Если в состав стекол, склонных к кристаллизации, ввести одну или несколько добавок веществ, дающих зародыши кристаллизации, то удается стимулировать процесс кристаллизации стекла по всему объему изделия и получить материал с однородной микрокристаллической структурой.



Рис.9. Зависимости диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь ситалла от частоты



Таблица.4. Свойства ситаллов

Свойство

Значение



Плотность

2.3-2.8 Мг/м3



Водопоглощение

0.01%



Температурный коэффициент линейного расширения

(12-120)10-7(K-1



Удельная теплопроводность

0.8-2.5 Вт/(м(К)



Температура текучести

750-13000C



Предел прочности при изгибе

50-260 МПа



Удельное объемное сопротивление

108-1012 Ом(м



Электрическая прочность

25-75 МВ/м



Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц

(10-800)(10-4



Под керамикой понимают большую группу диэлектриков с разнообразными свойствами, объединенных общностью технологического цикла.

Слово керамика произошло от греческого керамос, что значит горшечная глина. Раньше все материалы, содержащие глину, называли керамическими. В настоящее время под словом керамика понимают не только глиносодержащие, но и другие неорганические материалы, обладающие сходными свойствами. При изготовлении из них изделий требуется высокотемпературный обжиг.



Рис.10. Зависимости ( и tg( рутиловой керамики от частоты при различных температурах



Рис.11. Зависимость диэлектрической проницаемости и ее температурного коэффициента от состава твердого раствора системы LaАlO3—СаТiO3



ОПТИЧЕСКИЙ СИТАЛЛ - материал с высокой стабильностью рабочих параметров, прозрачный в видимой области спектра, со сверхнизким коэффициентом линейного расширения:

ТКРЛ, 107К-1 в интервале температур от -60 до 80 С - 0,6

температура эксплуатации, 750С

светопропускание в диапазоне 400-750 нм, % - 55

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

моноблоки резонаторов лазерных гироскопов

защитные оболочки лазерных гироскопов систем навигации современных самолетов

СИТАЛЛ ТЕХНИЧЕСКОГО и БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ - материал для плоских электронагревателей, смотровых окон, кухонной посуды - прозрачной, янтарного цвета и непрозрачной - белого.

Основные свойства ситаллов

прозрачный

непрозрачный



Коэффициент линейного расширения, ТКРЛ, 107К-1, в интервале температур от 20C до -500C

15

25



Термостойкость, C

150

330



Температура эксплуатации, C

630

1030



Прозрачная посуда предназначена для микроволновых печей, непрозрачная - для любых нагревателей.

ИК-ПРОЗРАЧНЫЙ цветной СИТАЛЛ для тонкостенных настилов (панелей) электропечей с различными типами нагревателей, поддонов для микроволновых печей, смотровых окон бытовых каминов обладает высокой термостойкостью, низкой тепловой инертностью, высокой химической стойкостью.

ТКРЛ, 107К-1 в интервале температур 20-600C, 4 - 8

Светопропускание в диапазоне 400 - 700 нм, 9%

Температура эксплуатации, 600 C



Свойства ситаллов и изделия из них

Ситаллы обладают благоприятным сочетанием многих важных свойств: высокой механической прочностью, влаго- и газонепроницаемостью, термостойкостью, высокой температурой размягчения, хорошими диэлектрическими свойствами, химической стойкостью.



Ситаллы выдерживают сравнение с рядом конструкционных материалов - легированными сталями, черными металлами, алюминием и превосходят по своим свойствам стекло.



Твердость некоторых ситаллов приближаются к твердости закаленной стали и почти в 25 раз больше твердости шлифованного оконного стекла.



Ситаллы обладают высокой стойкостью к действию сильных кислот (кроме плавиковой) и щелочей. Значительная механическая прочность, а также химическая стойкость способствуют применению ситалловых изделий в химической и нефтехимической промышленности. Термостойкость изделий из ситалла равна 200-700С, а иногда достигает 1100С.



Высокие термомеханические свойства предопределяют использование ситалловых изделий в специальных областях строительства. Они находят применение для изготовления деталей, сохраняющих стабильные размеры при изменениях температуры (например, фундаменты особо точных станков). Трубы из ситалла применяют для изготовления теплообменников.



Полученные ситаллы, поглощающие медленные нейтроны, а также отличающиеся жаростойкостью и способностью герметически паяться со сталью. Эти ситаллы используют при изготовлении стержней в ядерных реакторах и для устройства биологической защиты.



Разработан эффективный и экономически выгодный способ получения ситаллов из огненно-жидких металлургических шлаков. Для получения шлакоситаллов в расплавленный шлак вводят корректирующие добавки и добавки-катализаторы, ускоряющие кристаллизацию шлаков. В качестве кристаллизаторов используют чаще всего TiO2, P2O5, CaF2, сульфиды тяжелых металлов Fe и Mn в количестве 4-5% при охлаждении огненно-жидкого шлака происходит выделение тонкодисперсных частичек катализатора, которые являются зародышами кристаллизации расплава. Отформованное от расплава изделие подвергают термообработке по определенному режиму.



Объемная масса шлакоситаллов 2500-2650 кг/м, предел прочности при сжатии - 500-600 МПа, модуль упругости - 11 10 4МПа, рабочая температура - до 750С, температура размягчения - 950С, водопоглощение практически равно нулю.



По внешнему виду шлакоситалл представляет собой плотный, тонкозернистый, непрозрачный материал. Практически можно получить шлакоситалл любого цвета путем использования в процессе изготовления изделий различных керамических красок. Из шлакоситалла изготавливают дешевые и высококачественные изделия, отличающиеся высокой долговечностью и используемые в жилищном и промышленном строительстве



для устройства лестничных ступеней, плиток для полов, подоконников, внутренних перегородок и других деталей. Волнистый и плоский листовой шлакоситалл можно применять как кровельный и стеновой материал.



Шлакоситалл применяют в гидротехническом строительстве для облицовки ответственных частей гидросооружений, а также в дорожном строительстве в качестве плиты для тротуаров, дорожных покрытий, бортовых камней. Листовой шлакоситалл можно использовать как декоративно-отделочный материал для наружной и внутренней облицовки различных сооружений.



Вспененный шлакоситалл (пеношлакоситалл) имеет ячеистую структуру, как и пеностекло, но отличается от него своим строением. Пеношлакоситалл является эффективным теплоизоляционным материалом, поскольку он обладает незначительным водопоглощение и малой гигроскопичностью. Его используют для утепления стен и



перекрытий, а также для звукоизоляции помещений. Изделия из пеношлакоситалла могут работать при температурах до 750С, поэтому также их применяют также для изоляции теплопроводов и промышленных печей.



Биоситалл

Активное развитие работ в области применения в медицине биосовместимых изделий из различных материалов получили в США, Японии, Финляндии, Германии, Китае.



Т. Кокубо (Япония) сообщает о ситалле системы MgO-CaO-SiO2-P-CaF2 обладающего сочетанием остеоинтегративных свойств и приемлемыми механическими прочностными характеристиками.



НПФ "ЭЛКОР" первой в нашей стране освоила выпуск отечественных биодеградирующих имплантируемых изделий из Биоситалла, выступающих как осеопротекторы и остеокондукторы, приводящих к полноценному восстановлению анатомической целостности и физиологической функции костной ткани.