітин, внутрішніх перегородок.

12. Профільоване будівельне скло - скло з профілем швелерного або коробчатого типу. Застосовують як стіновий матеріал (гаражі, кіоски, автобусні зупинки тощо).

13. Скляні труби, які мають підвищену корозійну стійкість, використовують як трубопроводи на заводах хімічної та харчової промисловості й у сільському господарстві. Втрати на тертя у разі протікання рідини у скляних трубах на 22 % нижчі, ніж у нових чавунних, і на 6,5 % нижчі, ніж у нових сталевих. Скляні труби випускають із внутрішнім діаметром від 38 до 200 мм.

14. Скло оптичне - прозоре скло будь-якого хімічного складу, що має високий рівень однорідності. Містить 46,4 % РЬО, 47,0 % SiO та інші оксиди; крони -72 % SiO, лужні та інші оксиди. Оптичне скло застосовують для виготовлення лінз, призм, кювет та ін.

15. Дзеркальне скло обробляють шліфуванням і поліруванням з обох боків. Сучасний найпоширеніший спосіб виробництва дзеркального скла полягає у горизонтальній безупинній прокатці скломаси між двома валками.

16. Свинцеве скло (кришталь) містить значну кількість оксиду свинцю РЬО. Воно досить м'яке і плавке, але важке. Вирізняється сильним блиском і високим коефіцієнтом світлозаломлювання, розкладаючи світлові промені на усі барви веселки. З кришталевого скла виготовляють високоякісний посуд.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Яким чином отримують скло?

2. Із яких компонентів виготовляють скло?

3. Що входить до складу скла?

4. Назвіть основні властивості скла.

5. Які є різновиди виробів із скла?

6. Перелічіть недоліки скла.

7. Яке скло отримують при значній кількості в його складі оксиду свинцю?

 

 

 

Тести до модуля 1

1. Як називають відношення маси тіла до об'єму, який воно займає?

а) густина; б) міцність;

в) адгезія; г) твердість

2. До яких властивостей належить адгезія?

а) фізичних; б) механічних;

в) технологічних; г) хімічних

3. До яких властивостей належить вогнетривкість?

а) фізичних; б) механічних;

в) технологічних; г) хімічних

4. Як називають властивість матеріалу легко розтікатися і заповнювати повністю литтєву форму?

а) в'язкість; б) плинність;

в) рідинноплинність; г) розтікання

5. Здатність матеріалу передавати через свою товщину тепловий потік - це...

а) теплоємність; б) вогнестійкість;

в) теплопровідність; г) тепловий потік

6. Яку назву має здатність матеріалу витримувати без руйнування вплив високих температур?

а) адгезія; б) вогнетривкість;

в) вогнестійкість; г) теплоємність

7. Властивість матеріалу чинити опір проникненню в нього інших тіл - це...

а) міцність; б) твердість;

в) пружність; г) пластичність

8. Як називають властивість матеріалу деформуватися без руйнування при дії зовнішніх сил?

а) ковкість; б) витривалість;

в) в'язкість; г) пластичність

9. Яку назву має властивість матеріалу чинити опір руйнуванню від сил, які періодично повторюються?

а) витривалість; б) ковкість;

в) в'язкість; г) пружність

10. Властивість матеріалу створювати міцні з'єднання - це...

а) міцність; б) стійкість;

в) зварюваність; г) витривалість

11. Із скількох основних частин складається дерево, що росте? а) трьох; б) чотирьох; в) п'яти; г) шести

12. Як називають характерний малюнок, який утворюється на розрізі деревини?

а) верства річна; б) текстура;

в) промені осередні; г) шпон

13. Що можна визначити за кількістю річних верств?

а) породу дерева; б) текстуру;

в) вік дерева; г) сорт деревини

14. Як називають багатошаровий матеріал деревини, виготовлений шляхом склеювання шпона?

а) текстура; б) стовбур;

б) шпон; г) фанера

15. Від якого дерева дуже важко відрізнити смереку?

а) ялини; б) сосни;

в) берези; г) модрини

16. Деревину якого дерева високо цінують за міцність, твердість і пружність?

а) бук; б) дуб; в) липа; г) клен

17. Із яких порід деревини виготовляють художні вироби? а) ясен; б) горіх; в) бук; г) ялина

18. Як називають широку рівну стружку деревини?

а) шпон; б) фанера;

в) модрина; г) ДСП

19. З яких матеріалів отримують пластичні маси?

а) полімерів; б) каучуку;

в) гуми; г) азбесту

20. Як називають пластмаси, які здатні формуватися від нагрівання тільки один раз (вдруге вони не розм'якшуються)?

а) термореактивні;

б) термопластичні;

в) термостійкі;

г) вогнестійкі

21. Що є основною складовою пластмас? а) пластифікатори; б) стабілізатори;

в) затверджувані; г) полімери

22. Як називають продукт полімеризації етилену (СН₂—СН₂)?

а) вініпласт; б) поліетилен;

в) поліамід; г) поліпропілен

23. Яку назву має напівпрозорий, рогоподібний, тривкий поліетилен?

а) вініпласт; б) полікарбонат;

в) фторопласт; г) ебоніт

24. Як називають високомолекулярні матеріали з каучуку?

а) фторопласт; б) вініпласт;

в) полікарбонат; г) гума

25. На що витрачають понад половину виробів із гуми?

а) прокладки; б) шини;

в) труби; г) камери

26. Як називають штучний кам'яний будівельний матеріал, що являє собою стужавілу суміш в'яжучих, заповнювачів та ін.?

а) цемент; б) пісок; в) бетон; г) щебінь

27. Гідравлічна в'яжуча речовина, отримана шляхом тонкого помелу клінкеру, -це...

а) цемент; б) пісок; в) бетон; г) щебінь

28. Чим характеризується міцність бетону?

а) маркою; б) номером;

в) графою; г) колонкою

29. Як називають поєднання двох матеріалів - бетону й арматури? а) арматуробетон; б) залізобетон;

в) розчин цементу; г) залізо-розчин

30. Яке призначення попередньо розтягнутої арматури?

а) захист від тріщин;

б) збільшення тріщин;

в) зменшення діаметра арматури;

г) зменшення кількості цементу

31. Як називають залізобетонні конструкції, які створюють безпосередньо на об'єкті?

а) збірні; б) напівзбірні;

в) монолітні; г) напівмонолітні

32. Яку назву мають штучно створені матеріали, що складаються з двох або більше хімічно різних компонентів?

а) наповнювачі; б) зв'язувальні;

в) композитні; г) зміцнювальні

33. Яку роль виконує матриця у композитних матеріалах?

а) пластичність; б) міцність;

в) граничну; г) з'єднувальну

34. Металевий композитний матеріал на основі алюмінію при виготовленні...

а) виплавляють; б) зварюють;

в) клеять; г) спікають

35. Як називають багатокомпонентний твердий матеріал, у якому один із компонентів має розміри 0,02-0,07 мкм?

а) композити; б) нанокомпозити; в) суперкомпозити; г) матричні; д) керамічні

36. Як називають неметалеві матеріали, здатні витримувати високу температуру?

а) вогнетриви; б) вогнезалежні;

в) прогартовані; г) стійкі

37. Кислі вогнетриви мають високий вміст... а) магнезиту; б) Si0₂; в) СаО; г) доломіту

38. Як називають кремнеземисті вогнетриви, що являють собою кварцові породи (містять близько 94 % окису кремнію) на вапняній зв'язці (вогнетривкість 1700-1710 °С)?

а) шамотні матеріали;

б) динасові матеріали;

в) доломітові матеріали;

г) графітові матеріали

39. Яка вогнетривкість динасових матеріалів?

а) 1700-1710 °С; б) 1920-2000 °С;

в) не менше ніж 1670 °С; г) 1920- 2300 °С

40. Які вогнетривкі матеріали і вироби завдяки невеликій вартості застосовують дуже широко?

а) шамотні; б) динасові;

в) доломітові; г) магнезитові

41. Як називають вогнетриви, що містять більше ніж 90 % МдО, мають вищу за 2000 °С вогнетривкість?

а) шамот; б) азбест;

в) динас; г) магнезит

42. Як називають мінерал класу силікатів, що утворює тонковолокнисті агрегати?

а) мінвата; б) графіт;

в) азбест; г) корунд

43. Корундові вогнетриви складаються в основному з оксиду...

а) кремнію; б) хрому;

в) алюмінію; г) магнію

44. Динасові вогнетриви містять близько 94 % оксиду...

а) кремнію; б) хрому;

в) алюмінію; г) магнію

45. Карборундові вогнетриви складаються в основному з оксиду...

а) кремнію; б) хрому;

в) алюмінію; г) магнію

46. Які теплоізоляційні матеріали однакової пористості мають найвищий термічний опір?

а) які мають сполучені між собою пори;

б) в яких пори закриті;

в) в яких повітря вільно переміщається;

г) в яких порожнин немає

47. Який коефіцієнт теплопровідності мають теплоізоляційні матеріали до:

а) 0,018 Вт/(м • К); б) 0,18 Вт/(м • К);

в) 1,8 Вт/(м К); г) 18 Вт/(м - К)

48. Як називається теплоізоляційний матеріал, для виробництва якого служить суміш тонко подрібненого скла з газоутворювачем?

а) піноскло;

б) піновапно;

в) скляна вата;

г) спучений перліт

49. З якого металу виготовляють фольгу для відбивної теплоізоляції поверхонь? а) залізо; б) алюміній; в) мідь; г) титан

50. Як називається найпоширеніший прокладний матеріал фланцевих з'єднань? а) картон; б) шкіра; в) гума; г) азбест

51. До якої температури у середовищі водяної пари теплотехнічна гума здатна зберігати свої властивості?

а) 90°; б) 100°; в) 120°; 140°

52. До якої температури застосовується пароніт для ущільнення з'єднань? а) 450°; б) 500°; в) 600°; 800°

53. До якої температури графітова замазка дозволяє ущільнювати різьбове з'єднання?

а) 100°; б) 120°; в) 150°; 200°

54. Яке призначення стрічки ФУМ?

а) виготовлення прокладок;

б) ущільнення різьбових з'єднань;

в) як сальникова набивка;

г) ущільнення розтрубів

55. Як називається порошкоподібна тверда речовина, що використовується для шліфування?

а) пароніт; б) перліт; в) вермикуліт; г) абразив

56. Якщо твердість алмазу прийняти за 100 %, то яка твердість карбіду кремнію? а) 90 %; б) 70 %; в) 50 %; г) 35 %

57. За твердістю абразиви поділені на класи. Який із наведених найтвердіший? а) М1; б) СТЗ; в) НТ2; г) M3

58. Чому дорівнює розмір шліф порошку? а) 2000-160 мкм; б) 125-40 мкм;

в) 63-14 мкм; г) 10-3 мкм

59. Як умовно поділяють абразив зернистість розміром 63-14 мкм?

а) шліф-зерно;

б) шліф-порошок;

в) мікропорошок;

г) тонкий мікропорошок

60. Яка основна речовина входить до складу скла? а) карбід заліза; б) оксид кремнію;

в) карбід кальцію; г) оксид фосфору

61. Як називається прозоре скло, що має високий ступінь однорідності?

а) оптичне; б) візерункове;

в) будівельне; г) кольорове

62. Як називають скло, що містить значну кількість оксиду свинцю?

а) дзеркальне; б) кришталь;

в) оптичне; г) кольорове

63. Що роблять видуванням розплаву гірських порід?

а) азбест;

б) мінеральну вату;

в) вермикуліт

64. Який матеріал виготовляють подрібненням і прискореним випалюванням гірських порід?

а) азбест; б) вермикуліт; в) цемент; г) гіпс

65. Як називають гуму, до складу якої, крім звичайних складових, входить азбест?

а) маслостійна; б) теплостійна;

в) водостійна; г) бензостійна?

66. Як називається штучний каменеподібний будівельний матеріал, що являє собою стужавілу суміш в'яжучих, заповнювачів та ін.?

а) цемент; б) бетон; в) щебінь; г) вапно

67. Що із складових бетону складає до 80 % об'єму і утворює його жорсткий каркас?

а) цемент; б) вода;

в) пісок; г) щебінь

68. Як називається дрібний заповнювач бетону?

а) цемент; б) пісок;

в) щебінь; г) гравій

69. Як називається зернистий теплоізоляційний матеріал лускоподібної будови, що одержується в результаті випалу слюди?

а) керамзитобетон;

б) вермикуліт;

в) вапняк;

г) азбест

70. Що є показником міцності бетону?

а) марка;

б) осідання конуса;

в) тривалість вібрації;

г) сорт

71. Як називають листовий матеріал сірого кольору товщиною 0,4-6 мм, що складається з азбестового волокна, гуми і спеціальних добавок?

а) толь; б) пароніт; в) пергамін; г) ебоніт

72. З чого виготовлюють прокладки для фланцевих з'єднань при тиску води і пари до 50 кгс/см² і температурі до 4500 °С?

а) пароніту; б) гуми;

в) пергаміну; г) шкіри

73. Як називають кристалічну речовину сіро-сталевого кольору, м'яку і жирну на дотик, яка випускається у вигляді тонко розмеленого порошку?

а) азбест; б) графіт;

в) вермикуліт; г) вапно

74. Що використовують для ущільнення нарізних з'єднань трубопроводів?

а) лляне пасмо;

б) бавовняне пасмо;

в) азбестове пасмо;

г) сальникову набивку

75. Який матеріал виготовляють шляхом випалювання суміші глини з вапняком з подальшим перемелюванням у порошок?

а) вапно; б) цемент;

в) азбест; г) вермикуліт

Частина 2.

ОСНОВИ МЕТАЛОЗНАВСТВА

Змістовий модуль 2

Металознавство - наука, яка вивчає природу металів і сплавів, закони, за якими змінюються їхні властивості й будова залежно від складу, а також від теплового, хімічного або механічного впливів. Металознавство базується на хімії, фізиці, кристалографії, має великий вплив на розвиток інженерних дисциплін.

 

 

Це матеріал з підручника "Матеріалознавство та технологія металів" Власенко 2019