Получение модифицированного пленкой стекла

Организация контроля и управление качеством покрытий, получаемых по золь-гель технологии. Схема изготовления модифицированного золь-гель пленкой изделия. Разработанная технологическая схема. Описание оборудования, используемого для контроля ПОР.

Рубрика Производство и технологии
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 04.10.2014
Размер файла 710,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Контроль и управление качеством покрытий, получаемых по золь-гель технологии

управление модифицированный пленка

Для придания стеклу необходимых эксплуатационных свойств необязательно изменять его состав. Этот же эффект можно получить посредством нанесения на поверхность стекла тонких пленок. Процесс называется модифицированием, и с его помощью из обычного листового стекла получают декоративные, светозащитные, электропроводящие, энергосберегающие, самоочищающиеся и т. д. изделия. В настоящее время известно много способов нанесения тонкослойных покрытий (Пк) на листовое стекло: атмосферное плазменное напыление, наплавка, пламенное высокоскоростное напыление, гальванический способ, электродуговая наплавка в холодном газе, золь-гель способ, метод физического вакуумного напыления, химическое осаждение из паровой фазы и т. д. Все методы подразделяются на две большие группы: физические и химические. Физические позволяют получать стекло, покрытое пленкой (Пл) с практически неограниченным количеством слоев разнообразного состава, поэтому изделию можно сообщить свойства, близкие к идеальным. Такое стекло требует бережного обращения из-за невысокой прочности покрытия.

Химическими методами получают прочные, долговечные Пл, но особенности существующей технологии ограничивают число слоев в покрытии и сужают диапазон изменения полезных свойств модифицированного изделия. Увеличить «многослойность» можно посредством молекулярного (ионного) наслаивания полупроводниковых материалов из водных растворов, содержащих катионы и анионы, дающие при взаимодействии труднорастворимые соединения в виде Пл. В зависимости от нужных оптических, теплофизических и электрических параметров общее количество циклов может достигать 20-30.

Наиболее простым в исполнении, дешевым является химический золь-гель способ нанесения Пк. Пленки наносят из коллоидных пленкообразующих растворов (ПОР) методами окунания, центрифугирования, набрызгивания на нагретое до 500-600о С или холодное стекло. В последнем случае Пк закрепляют обжигом при температуре на ~ 100о С ниже температуры начала деформации в течение 15-60 мин.

Поисковые работы, направленные на получение модифицированного стекла различного назначения, начали развиваться примерно с середины ХХ в. В России производство изделий с золь-гель пленками находится в стадии разработки и опытно-промышленного освоения, поэтому необходимы всесторонние исследования всех этапов получения модифицированного стекла. Далее изложен опыт контроля образцов при разработке солнцезащитных теплоотражающих стекол - «холодных» окон. Такие стекла препятствуют перегреву помещений в летнее время, поэтому их применение особенно актуально для южных регионов России.

Технологическая схема получения модифицированного золь-гель пленкой изделия приведена на рис.1

управление контроль пленка

Рис. 1 Технологическая схема получения стекла с покрытием

В качестве подложки используют листовое бесцветное флоат-стекло марок М1-М4. На его поверхности не должно быть царапин, капель олова, открытых пузырей. Края обрабатывают («затачивают»), например, наждачным бруском во избежание травм. Перед нанесением покрытия стекло очищают в две стадии: водно-аммиачной суспензией глинозема и водной суспензией полирита. Качество подготовки поверхности контролируют визуально на установке «Визит», представляющей собой вертикальный деревянный стеллаж, оснащенный мощными лампами дневного света. После очистки нельзя прикасаться руками к рабочим поверхностям стекла.

В зависимости от назначения состав покрытия подбирается экспериментальным путем. В солнцезащитные теплоотражающие Пк вводят оксиды c высокими значениями показателей преломления, от которых зависит коэффициент отражения Пл, и оксиды d-элементов, определяющие общее светопропускание в видимой области спектра. Такие изделия применяют для наружного остекления зданий и сооружений. Они должны иметь коэффициент зеркального отражения не менее 30% в видимой области спектра и общее светопропускание не ниже 50%, обладать хорошей прочностью, микротвердостью, химической стойкостью.

Пленкообразующий раствор должен хорошо смачивать очищенную стеклянную подложку, чтобы полученная после обжига пленка равномерно и без разрывов покрывала стекло. Эта задача решается на стадии поисковых работ. ПОР состоит из низкокипящего растворителя и пленкообразующих оксидов. Растворителем часто является сравнительно низкотоксичный этанол. Для введения пленкообразующих оксидов применяют алкоксиды кремния, титана и азотнокислые или солянокислые соли прочих компонентов. Исходные материалы должны хорошо растворяться в этиловом спирте и легко гидролизоваться примесью воды в присутствии кислотных или щелочных катализаторов. Чаще используют кислоты, поскольку в их присутствии золь, содержащий алкоксиды, подвергается трехмерной конденсации, образуя аморфную сетку. Алкоксиды - это элементоорганические соединения с общей формулой Э(ОR)n , где: Э - катион кремния, титана и т.д., R- органический радикал СН3-, С2Н5- и т.д. Перед приготовлением ПОР все сырьевые материалы подвергают входному контролю в соответствии с таблицей 1. Необходимо тщательно следить, чтобы крепость применяемого спирта была не ниже 95%, в противном случае возможно нежелательное ускорение гидролиза исходных продуктов, что негативно отразится на свойствах и качестве пленок.

Таблица 1. Входной контроль сырья для приготовления ПОР

Наименование

Массовое содержание основного вещества, %

Плотность, г/см3

Этиловый спирт

+

+

Соли (хлориды или нитраты)

+

-

Алкоксиды кремния, титана и т.д.

+

+

Катализатор гидролиза (соляная или азотная кислота, одноименная с анионами соли)

+

+

ПОР готовят в соответствии с разработанным рецептом, растворяя все компоненты в подкисленном до оптимального рН этаноле.

В золь-гель технологии используются коллоидные растворы, которые изменяются при хранении и эксплуатации. В них протекают сложные физико-химические процессы гидролиза и поликонденсации. Происходит трансформация состояния дисперсной фазы, которая определяет вязкость, поверхностное натяжение и эксплуатационные свойства (ПОР). Поэтому свежеприготовленные растворы в золь-гель технологии не применяются. После приготовления ПОР их выстаивают в течение не менее суток. Процесс называется «созреванием» или «старением». После этого раствор контролируют в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2. Контроль пленкообразующего раствора

Контролируемый параметр

Оборудование, применяемое для контроля

рН

Универсальная индикаторная бумага, рН- метр или иономер

Плотность

Ареометр

Вязкость

Стеклянный капиллярный вискозиметр ВПЖ-1 или ВПЖ-2

Поверхностное натяжение

Сталогмометр

Внешний вид (помутнение, появление осадка)

Визуально

Контроль рН ПОР важен потому, что избыток катализатора ухудшает качество и свойства пленки, а его недостаток - тормозит процесс созревания раствора. Вязкость золей тесно связана с объемной долей дисперсной фазы и формой коллоидных частиц по уравнению:

з=з0(1-kц),

где: з и з0 - соответственно вязкость золя и дисперсионной среды; k -константа, определяемая формой частиц; ц - объемная доля дисперсной фазы (объем дисперсной фазы, приходящейся на единицу объема золя).

Внешний вид ПОР позволяет судить о глубине процессов агломерации (слипания частиц, их укрупнения). Измерение плотности и поверхностного натяжения необходимы для понимания кинетики процессов, происходящих в ПОР. От состояния дисперсной фазы зависят физические, химические и физико-химические свойства золь-гель покрытия, поскольку структура Пл закладывается на стадии приготовления золя.

На рис. 2 показано оборудование, используемое для контроля ПОР

Вязкость пленкообразующих растворов определяют капиллярным методом с помощью вискозиметров ВПЖ-1 или ВПЖ-2. Измеряется время истечения известного количества (объема) жидкости сквозь капиллярные трубки определенного диаметра. Поскольку ПОР гидролизуется примесью воды, необходимо следить, чтобы перед измерением вискозиметр был идеально сухим. После окончания измерений вискозиметр тщательно промывают тем растворителем, который использовали для приготовления золя, и высушивают. Поверхностное натяжение раствора контролируют сталогмометром, используя метод падающей капли. Сталогмометр представляет собой пипетку с капилляром и отшлифованной площадкой на конце. Его заполняют исследуемой жидкостью и при вытекании из капилляра жидкости, заключенной в объеме между метками а и b, считают капли. Масса одной капли m равна:

т =Vс/n,

где V -- объем вытекшей жидкости; с -- плотность жидкости; п -- число капель.

Поверхностное натяжение жидкости у вычисляют по формуле:

у= mg/ r или у = Vсg/(rn),

где: r -радиус капилляра; g - ускорение свободного падения

А)

Б)

В)

Рисунок 2 а- ареометры; б- вискозиметры стеклянные капиллярные:

1, 2--колена прибора, 3 -- отводная трубка, 4--6 -- расширения (резервуары), 7 -- капилляр, М -- метки; в- сталогмометр

Поверхностное натяжение определяется природой растворителя, пропорционально зависит от площади поверхности дисперсной фазы золя и существенно влияет на микроструктуру и свойства пленок.

Результаты планомерного сбора и статистической обработки данных позволяют прогнозировать свойства изделий с пленками по изменению характеристик растворов.

Рассмотрим опытно-промышленную технологию получения «холодного» окна нанесением пленкообразующего раствора на поверхность холодного стекла методом окунания. Схема производства приведена на рис. 3. Производство состоит из блоков-отделов, каждый из которых выдает в автоматическом режиме через 20 мин заготовку на последующую операцию. Опытно-промышленная технологическая линия включает в себя накопитель исходного стекла с пневматически сбалансированным механизмом; блок очистки стекла, мойки, сушки и контроля качества поверхности; блок нанесения и поликонденсации покрытия; блок термообработки пленки с самостоятельной транспортной развязкой и механизмом разгрузки; блок конечных операций и складирования готовой продукции.

Исходное стекло находится в пирамиде-накопителе 1 и манипулятором 2 в соответствии с программой микропроцессора подается на транспортную развязку блока подготовки стекла. При этом лист последовательно проходит машину 3, где его поверхность обрабатывается суспензиями глинозема и полирита (для механической очистки поверхности стекла от загрязнений, не растворимых водой), моечную машину 4 и камеру сушки 5. Установка 6 для контроля качества очистки стекла одновременно выполняет роль устройства для изменения направления движения на 90°. Для этой части участка предусмотрена своя транспортная развязка, отличающаяся от предыдущей тем, что здесь лист перемещается на тележке с двумя степенями свободы -- горизонтальной и вертикальной. Первая обеспечивает движение по позициям 6--8. Перед позицией 7 (ванна с ПОР) стекло поднимается и погружается в ванну, которая наполняется ПОР. После трехминутной выдержки раствор сливается по заданному режиму. Лист извлекается из ванны и поступает в камеру поликонденсации 8 на 30 мин. Камера поликонденсации снабжена термометром и психрометром, контролирующими температуру и влажность. Затем стекло направляется на новую транспортную развязку, где оно перемещается в печи 9 к механизму разгрузки 10. Щелевая электрическая печь 9 имеет три автономно регулируемые зоны: равномерного подъема температуры от комнатной до 450-- 500 °С, выдержки в течение 30 мин и снижения температуры до комнатной. Разгрузочный механизм 10 переставляет стекло на установку 11 контроля качества пленки и далее при необходимости на стол резки 12 и позицию упаковки 13. Всем технологическим процессом управляет микропроцессор 14, обеспечивающий заданный ритм.

Блок 15 обеспечивает подготовку ПОР, подачу его в ванну 7 и регенерацию отработанного раствора. Узел, служащий для стабилизации скорости истечения ПОР, синхронизирует работу блоков 7 и 15. Схема его приведена на рис. 4. Важно поддерживать скорость сливания строго постоянной, поскольку от этого зависит толщина и однородность Пк. При колебании скорости на покрытом стекле появляются отчетливо заметные поперечные полосы, ухудшающие внешний вид стекла и однородность Пк.

Узел снабжен пневматической системой, создающей избыточное давление в резервуаре с ПОР и позволяющей стабилизировать скорость истечения жидкости. Это обеспечивает равномерное снижение уровня жидкости в рабочей емкости. Толщина получаемой пленки регулируется изменением скорости истечения ПОР.

Рис.3 Схема производства стекла с тонкослойным Пк

Устройство состоит из рабочей камеры 1, резервуара 2 с ПОР, системы трубопроводов 3 для подачи и слива ПОР, системы 4 создания избыточного давления в резервуаре, системы 5 регулирования скорости слива ПОР из рабочей камеры в резервуар. В систему 4 входят источник сжатого воздуха 6, ресивер 7, датчик уровня 8, клапан-регулятор 9 и реле времени 10. Система 5 состоит из регулятора 11, датчика 12 скорости истечения ПОР, клапана с исполнительным механизмом 13.

Установка работает следующим образом. В рабочую камеру опускается лист стекла 14 и раскрепляется в камере таким образом, чтобы он не касался ее стен. Уровень заполнения ПОР в резервуаре устанавливают на 15-- 20 мм ниже верхнего края листа. В ресивере источником 6 создают давление 0,5 МПа. Открытием клапана-регулятора в резервуаре создается избыточное давление 0,1 МПа, достаточное для вытеснения ПОР из резервуара. Вытесняемый раствор через систему трубопроводов поступает в рабочую камеру. По достижении заданного уровня датчик 8 подает сигнал на клапан-регулятор, который перекрывает систему подачи сжатого воздуха и таким образом запирает ее. В этот момент включается реле времени. После заданной выдержки (1,5--2 мин) реле времени подает сигнал на регулятор, включающий исполнительный механизм клапана. При открытии клапана на заданную величину давление в системе падает, и раствор из рабочей камеры через систему трубопроводов сливается в резервуар. Скорость истечения раствора контролируется датчиком 12. Оптимальная скорость истечения соответствует уменьшению столба жидкости на 1 мм за 1 с. С датчика 12 сигнал поступает па регулятор, где он сравнивается с заданной скоростью.

В случае рассогласования скоростей регулятор подает команду на исполнительный механизм клапана 13, который открывает или закрывает клапан на величину поправки.

Рис. 4. Узел, стабилизирующий скорость истечения ПОР

В таблице 3 приведены контролируемые свойства модифицированных изделий и указано основное оборудование.

Для измерения показателя преломления и толщины пленки применяют эллипсометры, например, марки ЛЭФ3-М1 или другие. Эллипсометрия - совокупность методов изучения поверхностей жидких и твердых тел по состоянию поляризации светового пучка, отраженного этой поверхностью и преломленного на ней. Зависимость между оптическими константами слоя и параметрами эллиптической поляризации света устанавливаются на основании формул Френеля. В качестве источника света в эллипсометре используется монохроматический луч лазера. На рис. 5 показан внешний вид эллипсометра.

Таблица 3. Контроль стекла с тонкослойным покрытием

Контролируемый параметр

Оборудование, необходимое для контроля

Внешний вид

Визуально

Показатель преломления и толщина

Эллипсометр

Коэффициент зеркального отражения

Спектрофотометры, фотометры или спектроколориметры со встроенной приставкой для измерения коэффициента отражения

Спектральное светопропускание

Спектрофотометры типа СФ-46, СФ-56 и др.

Общее (интегральное) пропускание видимого света

Интегральный фотометр ИФ-16, ФМ-94

Микротвердость

Прибор ПМТ-3

Прочность при центрально-симметричном (кольцевом) изгибе

Машина УМ-2

Микроструктура

Световой и электронный микроскопы

Структурно-фазовые превращения

Дериватограф, дифрактометр рентгеновский ДРОН

Химическая устойчивость

Оригинальная методика

Абразивная устойчивость

Лабораторный шлифовальный станок

Рис. 5. Внешний вид эллипсометра

Общее (интегральное) светопропускание образцов с пленками измеряют с помощью интегрального фотометра, схема которого приведена на рис. 6

Интегральный фотометр ИФ-16 состоит из осветителя, приемника в виде фотометрического шара с селеновым фотоэлементом и гальванометра. Освещенность фотоэлемента пропорциональна световому потоку, входящему в шар, поэтому коэффициент пропускания фА выражается отношением:

,

где Ф и Ф0- световой поток при беспрепятственном прохождении пучка света в шар и прохождении пучка через испытуемый образец;

m0 и m -- соответственно, показания гальванометра при беспрепятственном прохождении пучка света в шар и прохождении пучка через испытуемый образец.

Рис. 6 Схема фотометра ИФ-16:

1 -- фотометрический шар с фотоэлементом; 2 -- осветитель; 3 -- гальванометр.

Микротвердость по Виккерсу определяется по величине диагонали при вдавливании со стандартной нагрузкой 1 н в испытуемое стекло алмазной пирамиды прибора ПМТ-3. Общий вид прибора приведен на рис. 7

Как показывает опыт, золь-гель пленки оказывают упрочняющее действие, что весьма важно для архитектурно-строительного стекла. Упрочнение связано с «залечиванием» дефектов поверхности стеклянной подложки тонкослойной пленкой. На рис. 8 приведена схема установки для определения прочности стекла методом кольцевого изгиба.

По этому методу, полированная пластинка стекла 1 опирается на кольцевую опору 2 в центре пластины симметрично относительно опоры устанавливается кольцевой пуансон 3, который постепенно нагружается вплоть до момента разрушения образца.

Расчет прочности у (в паскалях) производится по формуле:

Где: Р -- нагрузка на пуансон, вызывающая разрушение стекла, Н; h -- толщина пластины, м; м -- коэффициент Пуассона; г0 -- радиус нагружающего кольца, м; а -- радиус опоры, м; b -- радиус круга, выражающий характеристический размер квадратной пластины, м.

Рис. 7 Прибор ПМТ-3

Рис. 8. Схема установки для определения прочности стекла методом кольцевого изгиба: 1 -- пластинка стекла; 2 -- кольцевая опора; 3 -- пуансон

Для исключения влияния краевых дефектов на результаты определения прочности край образца с каждой стороны должен выступать за опору не менее, чем на 6 толщин стекла.

Изучение микроструктуры, оказывающей решающее влияние на свойства пленок, проводят с помощью световой и электронной микроскопии. Пленки фотографируют с увеличением 100 крат (например, микроскоп типа МИМ и другие с близкими характеристиками) и 10000 крат (электронный микроскоп типа УЭМВ, метод платино-угольных реплик). Одновременно полезно использовать ДТА и РФА. Поскольку непосредственное изучение пленок затруднительно в связи с их малой толщиной, а многократное наслоение слоев с целью увеличения толщины покрытия является трудоемким и искажает результаты, можно рекомендовать проводить упомянутые исследования для порошков, полученных обработкой ПОР, включающей одну или несколько стадий: выпаривание растворителя, сушка и термообработка. Структурно-фазовые превращения в порошках и тонких пленках, разумеется, неадекватны, но при строго фиксированной термообработке они симбатны, т.е. протекают параллельно друг другу.

Для исследовательских целей разработана оригинальная высокоинформативная методика оценки химической устойчивости золь-гель покрытий. Она основана на изменении толщины пленки до h0 и после h1 воздействия травящего агента.

Исходную толщину покрытия h0 измеряют с помощью эллипсометра. Для оценки устойчивости к действию кислоты образец с покрытием выдерживают в течение 30 мин в 0,1N растворе HNO3 или HCl. Важно, чтобы при постановке конкретной серии исследований природа и концентрация кислоты сохранялись постоянными. После травления образец споласкивают дистиллированной водой и высушивают. Толщину покрытия после травления hтр оценивают эллипсометрически. Как показывает опыт, значение hтр может быть меньше или больше h0. Последнее объясняется набуханием пленки. Для исключения эффекта набухания образец подвергают обжигу и измеряют толщину пленки h1. Химическую стойкость Т рассчитывают по выражению:

.

В соответствии с принятой методикой, химическая устойчивость тем лучше, чем ниже значение Т. Подобным образом можно оценивать устойчивость пленок к действию любого другого травящего агента (например, щелочи, воды, органических веществ).

Абразивная устойчивость (потеря массы при истирании), определяется скоростью сошлифовывания в мг/ см2 или мк/мин при строго определенных условиях шлифования (давление на образец, тип абразива, его зернистость, скорость шлифования). Это свойства важно, поскольку прозрачный материал, используемый в остеклении, нуждается в систематической очистке и протирке с целью удаления понижающих светопропускание загрязнений.

Принятый в России ГОСТ 30733 «Стекло с низкоэмиссионным твердым покрытием. Технические условия» предназначен для контроля стекла с низкоэмиссионным твердым покрытием, наносимым на стекло в процессе изготовления. Изделия предназначены для остекления зданий и сооружений различного назначения с целью снижения теплопотерь через светопрозрачную конструкцию. Фактически его применяют для контроля стеклянных изделий, закупаемых Россией у западных фирм, поскольку широкомасштабное отечественное производство таких стекол отсутствует.

По показателям внешнего вида (порокам) стекло должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 4 при размере выборки, приведенной в таблице 5.

Стекло должно иметь ровные кромки и целые углы. Дефекты края (щербление, сколы) не должны проникать более чем на половину толщины листа стекла. Повреждения углов (по биссектрисе) не должны превышать предельных отклонений по длине и ширине.

Таблица 4. Показатели внешнего вида стекла

Наименование порока

Норма ограничения

Трещины

Не допускаются

Пузыри размером, мм:

до 0,5 включ.

Не допускаются в сосредоточенном виде*

св. 0,5 до 1,0 включ.

Не допускаются более 1 шт. на 5 м2

» 1,0 » 3,0 »

» » более 1 шт. на 30 м2

более 3,0

Не допускаются

Царапины**

Не допускаются длиной более 15 мм и общей длиной более 45 мм на 10 м2

Инородные разрушающие включения

Не допускаются

Цветные пятна, разводы

Не допускаются

Пороки поверхности (кованость)

Не допускается видимая на расстоянии более 2,0 м

* Сосредоточенность -- 4 или более пороков, расположенных в окружности диаметром не более 200 мм.

** Допускаются только в краевой зоне (не более 15 мм от края стекла по периметру)

Таблица 5. Объем выборки

Объем партии, шт.

Объем выборки

До 90 включ.

2

Св. 90 до 500 »

3

» 500 » 3200 »

5

Требования к оптическим искажениям не должны превышать указанных в таблице 6. Оптические искажения определяют по методу, сущность которого состоит в просмотре через стекло специального экрана, представляющего собой систему равностоящих параллельных черно-белых полос, наклоненных под углом 45° к горизонту, и в определении угла падения, при котором искажения черно-белой решетки становятся незаметными.

Таблица 6. Оптические искажения

Номинальная толщина, мм

Не допускается искажение полос экрана «зебра» под углом менее или равным

3,0-4,0

50°

5,0-6,0

55°

Коэффициент направленного пропускания света должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 7. Его определяют по ГОСТ 26302.

Таблица 7. Коэффициент направленного пропускания света

Номинальная толщина, мм

Коэффициент направленного пропускания света, не менее

3,0

0,85

4,0

0,84

5,0

0,83

6,0

0,82

Примечание -- По согласованию изготовителя с потребителем допуск значений коэффициента направленного пропускания света -- минус 0,03.

Коэффициент тепловой эмиссии стекла должен быть не более 0,18. Сущность метода оценки коэффициента тепловой эмиссии состоит в определении спектральной кривой отражения образцов размером 40х40 мм, измеренной при нормальном падении пучка излучения и вычислении нормальной излучательной способности n поверхности. Используют спектрофотометр с диапазоном измерения 0 -- 100 % отражения с погрешностью измерения не более 1 % в диапазоне длин волн 5000--50000 нм и углом падения света в пределах 0 -- 30°. Испытания проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации спектрофотометра путем измерения коэффициента отражения стороной образца с покрытием на 30 длинах волн в интервале 5500-50000 нм, указанных в ГОСТ. Нормальное отражение Rn определяют по формуле как среднее значение спектрального отражения Rn(i):

Если применяемый спектрофотометр имеет диапазон длин волн до 25000 нм, то значениям коэффициента спектрального отражения на длинах волн свыше 25000 нм приравнивают значение, полученное на длине волны 25000 нм, при этом аппроксимацию указывают в протоколе испытаний.

Нормальную излучательную способность n для средней температуры остекления 20°С определяют по формуле:

Коэффициент тепловой эмиссии определяют умножением значений нормальной излучательной способности n на коэффициент А, приведенный в таблице 8, заимствованной из ГОСТ 30733.

Таблица 8. Коэффициент А для расчета коэффициента тепловой эмисии

Нормальная излучательная способность n

Коэффициент А

0,03

1,22

0,05

1,18

0,1

1,14

0,2

1,10

0,3

1,06

0,4

1,03

0,5

1,00

0,6

0,98

0,7

0,96

0,8

0,95

0,89

0,94

Величина остаточных внутренних напряжений, характеризуемая разностью хода лучей при двулучепреломлении, не должна быть более 70 нм/см. Ее определяют по ГОСТ 3519. При проведении испытаний образец стекла устанавливают так, чтобы луч света проходил через прозрачные торцы образца параллельно граням.

Стекло должно быть влагостойким и химически стойким. Для стекла с покрытиями, особенно применяемого в наружном остеклении, важна способность сопротивляться действию влаги и агрессивных сред.

В соответствии с ГОСТ 30733 для определения влагостойкости стекла образцы, не имеющие пороков внешнего вида, размером не менее 300 * 100 мм устанавливают в ванне с водой на расстоянии не менее 100 мм друг от друга и стенок ванны. Нагревают воду до температуры (100--2) °С. Поддерживают указанную температуру в течение 2 ч, затем образцы охлаждают до комнатной температуры и определяют число и размер пороков на каждом образце. Образцы считают выдержавшими испытания, если в них после испытаний не обнаружен ни один порок внешнего вида.

Химическую стойкость стекла оценивают по отношению к действию: а - раствора соляной кислоты, приготовленного из 30 см3 соляной кислоты по ГОСТ 3118 с плотностью 1,19 г/см3 и 970 см3 дистиллированной воды по ГОСТ 6709; б- 0,1 %-ного раствора гидроокиси натрия х.ч. по ГОСТ 2263. К тщательно очищенным образцам размером не менее 100 * 100 мм к поверхности, на которую нанесено покрытие, приклеивают уплотняющей мастикой стеклянный цилиндр и наполняют его одним из растворов на высоту (20±1) мм. Исходные образцы не должны иметь пороков внешнего вида. Растворы с образцами выдерживают при температуре (20±5) °С в течение 7 сут. Через 4 сут. Растворы ообновляют. Через 7 сут раствор выливают, стеклянный цилиндр снимают, поверхность стекла тщательно очищают метанолом или этанолом и высушивают. Образцы стекла считают химически стойкими к действию отдельных растворов, если при осмотре испытываемой поверхности с расстояния (25±5) см при дневном свете на ней не обнаружены изменения по сравнению с исходной поверхностью.

Список рекомендуемой литературы

1. Современные способы нанесения покрытий. Moderne Beschichtungsverfahren // Galvanotechnik - 2004/ - 95, № 9. - С. 2217.

2. Технология нанесения тонких покрытий. Glass, 2005, 82№ 6, с. 183-186

3. Технология нанесения энергосберегающих покрытий на стекло методом последовательных химических реакций в водных растворах / Молодняков С.П. // Строительные материалы. -- 1999.-- № 10.-- С. 43-45.

4. Физическая и коллоидная химия/ А.Б. Лукьянов.- М.: Химия, 1988.-288 с.

5. Итоги науки и техники, т. 2. Серия «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов» / Под ред. П.Д. Саркисова, М.Д. Ходаковской. М.: ВИНИТИ, 1989. - C. 81-100.

6. Суйковская Н.В. Химические методы получения тонких прозрачных пленок / Н.В. Суйковская. - Л.: Химия, 1971. - 198 с.

7. Шабанова Н.А. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема / Н.А. Шабанова, П.Д. Саркисов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. - 208 с.

8. Аткарская А.Б. Взаимосвязь реологических параметров коллоидных растворов со структурой золь-гель пленок / Аткарская А.Б.// Стекло и керамика.- 1998.- №3.- С.14-18.

9. Аткарская А.Б. Взаимодействие стеклянной подложки с золь-гель растворами/ Аткарская А.Б., Киян В.И., Машир Ю.И// Стекло и керамика.- 2001.- №5.- С.8-10.

10. Аткарская А.Б. Устойчивость тонких пленок к действию растворов кислот / Аткарская А.Б., Быков В.Н.// Стекло и керамика.- 2004.- №11.- С.8-11.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Сущность и преимущества золь-гель-технологии синтеза порошков диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. Технологические свойства, структура и фазовый состав полученных порошков и напыленных из них покрытий, перспективы их применения.

    статья [172,1 K], добавлен 05.08.2013

  • Применение газовых сенсоров в системах автоматической пожарной сигнализации. Основные стадии наночастиц и наноматериалов. Механические свойства наноматериалов. Мицеллярные и полимерные гели. Золь-гель метод синтеза тонких пленок с солями металлов.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.12.2016

  • Виды и свойства керамических покрытий, способы получения. Электронные ускорители низких энергий в технологиях получения покрытий. Нанесение покрытий CVD-методом. Золь-гель технология. Исследование свойств нанесенных покрытий, их возможные дефекты.

    курсовая работа [922,9 K], добавлен 11.10.2011

  • Выбор сырьевых материалов для производства стекла. Технологическая схема приготовления шихты, проведение контроля ее качества, способы транспортировки. Варка стекла в печах периодического и непрерывного действия. Декорированная обработка стеклоизделий.

    курсовая работа [380,2 K], добавлен 16.10.2010

  • Описание действующей технологии изготовления изделия, анализ вариантов сварки. Расчет режимов, выбор и обоснование используемого оборудования и приспособлений. Разработка технологического процесса сборки и сварки изделия, контроль качества материалов.

    дипломная работа [678,7 K], добавлен 15.02.2015

  • Технологическая схема производства светотехнического стекла. Сырьевые материалы для производства стекла. Расчет шихты по листовому стеклу. Пересчет состава стекла из весовых процентов в молярные, метод А.А. Аппена. Расчет режима отжига стеклоизделия.

    реферат [40,4 K], добавлен 08.11.2012

  • Характеристика выбранного образца и общая технологическая схема его изготовления. Общие сведения о трафаретной печати. Ротационные печатные формы. Требования к оригиналам и фотоформам. Выбор технологии, материалов и оборудования для изготовления образца.

    курсовая работа [41,2 K], добавлен 08.01.2012

  • Исследование процесса производства листового стекла. Заливочная и пленочная технологии изготовления триплекса. Безавтоклавная пленочная технология. Резка стекла. Обработка кромки и шлифование торцов. Описание физического процесса растрескивания стекла.

    курсовая работа [970,1 K], добавлен 13.11.2016

  • Первенство Египта в производстве стекла. "Египетский фаянс" - изделия, покрытые зеленовато-голубой глазурью. Изготовление различных изделий из стекла на Руси. Классификация стекла, технологии его плавки. Особенности плавки различных видов стекла.

    презентация [8,5 M], добавлен 22.10.2013

  • Технологическая и машинно-аппаратурная схема производства молока. Организация технохимического контроля на предприятии ОАО "Юнимилк молочный комбинат Пермский". Описание деятельности лабораторий: маслоучастка, микробиологической, центральной, приемной.

    отчет по практике [498,2 K], добавлен 30.10.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.