Дәріс № Конструкторлық материалдар және оның жіктелуі. Материалдардың негізгі технологиялық, механикалық және эксплуатациялық қасиеттері

Құрамына қарай шыны силикатты, алюмосиликатты, боросиликатты және алюмоборосиликатты және басқа да шыны түзетін тотықтарға қатынасына қарай бөлінеді. Сондай-ақ шыны сілтілі, ВаО және РbО ауыр металдарыныц тотықгары бар сілтілі шыны, сілтісіз (құрамында сілті тотыктары 2% - дан көп емес) шыны болып бөлінеді. Оттегісі мүлдем жоқ халькогенидті шыны айрыкша топ болып саналады. (Халькогенидтер - металдардың күкіртпен, селен және теллурмен қосылуы).

Техникалық шыны қызметі жағынан табақша, оптикалық, электротехникалык, қиын балқитын, жеңіл балқитын, арнаулы шынылар болып бөлінеді. Оптикалық шыны жоғарғы біртектілігімен және мөлдірлігімеи ерекшеленеді. Электромеханикалық шыны сілтілі иондардың қозғалыштығын бәсендететін СаО, РbО, ВаО қоспаларына байланысты диэлектриктік шығындарының азаятындығымен ерекшеленеді. Кварцты шынының кұрылысы өте карапайым. Ол төбелері бір торда қосылған тетраэдрлерден (SiO₄) тұрады. Кремний мен оттегінің арасындағы байланыс берік, сондықтан шынының қызған кездегі үлғаюы болмашы болады. 1700°С- тан жоғары температурада балқиды және балқығаннан кейін тұтқыр әрі нашар қалыпқа енеді. Тетраэдрлер арасындағы ұяшықтар едәуір үлкен болады, қызған кезде олар ұлғаяды да шынының вакуумдық тығыздығын жоғалтады, 150°С - тан жоғары температурада ол гелий, 300°С-дан жоғарыда сутегі, ал 800°С - тан жоғары температурада ауа өткізеді.

Ситалдар дегеніміз - шыныдан бақылауға болатын кристалдану нәтижесінде алынған шыны кристалдық материалдар. Ситалдардын салмағының жеңілдігі, каттылығы, беріктігі мен тозуға төзімділігі диэлектриктік қасиеттерімен, әрекетті ортадағы төзімділігімен және бұйымды өңдеуде жеңілдігімен үлеседі. Қасиеттерінің кешені және олардың өзгеру мүмкіндігі бойынша ситалдар тек диэлектриктерге - шыныларға, керамикаға және пластмассаларға ғана емес, сондай-ак металдык қорытпаларға да жол бермейді.

Ситалдар екі топқа - термоситалдар және фотоситалдарға болінеді. Термоситалдарда орталықтар сілтілерді, сульфидтерді, фторидтерді үстемелеп күйдіру нәтижесінде қалыпқа келеді. 2-ден 20%-ға дейін мөлшерде ТiO₂ өте көп қолданылады. Орталықтардың тығыздығы жоғары және біртекті болып алынады. Фотоситалдарда орталықтар бұйымды ультракүлгін жарықпен сәулелендіру және күйдіру нәтижесінде калыпка келтіріледі. Бұл материалдарды қосылыстардың, күмістің, алтынның (металдарда 0,01-0,001% есебінде) аз мөлшердегі қоспалары пайдаланылады.