KYP0040 MATERJALITEADUSE ÜLDALUSED - tud.ttu.ee

8.5 Anorgaanilised klaasid
Anorgaanilised klaasid peavad sisaldama vähemalt ühte klaasimoodustavat oksiidi, tavaliselt SiO 2 .
Peale selle sisaldavad nad ka teisi oksiide: CaO, Na 2 O, K 2 O, Al2O3 jt. Tavalist klaasi kasutatakse
aknaklaasina, klaastaarana, laboriklaasina, optiliste läätsede valmistamiseks, klaaskiu
valmistamiseks jne. Klaasi lähteained on: räniliiv (SiO 2 ), sooda (Na 2 CO 3 ), potas (K 2 CO 3 ), lubjakivi
(CaCO 3 ), booraks (Na 2 B 4 O 7 ) jm.
Mõned klaasisordid, nende koostis, omadused ja kasutamine:
Klaas SiO 2 Na 2 O CaO Al 2 O 3 B 2 O 3 Omadused Kasutamine
1. Sulatatud kvarts >99,5 Väga väike Tiiglid,
joonpais. tegur konteinerid
2. Kvartsklaas 96 4 Termolöökide kindel, Laboriklaas
(Vycor)
keemil. vastupidav
3. Boorsilikaatklaas 81 3,5 2,5 13 - „ - Laboriklaas,
(Pyrex)
toidunõud
4. Aknaklaas 74 16 5 1 (4MgO)Madal sulamistemp, Aknaklaas
kerge töödelda
5. Klaaskiud 55 16 15 10(+4MgO) Kergelt kiududeks
tõmmatav
6. Optiline klaas 54 1 (+37 PbO+8K2O) Suure tiheduse ja Läätsed jm
murdumisnäitajaga
7. Klaaskeraamika 70 18 (+4,5TiO 2 Toidunõud
+2,5Li 2 O)
Klaasid kui mittekristalsed materjalid ei oma kindlat sulamistemperatuuri. Kuumutamisel muutuvad
nad järjest pehmemaks ja voolavamaks, kuni näivad vedelad. Üks erinevus kristalsete ainete ja
klaaside vahel on veel see, et klaasidel ei toimu tahkumisel hüppelist mahu muutu (joon 8-18).
Klaasistumistemperatuuril T g (seal muutuvad rabedaks) toimub ainult väike kalde muutus.
Joonisel 8-19 on esitatud mõnede klaasisortide viskoossuse sõltuvust temperatuurist (viskoossus –
vedelike omadus takistada teiste vedeliku kihtide voolamist; mida suurem viskoossus, seda väiksem
voolavus). Joonisel on olulised järgmised punktid:
1) Sulamispunkt – viskoossus η on umbes 10 Pa·s – muutub vedelaks
2) Tööpunkt (η = 1000 Pa·s) – võimalik töödelda klaasimassi
3) Pehmenemispunkt (η = 5·10 6 Pa·s) – hakkab deformeeruma
4) Lõõmutuspunkt – sellele vastaval temperatuuril toimub lõõmutus, mille käigus kõrvaldatakse
termilised pinged, mis tekivad kiirel jahutamisel
5) Klaasistumispunkt – muutub rabedaks
Suurem osa klaasi vormimise operatsioone teostatakse tööpunkti ja pehmenemispunkti vahel. Seda
nimetatakse töötlemise piirkonnaks. Selle piirkonna temperatuur sõltub klaasi sordist.
Klaasdetailide valmistamine:
Lähtematerjalid sulatatakse koos. Kui on vajalik läbipaistvus, siis peab klaasimass olema
homogeenne ja mullivaba, st küllalt vedel. Detailide valmistamiseks kasutatakse peamiselt kolme
tehnoloogiat:
1) pressimist; 2) puhumist; 3) tõmbamist.
40