2 mundarija
- Mavzu: Shisha va u asosida buyumlar ishlab chiqarishning
Download 3.9 Mb. Pdf ko'rish
|
SHISHA VA KERAMIKA (2)
10- Mavzu: Shisha va u asosida buyumlar ishlab chiqarishning texnologik asoslari. Shisha tarkibining tuzulushi va shisha xossalari. Re’ja 1. Shishalarning umumiy xossalari. 2. Shisha hosil qiluvchi va modifikatorlar. 3. Shisha pishirish etaplari: Mavzuga oid tayanch so’z va iboralar. Nazorat savollari. *** Kirish so’zi. Shisha taraqqiyoti jamiyat taraqqiyoti bilan uzviy bog’liq. Uning ko’p hususiyatlari bor. Ayniqsa – shaffofligi xamda pishiqligidir. Unga na yomg’ir, na sovuq, na shamol, na quyosh nuri ta’sir etadi. Shishadan turli xil uy ro’zg’or, bezak buyumlari, texnika asboblari yasaladi. Shishaning kashf etilishi turli-tuman shakllardagi butilkalar, xar hil idishlar, vazalar, stakan, qadahlar qisqasi, turmush uchun zarur buyumlarni ko’plab ishlab chiqarilishiga olib keldi. 1. Shishalarning umumiy xossalari. Shishasimon holatdagi barcha moddalar bir nechta umumiy fizik-kimeviy xarakteristikaga ega. Bulardan biri ularning kristall moddalariga o’laroq izotropikligi, ya’ni shisha xossalarining barcha yo’nalishida bir xil bo’lishidir. Masalan, mullit kristallarning S- o’qiga perpendikulyar va paralel yo’nalishdagi issiqlikdan kengayish koeffistentlari 4,5x10 -6 va 5,7x10 -6 grad. -1 , kvarst kristallarniki esa 14x10 -6 va 9x10 -6 grad -1 ni tashkil etadi. Ularning nur sindirishi koeffistentlari ham barcha yo’nalishlarda har xil: mullit uchun 1,654, 1,644 va 1,642; kvarst uchun esa 1,553 va 1,554. Kristallarning mustahkamligi, kimeviy turg’unligi ham shu tarzda o’zgaradi. Buning asosiy omillari shundan iboratki, mullit kristallari rombik (optik ikki o’qli), kvarst kristallari (3-rasm) esa trigonal- trapestoedrik singoniyaga (optik bir o’qli) egaligidir. Biroq tarkibi yuqorida qayd etilgan kvarst kristallining tarkibiga to’g’ri kelgan shishaning issiqlikdan kengayish koeffistenti 0,5x10 -6 grad -1 , nur sindirish koeffistenti 1,459 va 56 solishtirma og’irligi 2,19 g sm 3 ga teng. Bu raqamlar kvarst shishasining istalgan yo’nalishi bo’yicha birdir. 26-Rasm. Kvarst kristallari. Ikkinchi masala qizdirilganida kristall moddalarga o’xshab birdaniga ma’lum haroratda shishalarning erib ketmasliklari masalasidir. Agar kvarst kristalli qizdirilsa , u faqat 1713 darajaga etib, o’z formasini yo’qotadi va suyuqlikka aylanadi. Kvarst sostavli shisha qizdirilganida esa 1000 daraja atrofida yumshaydi, so’ngra yopishqoqligi kamayib suyuq holatga o’tadi, ammo qaysi darajada suyuqlikka o’tishini aniq aytib berish mumkin emas. Shisha “bo’tqa”lari qotirilayotganda esa bu prostess qaytariladi. harorat pasaygan sari modda yopishqoqligi oshadi va asta-sekin shisha qotib, qattiq jism formasiga qaytadi. Shishaning yana bir xarakterli xossasi ularning beqarorligidir. Shisha tez sovish natijasida yuqori haroratli muhitga xos holatni saqlab qolganligi sababli hamma vaqt barqarorlikka intiladi va bora-bora xiralashib, kristall moddaga aylanadi. Ammo bunday aylanish-tabiiy kristallanish aksariyatda minglab yillar davomida ro’y beradi. 2. Shisha hosil qiluvchi va modifikatorlar. Yakka holda eritish va sovitish yo’li bilan amorf modda hosil qiluvchi element, oksid va boshqa kimyoviy birikma shisha hosil qiluvchi-lar deb ataladi. Ular qatoriga oltingugurt, selen, margimush, fosfor, uglerod kabi elementlar; SiO 2 , GeO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , As 2 O 3 , BeF 2 kabi oksid va birikmalar kiradi (28-rasm). Yakka holda shishasimon holatni hosil qilaolmaydigan element, oksid va boshqa birikmalar modifikatorlar deb ataladi. Ularga TiO 2 , TeO 2 , SeO 2 , MoO 3 , WO 3 , Bi 2 O 3 , Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O, K 2 O kabilar kiradi. Bunday oksid va birikmalar shisha hosil qiluvchilar ishtirokida osongina shishasimon holatni vujudga keltiradi. Ular ishtirokida shixtaning erish temperaturasi pasayadi.Lekin hosil bo’lgan amorf moddaning mexanikaviy va kimyoviy xususiyatlari ham biroz kamayadi. 57 27-rasm. Shishasozlikda ishlatiladigan elementlar va ularning birikmalarini shisha hosil qilish bo’yicha klassifikastiyasi: 1-shisha hosil qiluvchi elementlar; 2-shisha hosil qiluvchi oksidlar; 3- shisha hosil qiluvchi galogenidlar; 4-shisha hosil qiluvchi xalkogenidlar; 5-oraliq oksidlar; 6-oksidli yoki ftorli modifikatorlar. 28-rasm. Na 2 O-CaO-SiO 2 cistemasida shisha hosil kiluvchi oblast (a) va shisha texnologiyasi uchun muhim bo’lgan uchlamchi sistema qismining diagramma holati (b) : 1-shisha hosil qiluvchi oblast chegarasi; 2-sanoat shishalari tarkibini belgilovchi oblast; 3-Misr va Yaqin Sharqqa oid bo’lgan qadimiy shisha tarkiblari oblasti; E-evtektika; D- Na 2 O-CaO-SiO 2 sistemasidagi devitrit tarkibi; R- Na 2 O . 2,25 SiO 2 - eruvchan shisha tarkibi. 58 Shixta tarkibiga kiruvchi komponentlar sonining oshishi ham shisha-sozlikda ijobiy rol o’ynaydi. Masalan, Na 2 O-CaO-SiO 2 ,CaO-Al 2 O 3 -B 2 O 3 , Me m O n -P 2 O 5 - V 2 O 5 kabi sistemalar asosida shisha oson hosil bo’ladi (4-rasm). Silikat tarkibli sanoat shishalarida SiO 2 , CaO va Na 2 O bilan bir qatorda MgO va Al 2 O 3 ham qatnashadi. Magniy oksidi shishalarining kristallanishiga bo’lgan layoqatini biroz susaytiradi, alyuminiy oksidi esa ularning kimyoviy turg’unligini ta’minlashga xizmat qiladi. Shisha hosil qiluvchi va modifikatorlar ustida A.A. Appen ko’p tadqiqotlar olib borgan. U ionlarning shisha strukturasidagi roli bo’yicha yaratgan klassifikastiyasi 1-jadvalda keltiriladi. 3. Shisha pishirish etaplari. Turli komponentlar aralashmasidan termik jarayon orqali bir tarkibli eritma olish shisha pishirish deb ataladi. Buning uchun poroshok (kukun) yoki granula holatidagi shixta vanna yoki boshqa pechlarga joylanib qizdiriladi va natijada u suyuq shisha holatiga o’tadi. Shisha holatiga o’tish katta temperatura intervalida (40 - 1550°C) murakkab fizik - ximik jarayonlar orqali amalga oshiriladi. Hosil bo’lgan shishani amorf strukturali moddalarning asosiy vakili deb qarash mumkin. U suyuq haroratli eritmadan o’ta sovitish orqali paydo bo’ladi. Moddalarning shishasimon holati - bu qattiq, bir tarkibli, mo’rt, raksimon kesimli shaffof jism holati bo’lib, ular tashqi ko’rinishidagi o’xshashlikdan tashqari umumiy fizik- kimyoviy xarakteristikalarga egaliklari bilan ajralib turadilar. Shisha pishirish nazariyasi besh etapli bo’lib, ular qo’yidagicha nomlanadi va oddiy tarkibli shishalar uchun temperatura intervalida ro’y beradi: 1. Silikatlar hosil bo’lishi, 100 - (950-1150° C); 2. Shisha hosil bo’lishi, 1150-1250° C 3. Oqartirish (degazastiya), 1250-(1500-1600°C); 4. Gomogenlash (o’rtalashtirish), 1250-(1500-1600°C); 5. Studka (sovitish), harorat 300-400°C ga kamaytiriladi va kerakli yopishqoqlikka erishiladi. Shisha pishirish, shu jumladan sovitish va qoliplash etaplaridagi jarayonlarida ko’p faktorlar muhim rol o’ynaydi. Ulardan ikkitasi- harorat va yopishqoqlik o’ta muhim hisoblanadi. Yopishqoqlik o’lchami G/sm sek yoki din sek/sm 2 bo’lib, uning absolyut birligi puaz deb ataladi. 1 puaz - bu shunday yopishqoqlik bo’lib, unda 1sm 2 yuzaga ega bo’lgan suyuqlik qatlami 1sm uzoqlikda turuvchi shunday boshqa qatlamga nisbatan 1 sm/sek tezlikda harakat qilganida 1 dina o’lchamida kuch sarflaydi. Shisha eritmasi qoliplashga tayyor vaqtda uning yopishqoqligi ortib, 1000 puazdan kam bo’lmagan qiymatga ega bo’ladi. Shisha eritmasi qotib, uning xossalari qattiq kristall birikmalari xossalariga o’xshash bo’lib qolganida yopishqoqlik 10 13 puaz va undan ham ortiqroq bo’ladi. Oddiy shisha ishlab chiqarish texnologiyasida 10 4 va 410 8 pauz oralig’i muhim. Shu oraliqqa oid temperaturalar farqi kichik bo’lsa (100-150°C), bunday shisha «qisqa», agar farq katta bo’lsa (250-500°C) bunday shisha «uzun» shisha deb ataladi. Uzun shishalarni qoliplash va issiq ishlov berish katta temperatura oblastida ro’y beradi. 59 29- rasm. Yopishqoqlikning texnologik shkalasi Yuqorida keltirilgan ko’p sonli ma’lumotlar asosida yopishqoqlikning texnologik shkalasi yaratilgan (5-rasm). Bu shkala yopishqoqlikning temperaturaga oid qadamlari eritish, shakllash va termoishlovlarning temperatura rejimlarini aniqlash uchun dars bo’ladi. 60 61 Qo’yida uch komponentli aralashma, jumladan sodali shixta SiO 2 +CaCO 3 +Na 2 CO 3 ni 1200°C gacha qizdirilishiga oid reastiyalar keltiriladi Jadval 12 № Jarayonlar nomi Temperatura ,°C 1 Gidroskopik suvning yo’qotilishi 100-120 2 CaCO 3 va Na 2 CO 3 ning qisman reakstiyaga kirishi va natriy-kalstiy karbanatning hosil bo’lishi: CaCO 3 + Na 2 CO 3 →CaNa 2 (CO 3 ) 2 600 gacha 3 Natriy-kalstiy karbonatning birinchi qismini SO 2 hosil qilgan holda qisman parchalanishi va yangi silikatlar hosil qilishi: CaNa 2 (CO 3 ) 2 +2SiO 2 → Na 2 SiO 3 +CaSiO 3 +2CO 2 600-830 4 Sodaning ikkinchi qismini alfa-kvarst bilan birikishi: Na 2 CO 3 +SiO 2 → Na 2 SiO 3 +CO 2 720-830 5 Sodaning uchinchi qismini natriy-kalstiy karbonat bilan evtektika hosil qilishi va erishi: CaNa 2 (CO 3 ) 2 -Na 2 CO 3 740-800 6 Natriy-kalstiy karbonat CaNa2(CO 3 ) 2 qolgan qismini erishi 813 7 Soda Na 2 CO 3 ning qolgan to’rtinchi qismini erishi 855 8 Ohaktosh CaCO 3 ning qolgan ikkinchi qismi dissostiastiyasi: CaCO3 CaO+SO 2 912 9 Natriy- kalstiy karbonatning ikkinchi qismini disso-stiastiyasi CaNa 2 (CO 3 ) 2 → CaO+Na 2 O+2CO 2 960 10 Kalstiy oksidining alfa-tridimit bilan birikib, kalstiy silikat hosil qilishi: CaO+SiO 2 → CaSiO 3 1010 11 Kalstiy silikat, boshqa modda va kvarst donachalarining suyuqlanishi 1010-1200 62 8-rasm. Shisha materiallar klassifikastiyasi mavzusiga oid klaster diagrammasi. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling