Фізико-хімічні властивості матового скла
Поняття термінів Еталон та Яскравість. Вимірювання яскравості: засоби та методи. Поняття скла та його фізичні властивості. Особливості молочного та матового скла. Математичний опис тіла напруження випромінювача та габаритно-енергетичний розрахунок.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 02.07.2014 |
Размер файла | 736,7 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/
Зміст
Ведення
Глава 1. Загальні поняття
1.1 Термін Еталон
1.2 Термін Яскравість
Глава 2. Вимірювання яскравості
2.1 Засоби вимірювання
2.2 Методи вимірювання
2.3 Перевірка засобів вимірювань
Глава 3. Загальні поняття про скло
3.1 Поняття про скло
3.2 Властивості скла
3.3 Фізичні властивості скла
3.4 Поняття про молочне скло
3.5 Поняття про матове скло
Глава 4. Математична модель
4.1 Загальне уявлення
4.2 Формування яркісного нуля розсіювачем з молочного з скла
4.3 Математичний опис тіла напруження випромінювача
Глава 5. Спектральные приборы
5.1 Спектральные приборы
Глава 6. Розрахункова частина
6.1 Розрахунок спектрального розподілу
6.2 Габаритно-енергетичний розрахунок
Висновок
Ведення
Розвиток промисловості і торгівлі в епоху першої промислової революції зажадало уніфікації одиниць в міжнародному масштабі. Початок цьому процесу було покладено 20 травня 1875 підписанням 17 країнами (у тому числі Росією, Німеччиною, США, Францією, Англією ) Метричної конвенції, до якої в подальшому приєдналися багато країн. Відповідно до цієї конвенції було встановлено міжнародне співробітництво в галузі метрології . У Севрі, розташованому в передмісті Парижа, було створено Міжнародне бюро мір і ваг ( МБМВ ) з метою проведення міжнародних метрологічних досліджень і зберігання міжнародних еталонів . Для керівництва МБМВ був заснований Міжнародний комітет мір і ваг ( МКМВ), що включає консультативні комітети по одиницях і ряду видів вимірювань. Для вирішення принципових питань міжнародного метрологічного співпраці стали регулярно проводити міжнародні конференції, звані Генеральними конференціями з мір та ваг ( ГКМВ ) . Всі країни, які підписали Метричну конвенцію, отримали прототипи міжнародних еталонів довжини ( метр ) і маси ( кілограм) . Були також організовані періодичні звірення цих національних еталонів з міжнародними еталонами, що зберігаються в МБМВ. Тим самим метрична система одиниць вперше отримала міжнародне визнання. Однак після підписання Метричної конвенції були розроблені системи одиниць для різних областей вимірювань - СГС, СГСЕ, СГСМ, МТС, МКС, МКГСС . Знову виникає проблема єдності вимірювань, вже між різними областями вимірювань. І в 1954 р. ХГКМВ попередньо, а в жовтні 1960 XI ГКМВ остаточно приймають Міжнародну систему одиниць SI, яка з незначними змінами діє по теперішній час. На наступних засіданнях ГКМВ в неї неодноразово вносилися зміни та доповнення. В даний час система одиниць SI регламентована стандартом ІСО 31 і по суті є міжнародним регламентом, обов'язковим для застосування . У нашій країні стандарт ІСО 31 затверджено як державний стандарт ГОСТ 8.417-02 .Вимірювання - сукупність операцій для визначення ставлення однієї ( вимірюваної ) величини до іншої однорідної величиною, прийнятої за одиницю, що зберігається в технічному засобі ( засобі вимірів) . Вийшло значення називається числовим значенням вимірюваної величини, числове значення спільно з позначенням використовуваної одиниці називається значенням фізичної величини . Вимірювання фізичної величини дослідним шляхом проводиться за допомогою різних засобів вимірювань - заходів, вимірювальних приладів, вимірювальних перетворювачів, систем, установок і т. д. Вимірювання фізичної величини включає в себе кілька етапів: 1 ) порівняння вимірюваної величини з одиницею ; 2 ) перетворення у форму, зручну для використання (різні способи індикації) .
ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН - величини, за визначенням вважаються рівними одиниці при вимірюванні інших величин
такого ж роду . Еталон одиниці виміру - її фізична реалізація . Так, еталоном одиниці виміру « метр » служить стрижень довжиною 1 м.
В принципі, можна уявити собі яке завгодно велике число різних систем одиниць, але широке поширення одержали лише декілька. У всьому світі для наукових і технічних вимірювань і в більшості країн в промисловості та побуті користуються метричної системою .
У системі одиниць для кожної вимірюваної фізичної величини повинна бути передбачена відповідна одиниця виміру . Таким чином, окрема одиниця виміру потрібна для довжини, площі, обсягу, швидкості і т.д., і кожну таку одиницю можна визначити, вибравши той чи інший еталон. Але система одиниць виявляється значно більш зручною, якщо в ній всього лише кілька одиниць обрані як основних, а інші визначаються через основні . Так, якщо одиницею довжини є метр, еталон якого зберігається в Державній метрологічній службі, то одиницею площі можна вважати квадратний метр, одиницею об'єму - кубічний метр, одиницею швидкості - метр в секунду і т.д.
Поняття про фізичної величині - одне з найбільш загальних у фізиці та метрології. Під фізичною величиною розуміється властивість, загальне в якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів ( фізичних систем, їх станів і які у них процесів ), але в кількісному відношенні індивідуальне для кожного об'єкта. Так, всі тіла володіють масою і температурою, але для кожного з них ці параметри різні . Те ж саме можна сказати і про інших величинах - електричному струмі, в'язкості рідин або потоці випромінювання.
Для того щоб можна було встановити відмінності в кількісному змісті властивостей в кожному об'єкті, що відображаються фізичною величиною, вводиться поняття розміру фізичної величини .
Історично першою системою одиниць фізичних величин була прийнята в 1791 р. Національними зборами Франції метрична система заходів . Вона не була ще системою одиниць у сучасному розумінні, а включала в себе одиниці довжин, площ, об'ємів, місткості і ваги, в основу яких були покладені дві одиниці : метр та кілограм.
У 1832 р. німецький математик К. Гаусс запропонував методику побудови системи одиниць як сукупності основних і похідних. Він побудував систему одиниць, в якій за основу були прийняті три довільні, незалежні один від одного одиниці - довжини, маси і часу. Всі інші одиниці можна було визначити за допомогою цих трьох . Таку систему одиниць, пов'язаних певним чином з трьома основними, Гаусс назвав абсолютною системою . За основні одиниці він прийняв міліметр, міліграм і секунду.
Надалі з розвитком науки і техніки з'явився ряд систем одиниць фізичних величин, побудованих за принципом, запропонованим Гауссом, що базуються на метричній системі мір, але відрізняються один від одного основними одиницями .
Розглянемо найголовніші системи одиниць фізичних величин.
Система СГС . Система одиниць фізичних величин СГС, в якій основними одиницями є сантиметр як одиниця довжини, грам як одиниця маси і секунда як одиниця часу, була встановлена ??в 1881 р.
Система МКГСС . Застосування кілограма як одиниці ваги, а в подальшому як одиниці сили взагалі, привело в кінці XIX століття до формування системи одиниць фізичних величин з трьома основними одиницями : метр - одиниця довжини, кілограм - сила - одиниця сили і секунда - одиниця часу.
Система МКСА . Основи цієї системи були запропоновані в 1901 р. італійським вченим Джорджі. Основними одиницями системи МКСА є метр, кілограм, секунда і ампер.
Завжди існувала потреба вимірюванти чого не будь, cкільки води пролилось чи скільки хвилин пройшло. Але щоб вимірювати треба мати еталон з чим можну було порівняти. Наприклад яскравість можна виміряти застосовувавши яскравоміри, відносна спектральна чутливість яких повинна відповідати відносної спектральної світлової ефективності монохроматичного випромінювання для денного зору. Але потрібен також еталон яскравості з яким можна було б порівнювати. В даній роботі розглянуто такий прилад.
випромінювач скло математичний енергетичний
Глава 1. Загальні поняття
1.1 Термін Еталон
Еталон (одиниці фізичної величини) -- засіб вимірювальної техніки, що забезпечує відтворення та (або) зберігання одиниці фізичної величини та передавання її розміру відповідним засобам вимірювальної техніки, що стоять нижче за повірочною схемою, офіційно затверджений як еталон
Еталомн (рос. эталон, англ. standbard, нім. Etalon m)- міра або вимірювальний прилад, який призначений для відтворення, зберігання і передачі одиниць будь-якої фізичної величини. Еталон, який затверджено в межах країни називається Державним еталоном. Існують еталони частоти, маси, довжини, часу тощо.
Еталон (одиниці фізичної величини) -- засіб вимірювальної техніки, що забезпечує відтворення та (або) зберігання одиниці фізичної величини та передавання її розміру відповідним засобам вимірювальної техніки, що стоять нижче,офіційно затверджений як еталон[1].
Усі основні одиниці фізичних величин відтворюються з найвищоюточністю за допомогою міжнародних еталонів відповідних одиниць і зберігаються у Міжнародному бюро мір та ваги у спеціальних лабораторіях у місті Севр поблизу Парижа. Програмою діяльності цього бюро передбачені систематичні зіставлення національних еталонів провідних метрологічних лабораторій різних держав з міжнародними еталонами та між собою. Основне призначення еталонів -- бути матеріальною базою для відтворення та збереження одиниць фізичних величин.
Класифікація еталонів:
*Первинний еталон -- еталон, що забезпечує відтворення та (або) зберігання одиниці фізичної величини найвищою в країні (у порівнянні з іншими еталонами тієї ж одиниці) точністю[1].
*Спеціальний еталон -- еталон, що забезпечує відтворення та (або) зберігання одиниці в особливих умовах і замінює в цих умовах первинний еталон[1]. Застосовуються для відтворення одиниць в особливих умовах, коли пряма передача розміру одиниці від еталонів технічно неможлива із заданою точністю (високий тиск, температура, частота тощо).
*Державний еталон -- первинний або спеціальний еталон, затверджений офіційно як державний[1]. Визнається спеціально уповноваженим центральним органом виконавчої влади у сфері метрології як основа для встановлення значень усіх еталонів даної одиниці вимірювання, що є у державі. Державні еталони є основою технічної бази державної метрологічної системи. В Україні статус державних еталонів надається первинним еталонам, створення і вдосконалення яких здійснюється відповідно до державних науково-технічних програм, які розробляються ЦОВМ, з метою забезпечення потреб життєдіяльності людини, економіки і оборони України[2] та інших сфер.
*Вторинний еталон -- еталон, якому передається розмір одиниці фізичної величини від первинного або спеціального еталона[1].
*Еталон-копія -- вторинний еталон, який призначається для передавання розміру одиниці фізичної величини робочим еталонам (зразковим з вимірювальної техніки) [1].
*Еталон передавання -- вторинний еталон, що призначається для взаємного звіряння еталонів, які за тих чи інших обставин не можуть бути звірені безпосередньо[1].
*Еталон-свідок -- вторинний еталон, призначений для повірки збереження державного еталона та для заміни його у разі псування або втрати. Він має найвищу серед вторинних еталонів точність та використовується тільки тоді, коли державний еталон не можна відтворити.
*Робочий еталон -- еталон, призначений для передачі розміру фізичної величини зразковим засобам вимірювальної техніки, а в окремих випадках - робочим засобам вимірювальної техніки[1]. Робочі еталони використовуються у метрологічних інститутах, метрологічних територіальних органах Держспоживстандарту України, а з дозволу Держспоживстандарту України допускається їх зберігання та використання в органах відомчої метрологічної.
1.2 Термін Яскравість
Яскравість джерела світла[3] - це світловий потік, що посилається в даному напрямку, поділений на малий ( елементарний ) тілесний кут поблизу цього напрямку і на проекцію площі джерела[4] на площину, перпендикулярну осі спостереження . Інакше кажучи - це відношення сили світла, випромінюваного поверхнею, до площі її проекції на площину, перпендикулярну осі спостереження .
У визначенні, даному вище, мається на увазі, якщо розглядати його як загальне, що джерело має малий розмір, точніше малий кутовий розмір. У випадку, коли мова йде про істотно протяжної світиться поверхні, кожен її елемент розглядається як окреме джерело . У загальному випадку, таким чином, яскравість різних точок поверхні може бути різною. І тоді, якщо говорять про яскравість джерела в цілому, мається на увазі взагалі кажучи усереднена величина . Джерело може не мати певної випромінюючої поверхні (світиться газ, область розсіювання світла середовища, джерело складної структури - наприклад туманність в астрономії, коли нас цікавить його яскравість в цілому не зважаючи на його розміри), тоді під поверхнею джерела можна мати на увазі умовно обрану обмежує його поверхню або просто прибрати слово " поверхня" з визначення .
У Міжнародній системі одиниць (СІ ) вимірюється в канделах на м І. Раніше ця одиниця виміру називалася ніт ( 1нт = 1кд/1м І ), але в даний час стандартами на одиниці СІ застосування цього найменування не передбачено. Існують також інші одиниці виміру яскравості - стильб ( сб), апостільб[5] ( АСБ ), ламберт ( Лб ). Вот так вони пов'язанні між собою:
1 АСБ = 1 / р Ч сб = 0,3199 нт = Лб .
На примітку(Типова яскравість дисплея комп'ютера коливається від 80 до 120 нітов.)
Взагалі кажучи яскравість джерела залежить від напрямку спостереження, хоча в багатьох випадках випромінюють або дифузно розсіюють світло поверхні більш-менш точно підпорядковуються закону Ламберта, і в цьому випадку яскравість від напрямку не залежить. Останній випадок ( при відсутності поглинання або розсіювання середовищем - див. нижче ) дозволяє у визначенні розглядати і кінцеві тілесні кути і кінцеві поверхні (замість нескінченно малих в загальному визначенні ), що робить визначення більш елементарним, однак треба розуміти, що в загальному випадку ( до якого при вимозі більшої точності відносяться і більшість практичних випадків) визначення повинне грунтуватися на нескінченно малих або хоча б фізично малих ( елементарних ) тілесних кутах і майданчиках. У разі поглинає або розсіює світло середовища видима яскравість, звичайно, залежить і від відстані від джерела до спостерігача . Але саме введення такої величини як яскравість джерела мотивовано не в останню чергу саме тим фактом, що у важливому окремому випадку непоглинаючих середовища ( в тому числі вакууму) видима яскравість від відстані не залежить, в тому числі в тому важливому практичному випадку, коли тілесний кут визначається розміром об'єктива ( або зіниці) і зменшується з відстанню (падіння з відстанню від джерела сили світла точно компенсує зменшення цього тілесного кута). Існує теорема, яка стверджує, що яскравість зображення ніколи не перевершує яскравості джерела[6] .
Яскравість L, світлова величина, що дорівнює відношенню світлового потоку до фактору геометричному :
Тут - заповнений випромінюванням тілесний кут, dA - площа ділянки, що випускає або приймає випромінювання, - кут між перпендикуляром до цієї ділянки і напрямом випромінювання. Із загального визначення яскравості слідують два практично найцікавіших приватних визначення: Яскравість, випромінювана поверхнею dS під кутом до нормалі цієї поверхні, дорівнює відношенню сили світла I, випромінюваного в даному напрямку, до площі проекції поверхні, що випромінює на площину, перпендикулярну даному напрямку :
Яскравість
Яскравість - відношення освітленості E в точці площини, перпендикулярної напрямку на джерело, до елементарного тілесного кута, в якому укладено потік, який створює цю освітленість :
Глава 2. Вимірювання яскравості
2.1 Засоби вимірювання
Мал.2.1 Яркомер-Люксметр Аргус-12
Для вимірювань слід застосовувати Яскравоміри, відносна спектральна чутливість яких повинна відповідати відносної спектральної світлової ефективності монохроматичного випромінювання для денного зору з ГОСТ 8.332-78 з похибкою не більше ± 10 %. Чутливість яркоміра повинна бути визначена за допомогою зразкових світловимірювальних ламп по ГОСТ 8.023-83 з похибкою не більше ± 5 %. Нелінійність світловий характеристики яркоміра в діапазоні вимірювань не повинна перевищувати ± 2 %. Засоби вимірювання освітленості повинні відповідати ГОСТ 24940-81 .
2.2 Методи вимірювання
Вимірювання яскравості можна проводити одним з наступних трьох методів:
а) Прямий метод вимірювання середньої яскравості робочої поверхні за допомогою фотоелектричного яркомера, що має відлік показань безпосередньо в одиницях яскравості.
б) Непрямий метод вимірювання середньої яскравості робочої поверхні за допомогою вимірювання яскравості окремих елементарних майданчиків цієї поверхні фотоелектричним яскравомірами з наступним усередненням:
де - середня яскравість робочої поверхні, кд / м;
L - Яскравість і-й елементарної площадки робочої поверхні, кд / м;
і - Порядковий номер елементарної площадки робочої поверхні;
n - Кількість елементарних майданчиків робочої поверхні.
Непрямий метод вимірювання середньої яскравості поверхні за допомогою вимірювання освітленості окремих її елементарних майданчиків з наступним усередненням і перерахунком за формулою:
де - Li освітленість i-й елементарної площадки поверхні, лк;
k- Коефіцієнт перерахунку .
Коефіцієнт перерахунку k для робочих поверхонь, що мають дифузне відображення, визначається відношенням
де - коефіцієнт відбиття робочої поверхні.
Коефіцієнт перерахунку для поверхонь, що мають направлено- розсіяне відбиття (наприклад поверхню дорожнього покриття), залежить від просторового розташування світлових приладів щодо поверхонь .
З урахуванням ймовірного напрямку лінії зору водіїв автотранспорту для поверхні проїзної частини вулиць визначають за певною методикою.
Перед проведенням вимірів повинна бути забезпечена підготовка фотометрованих ділянок і засобів вимірювання відповідно до їх експлуатаційної документацією. Вимірювання проводять в нормальних кліматичних умовах по ГОСТ 21552, якщо інше не встановлено нормативними документами (НД) на фотометрованих ділянки. Вимірювання проводять не раніше ніж через 20 хв після включення живлення, якщо не прелус-мотрен інший режим технічною документацією на виріб і програмою випробувань. Вимірювання параметрів зображення проводять в п'яти ділянках екрану, якщо інше не встановлено методами вимірювання конкретних параметрів:
- У центрі робочого поля екрану, тобто на перетині його діагоналей;
- По діагоналях на відстані від кутів робочого поля, составляюшей 0,1 довжини діагоналі.
Вимірювання параметрів зображення проводять як в затемненому приміщенні, так і за наявності штучного зовнішнього освітлення. Освітлення екрану має бути дифузним або кут падіння світла повинен бути рівний або більше 45 "щодо нормалі до площини, дотичної поверхні екрану в його центрі. Яскравість зображення L на екрані, що складається з двох складових: яскравості випромінювання Lізл і відображеної яскравості Lотp, обумовленої зовнішнім освітленням, розраховують за формулою:
L = Lізл + Lотр
Яскравість зображення визначають безпосереднім виміром яскравості екрана за допомогою яркомера, або визначають окремо яскравість випромінювання і відбиту яскравість. Вимірювання яскравості випромінювання проводять в затемненому приміщенні при освітленості екрану, що не перевищує 5 лк. Відображену яскравість вимірюють при вимкненому дисплеї і діафрагмі яркомера, що перекриває більше 1,0% площі екрана. Допускається відображену яскравість Lотр розраховувати за формулою:
Lотр = Е * Рд
де Е - освітленість екрана, лк;
Рд - коефіцієнт дифузного відбиття екрана.
Значення Е задають виходячи з нормативних даних на фотометрованих ділянки і методів випробування конкретних параметрів, але не менше 250 лк. Значення Рд визначають за додатком стандарту. Допускається застосовувати значення Рд, вказане в нормативних даних на фотометрованих ділянки. При вимірі яскравості оптичну вісь яркомера орієнтують паралельно нормалі до площини, дотичної поверхні екрану в його центрі. Використовувану діафрагму яркомера і відстань фотометрірованія встановлюють в методах вимірювання конкретних параметрів. Вимірювання візуальних ергономічних параметрів проводять на спеціальних тест-зображеннях, встановлених в методах вимірювання конкретних параметрів. Тест-зображення повинні відповідати найвищому стандарту розкладання з підтримуваних фотометрованих ділянок конкретного типу відповідно до нормативних документів на них. Для вимірювання параметрів зображення проводять початкову установку яскравості фотометрованих ділянок. Для цього відтворюють тест-об'єкт у вигляді світлої ділянки в центрі екрану з розмірами, що перевищують розмір одного знакоместа, і однорідною яскравістю, що відповідає нижньому рівню кодування яскравістю. Задають фіксоване значення освітленості у вертикальній площині екрану, але не менше 250 лк. При вимірах в затемненому приміщенні використовують задане значення освітленості для обчислення відображеної яскравості L за формулою. При роботі в умовах освітленого приміщення задану освітленість у вертикальній площині екрану створюють від зовнішнього джерела світла. За допомогою органів управління, розташованих в фотометрованих ділянках, встановлюють яскравість зображення тест-об'єкта L2 в центрі екрану, рівною або більше 35 кд/м2. При цьому растр на екрані повинен бути ледь помітний, а контрастність тест-об'єкта і фону з урахуванням відображеної яскравості повинна бути не менше 3:1. Для багатобарвних фотометрованих ділянок початкову установку яскравості проводять у білому кольорі, якщо інше не зазначено в нормативних документах на фотометрованих ділянки. Після початкового встановлення яскравості регулювання яскравості органами управління, розташованими в фотометрованих ділянці, не допускається. Зміна яскравості при випробуваннях проводять шляхом системного завдання рівня кодування яскравістю.
При вимірюванні світлових величин (наприклад, сили світла) фізичним об'єктивним методом замість фотометричної голівки використовують фотоелемент, що розміщується на фотометричній лаві. Фотоелемент повинен буди захищений від стороннього світла для запобігання додатковим похибкам при вимірюванні. Для цього використовують тубус з декількома внутрішніми перегородками у вигляді кілець, які повинні запобігти виникненню впливу похибок від розсіяного світла. Вся поверхня тубуса повинна бути пофарбована чорною матовою фарбою.
Щоб зрівняти відому силу світла одного джерела з невідомою силою світла іншого джерела, можна користуватися різними прийомами, але всі вони базуються на вимірі реакції приймача на потік випромінювання від джерел світла. Загальна схема вимірювання наступна. По обидві сторонни фотометричної лавки встановлюють лампи.
Передбачається можливість їх пересування на каретках. Встановлюють світлозахисні екрани й щити, які захищають фотоелемент від попадання на нього світла від інших джерел, відбитого й розсіяного світла. Між лампами на каретці фотометричної лавки кріпиться приймач випромінювання, з пристроєм, який при попаданні на приймач випромінювання світла покаже значення реакції приймача іф (як правило, це гальванометр).
Виведення розрахункової формули при необхідності дають через чутливість приймача. Компенсаційний спосіб - полягає в тому, що фотоелемент, розташований на каретці між джерелами випромінювання, по черзі повертається до кожного з них. Пересуванням каретки з фотоелементом добиваються однакового рівня освітленості на світлочутливій поверхні фотоелемента, а саме рівних значень реакції приймача на освітленість (наприклад, фотострум).
У ланцюзі приймача при різних рівнях освітленості виникає різний фотострум. Зміняючи відстані між приймачами й лампами простим пересуванням каретки з фотоелементом по лавці, добиваються нульових показників пристрою. Виконують відлік відстаней і розраховують за відомою формулою. Цей спосіб дає змогу швидко й досить точно перевірити значення сили світла великої кількості ламп.
При його використанні слід особливу увагу приділити підбору фотоелементів, їх чутливість повинна бути однаковою на однакові світлові потоки. Для цього рекомендується проводити періодичну перевірку характеристик приймачів.
2.3 Перевірка засобів вимірювань
Перевірка - сукупність дій, виконуваних для визначення або оцінки похибок. Перевірки бувають державні ( позапланові ), обов'язкові ( при виробництві приладу ) і періодичні . При перевірці порівнюються заходи або показники вимірювальних приладів з більш точною зразковою мірою або з показаннями зразкового приладу . Клас точності зразкового приладу повинен бути на 3 одиниці вище вивіреного .Операції перевірки засобів вимірювань входить попередній зовнішній огляд і перевірка комплектності приладу. Перевірка проводиться за повірочної схемою, складеної технологом.
Під методами повірки розуміють методи передачі розміру одиниць фізичної величини. В основу класифікації застосовуваних методів повірки покладено такі ознаки, відповідно до яких кошти вимірювань можуть бути повірені:
- Без використання компаратора або приладу порівняння, тобто безпосереднім звіренням вивіреного СІ з еталонним СІ того ж виду;
- Звіряючи вивіреного СІ з еталонним СІ того ж виду за допомогою компаратора або інших засобів порівняння;
- Прямим вимірюванням вивіреним СІ значення фізичної величини, що відтворюється еталонної мірою;
- Прямим вимірюванням еталонним СІ значення фізичної величини, що відтворюється піддається перевірці мірою;
- Непрямим виміром величини, що відтворюється мірою або вивіреним приладом, піддаються перевірці;
- Шляхом незалежної (автономної) повірки.
При перевірці методом безпосереднього звірення встановлюють необхідні значення вимірюваної величини X і порівнюють свідчення вивіреного приладу Хп і еталонного приладу Хе. Різниця між їхніми показаннями буде визначати абсолютну похибка вивіреного приладу, яку приводять до нормованого значенню для отримання зведеної похибки.
Основною перевагою методу безпосереднього звірення є простота і відсутність необхідності застосування складного обладнання. Метод звірення за допомогою компаратора (приладу порівняння) застосовують тоді, коли неможливо або складно порівняти свідчення двох приладів або двох заходів. Вимірювання в цьому випадку виконують шляхом введення в схему повірки компаратора, що дозволяє побічно порівнювати дві однорідні або різнорідні фізичні величини. Компаратором може бути засіб вимірювань, однаково реагує на сигнал еталонного і вивіреного засоби вимірювань.
Наприклад, при звіряння мір опору, ємності й індуктивності в якості компаратора використовують мости постійного або змінного струму. При порівнянні мір опору та ЕРС - потенціометри. Метод прямих вимірювань полягає в прямому вимірі вивіреним приладом значення фізичної величини відтворюваної мірою. Практична реалізація методу прямих вимірювань пред'являє до заходів такі вимоги:
- Можливість відтворення мірою тієї ж фізичної величини, в одиницях якої проградуйована вивіреному засіб вимірювань;
- Достатній для перекриття всього діапазону вимірювання вивіреного засоби вимірювань діапазон фізичних величин відтворюваних мірою;
- Відповідність точності заходи, а в ряді випадків і її типу і плавність змін розміру вимогам, які пред'являються в нормативних документах (НД) за повірку даного засобу вимірювань.
Суть методу непрямих вимірювань полягає в наступному: проводять прямі вимірювання кількох фізичних величин за допомогою еталонних СІ і отримують значення X 01, X 02, ..., X 0m. Потім, використовуючи відому функціональну залежність f між цими величинами і величиною, яка вимірюється вивіреним приладом, визначають дійсне значення величини, тобто знаходять результат опосередкованого вимірювання за формулою:
Q0 = f (X 01, X 02, ..., X 0m)
Метод використовується тоді, коли дійсні значення величин, що вимірюються вивіреним засобом вимірів неможливо або важко визначити прямим виміром чи коли непрямі виміри більш прості або точні.
Наприклад, перевірка електричного лічильника активної енергії за допомогою зразкового ваттметра та секундоміра. За свідченнями ваттметра визначають значення потужності P0 і підтримують її незмінною протягом часу t0, яке у свою чергу визначається по еталонному секундоміром. Тоді дійсне значення енергії W0 можна розраховувати за формулою:
W0 = P0 • t0.
При виконанні повірки методом непрямих вимірювань слід враховувати той факт, що кінцевий результат і похибка опосередкованого вимірювання залежить від складових похибок прямих вимірювань. Автономна повірка це повірка без застосування еталонних засобів вимірювань (СІ). Вона застосовується при розробці особливо точних СІ, які неможливо або дуже складно повірити одним з розглянутих вище методів повірки зважаючи на відсутність ще більш точних СІ з відповідними межами вимірі. Суть цієї повірки, яка найбільш часто використовується для повірки приладів порівняння, полягає в порівнянні величин, відтворюваних окремими елементами вивіреного СІ з величиною, обраної в якості опорної і конструктивно відтворюється в самому вивіреному СІ. Наприклад, при перевірці m-ної декади потенціометра необхідно переконатися в рівності падінь напруг на кожній n-ної щаблі цієї декади. Для цього, вибравши в якості опорної величини опір першого ступеня декади, можна по черзі порівнювати за допомогою компаратора падіння напруги на кожній n-ної сходинки з падінням напруги на цьому опорі. Метод трудомісткий, але має високу точність.
Реалізація розглянутих вище методів повірки здійснюється за допомогою способів комплектної і поелементного повірки.
Комплектному повірці засіб вимірювань перевіряють у повному комплекті його складових частин, без порушення взаємозв'язків між ними. Похибки, які при цьому визначають, розглядають як похибки, властиві вивіреним засобу вимірювань як єдиного цілого. При цьому засіб вимірів перебуває в умовах, максимально наближених до реальних умов експлуатації, що дозволяє в ході перевірки виявити багато характерних вивіреним засобу вимірювань недоліки: дефекти внутрішнього монтажу, несправності перемикаючих пристроїв і т.п. З урахуванням простоти і хорошою достовірності результатів, комплектної повірці завжди, коли це можливо віддають перевагу.
У разі неможливості реалізації комплектної повірки, зважаючи на відсутність еталонних засобів вимірювань, невідповідності їх вимогам точності або меж вимірювань, застосовують поелементну повірку. Поелементна повірка засобів вимірювань це повірка, при якій його похибки визначають за погрішностей окремих частин. Потім за отриманими даними розрахунковим шляхом визначають похибки, властиві вивіреним засобу вимірювань як єдиного цілого. При цьому припускають, що закономірності взаємодії окремих частин засобу вимірювань точно відомі, а можливості сторонніх впливів на його свідчення виключені і піддаються точному обліку.
Іноді застосування поелементного повірки виявляється єдино можливим. Часто її використовують при перевірці складних СІ, що складаються з компаратора з вбудованими в нього зразковими мірами. Слід особливо відзначити, що за результатами поелементного повірки, якщо дійсна похибка перевищує допустиму, то можна безпосередньо встановити причину несправності СІ.
Істотним недоліком поелементного повірки є її трудомісткість і складність реалізації в порівнянні з комплектною повіркою.
Глава 3. Загальні поняття про скло
3.1 Поняття про скло
Силікати - це сполуки діоксиду кремнію з оксидами інших хімічних елементів. Основою їх будови є тетраедри SiО4, що можуть бути ізольованими, здвоєними, з'єднаними в ланцюги, стрічки, кулі, каркаси, а також їхні комбінації. Силікати дуже поширені. Вони становлять понад 80% маси оболонки Землі (земної кори та її мантії), а також понад 90% маси гірських порід Місяця. На земній кулі до силікатів належать польові шпати, олівін (мінерал змінного хімічного складу - 2SiО4, оливково-зеленого, жовтувато-зеленого кольору, іноді безбарвний, використовується у виробництві вогнетривких матеріалів); хризоліт - коштовне каміння, буває природним або штучним; піроксени (група мінералів, що найчастіше використовують в ювелірній справі); амфіболи (група породоутворюючих мінералів, тобто кремнекисневих сполук магнію, заліза, кальцію, іноді алюмінію і лугів; використовується як обробне й облицювальне каміння, поширені в межах України); слюди (група мінералів поширених за межами України), що використовують у електро- і радіотехніці - породоутворюючі мінерали гранітів, базальтів та інших гірських порід.
Силікати застосовують як будівельні матеріали, сировину для виготовлення будівельних і вогнетривких матеріалів, керамічних виробів тощо. На базі силікатів засновано виробництво скла. Деякі забарвлені силікати використовують як коштовне та обробне каміння. В Україні родовища обробного каміння є в Донбасі, Карпатах, у Криму та інших регіонах. Це нефрит, лазурит, содаліт, родоніт, малахіт, авантюрин, рожевий кварц, агат, яшма, лабрадорит, везувіан, кам'яна сіль, гіпс, мармур, ангідрит тощо. Кращі види агату, бурштину та деяких мінералів відносять до коштовних.
Силікатними виробами є: посуд зі скла і кераміки, будівельні вироби на основі вапна і кварцового піску. Виготовлення силікатних виробів полягає у приготуванні вапняно-кремнеземистої суміші, формуванні з неї виробів (пресуванням, вібруванням) і подальшій обробці їх насиченою парою в автоклавах. До найпоширеніших силікатних виробів відносять силікатну цеглу, стінові камені, блоки і панелі, плити покриттів і перекриттів з конструктивного і конструктивно-теплоізоляційного силікатного бетону, тепло- і звукоізоляційні плити з піно- і газосилікату тощо. Крім вапна і кварцового піску, при виготовленні силікатних виробів використовують відвальні металургійні шлаки, золи ТЕС тощо.
Скло -- це твердий аморфний матеріал, що утворюється при переохолодженні мінерального розплаву. Склом називають також вироби з такого матеріалу - скло будівельне, тарне, хіміко-лабораторне, художнє. Розрізняють скло природне (вулканічне) і штучне. Останнє відоме людству кілька тисячоліть. Його виготовляли в Стародавньому Єгипті, Месопотамії, Китаї (V - III тис. до н.е.), Стародавньому Римі (І ст. до н.е.). На території України скло виготовляли з III- IV ст. У Київській Русі було поширене виготовлення скляних прикрас, смальти тощо.
Смальта (емаль) - це кольорове непрозоре (глушене) скло у вигляді невеликих кубиків або пластинок, з яких викладали мозаїки. Розрізняють так звану прозору смальту (зі скляної маси, в яку додано вогнетривкі барвники) і глуху, або опалову (зі скляної маси, глушеної оксидами сурми, олова, арсену, сполуками фтору або фосфору). Відома також срібна і золота смальта, отримана пресуванням у гарячому стані двох шарів скла з кольоровою фольгою між ними. Смальта стійка до атмосферного впливу, століттями не втрачає свого вигляду і свіжості кольорів. її виготовляли ще в стародавніх Єгипті, Римі, Греції. Нею доповнювали кам'яні мозаїки. У Київській Русі смальтові мозаїки використовували ще у XII ст.: наприклад, Софійський та Михайлівський Золотоверхий собори у Києві.
Вважають, що наукові основи виготовлення кольорового скла у Росії заклав М.В.Ломоносов. Скло застосовують майже в усіх галузях господарства і побуті. На його основі створено мікрокристалічні матеріали - сигнали, скловолокнисті матеріали, піноматеріали (піноскло) тощо. Скло буває органічним і неорганічним. Оптично прозорі тверді матеріали на основі органічних полімерів, наприклад поліметилметак-рилат, називають органічним склом.
Характеристика головних видів скла
Скло неорганічне - аморфний матеріал, отриманий під час охолоджування мінерального розплаву, який в результаті зростання в'язкості набуває властивостей твердого тіла. За певних умов, особливо при температурі 700--1000 °С, може кристалізуватися. На відміну від кристалічних матеріалів неорганічне скло не має певної точки плавлення. При нагріванні у відповідному температурному інтервалі воно поступово розм'якшується, переходячи з твердого крихкого стану в тягучий високов'язкий і далі - у рідкий стан - скломасу. У разі охолодження в тому самому температурному інтервалі відбувається зворотний процес - поступове перетворення скломаси на скло. Основною сировиною для виробництва неорганічного скла є головні або скло утворюючі матеріали - кварцовий пісок, сода, вапняк, доломіт, поташ, бура, каолін, пегматит, свинцевий сурик тощо. Допоміжними матеріалами є сульфат натрію, селітра, триоксид арсену і сурми, фториди, пероксид марганцю, селен, оксиди хрому, міді, кобальту заліза тощо.
За основними склоутворюючими матеріалами розрізняють неорганічне скло оксидне (наприклад, скло силікатне та його різновиди), галогенідне (фтороберилатне) та халькогенідне.
Виготовлення неорганічного скла полягає переважно у підготовці (просіюванні, сушінні, змішуванні) сировинних матеріалів, плавленні їх у скловарних печах з одержанням скломаси, формуванні з неї пресуванням, видуванням, пресовидуванням та іншими способами) скляних виробів, випалюванні їх (нагріванні до температури 450-600 °С і поступовому охолодженні), щоб запобігти розтріскуванню, а також у механічній, хімічній, термічній або термохімічній обробці.
Неорганічне скло буває прозорим і непрозорим, забарвленим і незабарвленим. Головною його характеристикою є світлопропускання (82-92%), густина - 2,2-8 см3, твердість за мінералогічною шкалою - 4,5-7,5; границя міцності на стискання - 102-2х103 МПа, при згинанні - 50--150 МПа, термічна стійкість - 80-800 °С, температурний коефіцієнт розширення (5-100) 10 -7 1 °С, коефіцієнт теплопровідності -0,7-1,3 Вт (мк), електропровідність, діелектрична проникність - 3,8-16. Неорганічне скло застосовують переважно у будівництві (здебільшого листове скло), для виготовлення тари і посуду. Крім того, є скло технічне, що захищає від іонізуючого випромінювання; скло зі змінним світлопропусканням (фотохромне)рскло для твердотілих лазерів; скло з підвищеною прозорістю в ультрафіолетовій сфері спектра (увіолеве); скло оптичне та ін.
Різновидом неорганічного скла є силікатне - скло на основі оксидів кремнію. Найпростішим за хімічним складом є кварцове скло, яке містить до 99,9% оксиду кремнію.
Основними різновидами силікатного скла є: скло боралюмо-_ і бороалюмосилікатне - з підвищеним вмістом відповідно оксидів бору (2-26%), алюмінію (3-25) й бору та алюмінію (2-16 та 2-10%); скло лужносилікатне просте - з високим вмістом оксидів натрію або калію, наприклад розчинне скло, скло лужносилікатне складне, яке містить також оксиди кальцію, магнію тощо, а також кришталь.
Густина силікатного скла - 2,2 - 8 г/см3, світлопропускання - до 91%. Показник заломлення світла - 1,45-2,0, термічна стійкість - 90-200 °С (кварцового скла - до 800 °С). Силікатне скло має низький коефіцієнт теплопровідності: має високий електричний опір (1012 - 1014 Ом-см). Його міцність підвищують (до 300 -1000 МПа) гартуванням і фізико-хімічною обробкою поверхні. У світлофільтрах, сигнальних засобах забарвлюють або регулюють спектральне світлопропускання введенням до складу скла сполук кадмію, кобальту, хрому, заліза, фтору та інших хімічних елементів.
Із силікатного скла виготовляють посуд, скляну тару, будівельне (листове) скло. Скло з високим вмістом свинцю і барію використовують у виробництві оптичного і радіаційно-оптичного скла (стійкого, захисного). Боро-, алюмо- і бороалюмосилікатне скло з високими діелектричними властивостями застосовують у виготовленні технічного скла - електровакуумного, електротехнічного, хіміко-лабораторного, термометричного, оптичного (крон), світлотехнічного тощо.
Кришталеве скло (свинцево-калієве або з вмістом оксиду барію) містить від 18 до 38% оксидів свинцю. Допускається вміст оксидів заліза лише у вигляді слідів (понад 0,01%). Крім того, вази, художній посуд, скульптуру малих форм виготовляють з прозорого, так званого гірського кришталю. Вироби з кришталю прикрашають гравіруванням, огранкою, різьбленням, шліфуванням та домішкою різних фарб. Завдяки цьому вони починають відбивати яскраві й багатобарвні промені світла. Скло з домішкою оксиду свинцю було відоме ще в Стародавньому Римі. Вироби з такого скла виготовляли і в Київській Русі (м. Київ та ін.). Індивідуальним почерком, характерними рисами й особливостями відзначаються твори майстрів художників кришталю Київського заводу художнього скла, заснованого у 1882 р. Колекція виробів українського кришталю зберігається в Київському музеї українського народного декоративного мистецтва. Широко відомі вони і за межами України.
Художнє скло відоме як вид декоративно-ужиткового мистецтва. Це посуд, скульптура, архітектурні деталі, мозаїка зі смальти, вітражі, світильники, біжутерія. Вироби з художнього скла (амулети, печатки, мініатюрні флакони) відомі в Єгипті та Сирії з III тис. до н.е. На території України художнє скло відоме з III--IV ст. Майстерні художнього скла відкриті під час археологічних досліджень у с. Комарове Чернігівської обл.; на території Києва (Печерська лавра) X-XI ст.). У ХІІ-ХШ ст. склярство існувало на Галицько-Волинських землях, у м. Колодяжині Житомирської області. У ХУІ-ХІХ ст. діяли майстерні гутного скла: найдавніші - у містах Белза, Потелич (на Львівщині).
Художнє скло в Україні інтенсивно розвивалося у XVIII - першій половині XIX ст. З нього виготовляли посуд для пиття, барильця, дзбани у вигляді птахів, ведмедів тощо способом вільного видування, які оздоблювалися ліпленням, матовим грануванням, розписами емалевими або олійними фарбами. У XIX ст. виробництво художнього скла занепало. Зараз відомі такі осередки художнього скла, як Київський завод художнього скла, Львівське виробниче об'єднання "Веселка", Романівський (смт Дзержинськ Житомирської обл.), Стрийський (Львівська обл.), Артемівський (Донецька область) заводи. Художні вироби зі скла виготовляють спеціалізовані підприємства (міста Маріуполь, Дніпропетровськ, смт Щирець Львівської обл. та ін.).
Особливе місце посідає мистецтво гутного скла, яке відродилося як народна творчість на Львівщині у 40 - 50-х роках. Діє гутний цех Львівської кераміко-скульптурної фабрики Художнього фонду України. Колекції виробів із художнього скла зберігаються і вдало прикрашають численні музеї України: Київський музей українського народного декоративного мистецтва, Український музей етнографії та художнього промислу у Львові, музей Київського заводу художнього скла та ін.
Для виготовлення посуду використовують скло вапняно-натрієве, вашіяно-натрієво-калієве, свинцеве (кришталеве), цинкбаритове і боросилікатне. Основними матеріалами для виготовлення скла (склоутворюючими) є: скляні піски (кремнезем), борний ангідрид, оксид алюмінію, сода, сульфат натрію, поташ, вапняк, крейда, доломіт, магнезит, свинцевий сурик, оксид цинку.
Допоміжні сировинні матеріали включають барвники, глушники, знебарвлювачі, освітлювачі, відновлювачі, окиснювачі та прискорювачі варіння скломаси.
3.2 Властивості скла
Скло - неорганічне изотропное речовина, матеріал, відомий і використовується з найдавніших часів. Існує і в природній формі, у вигляді мінералів ( обсидіан - вулканічне скло), але в практиці - найчастіше, як продукт стеклоделия - однієї з найдавніших технологій в матеріальній культурі. Структурно - аморфна речовина, агрегатно відноситься до розряду - тверде тіло. У практиці присутня величезна кількість модифікацій, що припускають масу різноманітних утилітарних можливостей, определяющихся складом, структурою, хімічними і фізичними властивостями.
Незалежно від їх хімічного складу і температурної області затвердіння, скло має фізико- механічними властивостями твердого тіла, зберігаючи здатність оборотного переходу з рідкого стану в склоподібний (дане визначення дозволяє спостерігати, що фігурально до стекол, в розширювальному значенні, відносять всі речовини за аналогією процесу утворення і ряду формальних властивостей, так званого склоподібного стану - на цьому вона вичерпується, оскільки матеріал, як відомо, перш за все характеризується своїми практичними якостями, які і визначають більш сувору детермінацію стекол як таких в матеріалознавстві ) .
В даний час розроблені матеріали надзвичайно широкого, воістину - універсального діапазону застосування, чому служать і властиві спочатку (наприклад, прозорість, відбивна здатність, стійкість до агресивних середовищ, краса і багато інших) і не властиві раніше склу - синтезовані його якості ( наприклад - жаростійкість, міцність, биоактивность, керована електропровідність і т. д.). Різні види стекол використовується у всіх сферах людської діяльності: від будівництва, образотворчого мистецтва, оптики, медицини - до вимірювальної техніки, високих технологій і космонавтики, авіації і військової техніки. Вивчається фізичної хімією та іншими суміжними і самостійними дисциплінами .
У твердому стані силікатні скла досить стійкі до звичайних реагентів (за винятком плавикової кислоти), і до дії атмосферних чинників. На цій властивості грунтується їх найширше застосування : для виготовлення предметів побуту, шибок, стекол для транспорту, склоблоків та багатьох інших будівельних матеріалів, предметів медичного, лабораторного, науково- дослідного призначення, і в багатьох інших областях.
Для спеціальних цілей випускають хімічно - стійке скло, а також скло, стійке до тих чи інших видів агресивних впливів.
3.3 Фізичні властивості
Щільність скла залежить від його хімічного складу. Вважається, що мінімальну щільність має кварцове скло - 2200 кг/м3. Менш щільними є боросилікатниє скла ; і, навпаки, щільність стекол, що містять оксиди свинцю, вісмуту, танталу досягає 7500 кг/м3. Щільність звичайних натрій -кальцій - силікатних стекол, в тому числі віконних, коливається в межах 2500-2600 кг/м3. При підвищенні температури з кімнатної до 1300 ° С щільність більшості стекол зменшується на 6-12 %, тобто в середньому на кожні 100 ° С щільність зменшується на 15 кг/м3.
Модуль Юнга (модуль пружності ) стекол також залежить від їх хімічного складу і може змінюватися від 48.103 до 12.104 МПа. Наприклад, у кварцового скла модуль пружності складає 71,4 · 103 МПа. Для збільшення пружності оксид кремнію частково заміщають оксидами кальцію, алюмінію, магнію, бору . Навпаки, оксиди металів знижують модуль пружності, так як міцність зв'язків МеO значно нижче міцності зв'язку SiО . Модуль зсуву 20 000-30 000 МПа, коефіцієнт Пуассона 0,25.
Міцність : У звичайних стекол межа міцності на стиск становить від 500 до 2000 МПа ( у віконного скла близько 1000 МПа). Межа міцності на розтяг у скла значно менше, саме тому межа міцності скла при вигині вимірюють межею міцності при розтягуванні . Дана міцність коливається в межах від 35 до 100 МПа. Шляхом загартовування скла вдається підвищити його міцність в 3-4 рази. Іншим способом підвищення міцності є іонообмінна дифузія . Також значно підвищує міцність стекол обробка їх поверхні хімічними реагентами з метою видалення дефектів поверхні (найдрібніших тріщин, подряпин і т. д.).
Твердість скла, як і багато інших властивості, залежить від домішок. За шкалою Мооса вона складає 6-7 Од, що знаходиться між твердістю апатиту і кварцу. Найбільш твердими є кварцове і малощелочное боросиликатное скло. Із збільшенням вмісту лужних оксидів твердість скла знижується. Найбільш м'яке - свинцеве скло.
Крихкість. В області відносно низьких температур (нижче температури плавлення ) скло руйнується від механічної дії без помітної пластичної деформації і, таким чином, відноситься до ідеально крихким матеріалами (поряд з алмазом і кварцем ) . Дана властивість може бути відображено питомої ударної в'язкістю. Як і в попередніх випадках, зміна хімічного складу дозволяє регулювати і це властивість : наприклад, введення брому підвищує міцність на удар майже вдвічі. Для силікатних стекол ударна в'язкість становить від 1,5 до 2 кН / м, що в 100 разів поступається залозу.
Теплопровідність скла досить незначна і дорівнює 0,0017-0,032 кал / (см · с · град ) або від 0,711 до 13,39 Вт / (м · К). У шибок ця цифра дорівнює 0,0023 ( 0,96 ) .
Температура плавлення. Скло - термопластичний матеріал, при нагріванні воно поступово розм'якшується і в рідину. Плавлення відбувається в деякому температурному інтервалі, величина якого залежить від хімічного складу скла. Нижче температури склування Тс скло набуває крихкість. Для звичайного силікатного скла Тс = 425 - 600 ° С. Вище температури плавлення скло стає рідиною. При цих температурах стекломасса переробляється у вироби .
Скло - хімічно досить стійкий матеріал. Кислоти, за винятком плавикової і фосфорної, практично не діють на скло. Однак немає такого скла, які б зовсім не реагували з водою і лугами. При тривалому впливі лугів на скло відбувається його вилуговування, зміна складу, виду і властивостей. При дії води відбувається гідроліз скла, в результаті якого певна кількість лугу і інших розчинних компонентів переходить у воду; їх можна визначити титруванням 0,01 н. АЛЕ Чим більше кислоти пішло на титрування, тим менш стійким до впливу води було скло.
По відношенню до дії води скла ділять на п'ять гідролітичних класів.
До класу I відносять скла, практично незмінні водою, до класу V-незадовільні скла; до класу II відносяться стійкі скла; до класу III-тверді апаратні; до класу IV-м'які апаратні скла.
Більшість силікатних стекол, що випускаються промисловістю, відносяться до кордону класів II і III або до початку класу III.
Найбільшою хімічної стійкістю по відношенню до води і кислим агресивних середовищ має кварцове скло, але по відношенню до лугів воно теж малостійкі, як і інші скла. Наприклад, при впливі на кварцове скло концентрованої НС1 протягом 120 год при 20 ° С втрата в масі скла становить 25 мг / см 2, а при дії на те ж скло 1%-го розчину NaOH протягом того ж часу і при тій же температурі втрата в масі становить 160 мг / см 2.
Таким чином, хімічна стійкість скла в першу чергу визначається його складом: скло хімічно більш стійко з великим вмістом малорозчинних окислів алюмінію, бору, цинку, свинцю, магнію і менш стійко з великим вмістом добре розчинних окислів лужних і лужноземельних металів.
Проте хімічна стійкість скла залежить і від його обробки. Так, вона підвищується після видування скла з скломаси, а також після відпалу в печах, атмосфера яких містить сірчистий ангідрид. Це пояснюється тим, що при високій температурі між сполуками лужних металів, що входять до складу скла, і газами, що містяться в навколишньому скло атмосфері, протікає реакція, причому лише на поверхні скла.
Цей процес умовно називається обесщелачіваніем поверхні скла.
3.4 Поняття про молочне скло
Мал.3.1 Молочне скло
Молочне скло - Непрозоре біле скло молочного відтінку. Його отримують шляхом додавання в скляну масу окису олова.
Подобные документы
Залежність коефіцієнт теплового розширення води та скла від температури. Обчислення температурного коефіцієнту об'ємного розширення води з врахуванням розширення скла. Чому при нагріванні тіла розширюються. Особливості теплового розширення води.
лабораторная работа [278,4 K], добавлен 20.09.2008Характеристика матеріалів, які використовуються для одержання оптичних волокон: властивості кварцу, очищення силікатного скла, полімерні волокна. Дослідження методів та технології виробництва оптичних волокон. Особливості волоконно-оптичних ліній зв'язку.
курсовая работа [123,3 K], добавлен 09.05.2010Хімічний склад, властивості і фізичні характеристики природного газу. Методи вимірювання витрати і огляд електромагнітних лічильників. Проектування витратоміра з тепловими мітками. Його розрахунок, функціональна та структурна схеми, математична модель.
курсовая работа [567,7 K], добавлен 15.03.2015Параметри природних газів з наведенням формул для їх знаходження: густина, питомий об’єм, масовий розхід, лінійна, масова швидкість, критичні параметри та ін. Термодинамічні властивості газів, процес дроселювання; токсичні і теплотворні властивості.
реферат [7,8 M], добавлен 10.12.2010Поняття теплового випромінювання, його сутність і особливості, основні характеристики та спеціальні властивості. Різновиди випромінювання, їх відмінні риси, джерела виникнення. Абсолютно чорне тіло, його поглинаючі властивості, місце в квантовій теорії.
реферат [678,2 K], добавлен 06.04.2009Розробка уроку фізики, на якому дається уявлення про тепловий стан тіла і довкілля. Аналіз поняття "температура", ознайомлення зі способами вимірювання цієї величини. Опис шкал Цельсія, Реомюра, Фаренгейта, Кельвіна. Огляд конструкцій термометрів.
конспект урока [8,4 M], добавлен 20.12.2013Поняття і класифікація діелектриків, оцінка впливу на них випромінювання високої енергії. Ознайомлення із властивостями діелектриків - вологопроникністю, крихкістю, механічною міцністю, в'язкістю, теплопровідністю, стійкістю до нагрівання та охолодження.
реферат [124,3 K], добавлен 23.11.2010Дослідження електричних властивостей діелектриків. Поляризація та діелектричні втрати. Показники електропровідності, фізико-хімічні та теплові властивості діелектриків. Оцінка експлуатаційних властивостей діелектриків та можливих областей їх застосування.
контрольная работа [77,0 K], добавлен 11.03.2013Природа твердих тіл, їх основні властивості і закономірності та роль у практичній діяльності людини. Класифікація твердих тіл на кристали і аморфні тіла. Залежність фізичних властивостей від напряму у середині кристалу. Властивості аморфних тіл.
реферат [31,0 K], добавлен 21.10.2009Вивчення будови та значення деревини в народному господарстві. Опис фізичних та хімічних властивостей деревини. Аналіз термогравіметричного методу вимірювання вологості. Дослідження на міцність при стиску. Інфрачервона та термомеханічна спектроскопія.
курсовая работа [927,3 K], добавлен 22.12.2015