Основы расчета концентрационно-температурно-временных зависимостей свойств оксидных стеклообразующих веществ в широкой области составов и температур

• Автор: Привень, Александр Ильич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 567 с. : ил

В связи с этим, методы расчета плотности в зависимости от состава и температуры разрабатывались только для расплавов , . Вместе с тем. ТКЛР стекол в зависимости от состава и температуры представляет самостоятельный научный и практический интерес. От значений ТКЛР зависят. В уравнении А и В постоянные, рассчитываемые по составу, 7 температура. В методе Щавелева 3 по составу рассчитывается не только сам ТКЛР. Однако такие расчеты возможны только в ограниченных концентрационных диапазонах. В широкой области составов более рациональным представляется уравнение 9 или его аналог, устанавливающий однозначное соответствие между ТКЛР и его температурным коэффициентом. Теплоемкость. С0 А ВТг
СС,. А, В, С, О, Ср. Наиболее предпочтительным из них представляется однопараметрическое уравнение 4, выведенной ХалимовскойЧуркиной в сотрудничестве с автором настоящей работы и охватывающее наиболее широкую область температур от 0 К до нижней границы интервала стеклования. Для температур ниже 0 К методы расчета теплоемкости стекол по составу и температуре не известны. Поверхностное натяжение стеклообразующих расплавов. Поверхностное натяжение единственное свойство стеклообразующих расплавов, для которого предложены методы расчета в широкой области составов , , 1, 2, 6, 9. Почти все эти методы позволяют рассчитывать поверхностное натяжение только при единственной хотя и специфичной для каждого метода температуре. Только в одной работе 2 предлагается расчет для двух температур К и К. В работе 8 температура, для которой производится расчет, вообще не указана. Столь малое внимание авторов методов расчета поверхностного натяжения к температурной зависимости этого свойства объясняется тем, что указанная зависимость является очень слабой. Изменение температуры на 0 К приводит к изменению поверхностного натяжения в среднем на 1. При этом данные разных авторов о поверхностном натяжении расплавов одного и того же состава при одной и той же температуре обычно расходятся на несколько процентов. В связи с этим, учет влияния температуры на рассматриваемое свойство при расчете его по составу лишен практического смысла. Исключение составляют лишь расплавы, обладающие аномально большим температурным коэффициентом поверхностного натяжения, прежде всего боратные расплавы, которым будет уделено внимание в последующих главах диссертации. Расчет свойств в интервале стеклования имеет важное значение для стекольной технологии, поскольку в этом интервале температур проводится ряд технологических операций прежде всего отжиг и закалка Обычно интервал стеклования соответствует значениям вязкости от 1С до 6 П. В интервале стеклования структура и свойства стекол зависят не только от состава и температуры, но и от режима термообработки. В связи с этим, расчет свойств только по составу и температуре невозможен. Однако, зная значения параметров, определяющих кинетику процесса стеклования, можно рассчитывать изменения свойств стекла при известном режиме термообработки. Математическая модель и основанные на ней алгоритмы расчета будут рассмотрены в главе 2. Параметры модели, определяющие кинетику стеклования, в принципе можно рассматривать как самостоятельные свойства вещества, зависящие от его состава. Если бы их можно было рассчитать по составу, то задача предсказания свойств стеклообразующих веществ в интервале стеклования была бы решена. До сих пор, однако, не было предложено методов, позволяющих рассчитывать кинетические параметры по составу. Соответственно, задача априорного расчета или хотя бы оценки изменений свойств стеклообразующих веществ в интервале стеклования не была решена. Для оценки точности расчета свойств стекол с помощью известных методов использована информационной системе 5сЮа 5. В ней представлены известные экспериментальные данные о свойствах стекол и стеклообразующих расплавов, исследованных разными авторами в течение последних лет. Примерно для 0 С составов в всСавз приведены данные по интересующим нас свойствам, перечисленным в п. Данные, приведенные в оригинальных публикациях, были пересчитаны к фиксированным температурам. Для плотности и теплоемкости это 3.