SKLO Skelný stav

Skelný stav Izotropie a homogenita 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

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)

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

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

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)