Xhami është një nga materialet më të vjetra dhe më të gjithanshme të njohura për njeriun.

Njeriu e njeh xhamin për një kohë shumë të gjatë. Dekorimet e faianes të gjetura nga arkeologët që datojnë që nga periudha e dinastisë së parë të faraonëve tregojnë se xhami ishte i njohur në Egjipt qysh 5 mijë vjet më parë. Një vulë cilindër xhami e zbuluar gjatë gërmimeve në Mesopotami daton në periudhën e dinastisë Akkadiane, domethënë është mbi 4000 vjet e vjetër. Enët prej qelqi të gjetura në Japoni dhe Indi janë bërë rreth 2000 vjet më parë. Por shkencëtarët nuk kanë një mendim të përbashkët për kohën dhe vendin e shfaqjes së qelqit.

Si lindi xhami?

Një nga legjendat thotë se tregtarët fenikas gatuanin ushqim në bregun me rërë ndërsa qëndronin. Ata e ndërtuan vatrën jo nga gurët, por nga copat e tyre të sodës afrikane. Kashta shërbente si lëndë djegëse. Duke u zgjuar në mëngjes, ata gjetën një shufër xhami mbi hi.

Mjeshtrit rusë i dinin sekretet e prodhimit të qelqit më shumë se një mijë vjet më parë. Në ato ditë, alkali, rëra dhe gëlqere ishin lëndët e para për prodhimin e qelqit. Si alkali përdorej hiri ose soda e bimëve.

Përbërja kimike e qelqit

Syzet janë natyrale dhe artificiale. Xhami natyror mund të formohet, për shembull, gjatë një shpërthimi vullkanik ose kur rrufeja godet depozitat e rërës kuarci. Por në natyrë ka kaq pak mundësi për formimin e qelqit natyror sa njerëzimi ka kohë që ka mësuar të marrë xhami artificial për nevojat e tij.

Xhami- një trup amorf i përftuar nga superftohja e shkrirjes, e cila përbëhet nga okside të ndryshme.

Varësisht se cili oksid është përbërësi kryesor, dallohen gotat silikate (SiO2), borat (B203), fosfat (P205) dhe të kombinuara (borosilikat etj.).

xhami silikat

Më e zakonshme është qelqi silikat. Komponenti kryesor i tij është dioksidi i silikonit (SiO2). 70-75% xhami përbëhet prej tij. Dioksidi i silikonit merret nga rëra kuarci. Oksidi i kalciumit (CaO) është përbërësi i dytë i qelqit, duke i dhënë atij rezistencë kimike dhe shkëlqim. Në kohët e lashta, guaska e detit ose hiri i pemëve shërbenin si burim i oksidit të kalciumit, pasi njerëzit nuk ishin të njohur me gurin gëlqeror. Përveç këtyre dy komponentëve, qelqi përmban oksid natriumi (Na2O) dhe oksid kaliumi (K2O), të cilat janë të nevojshme për shkrirjen e qelqit. Burimet e oksideve janë soda (Na2CO3) dhe potasi (K2CO3). Nëse xhami përbëhet vetëm nga silicë me pastërti të lartë, quhet kuarc.

Vetitë fizike të qelqit

Sipas vetive fizike qelqi ndahet në të zakonshëm, rezistent ndaj nxehtësisë dhe me ngjyrë.

Syzet e zakonshme

Njihen tre grupe gotash të zakonshme: gëlqere-natrium, gëlqere-kalium dhe gëlqere-natrium-kalium.

Gëlqere-natrium, ose sode, qelqi përdoret për prodhimin e xhamit të dritares, enëve.

Rezistencë ndaj temperaturës së lartë gëlqere-kalium, ose potas, qelqi lejon përdorimin e tij në prodhimin e pajisjeve dhe enëve me cilësi të lartë.

Gëlqere-natrium-kalium qelqi ka një rezistencë të lartë kimike. Më shpesh përdoret në prodhimin e enëve.

Brishtësia është disavantazhi kryesor i xhamit konvencional. Për të zgjeruar hapësirën e qelqit të zakonshëm, kalohet dhe fitohet xhami i kalitur, i cili quhet stalinit. Xhami i zakonshëm përdoret gjithashtu për të krijuar xhami të laminuar me triplex.

Syze rezistente ndaj nxehtësisë

Syzet rezistente ndaj nxehtësisë quhen refraktare, rezistente ndaj nxehtësisë. Ato përdoren në produkte që operohen në kushte të veçanta. Syzet rezistente ndaj nxehtësisë përfshijnë xhami borosilikat, xhami laboratori dhe qeramikë.

Rezistenca e lartë ndaj korrozionit të xhamit borosilikat dhe rezistenca e tij ndaj nxehtësisë bëjnë të mundur përdorimin e këtij xhami për krijimin e instalimeve speciale në inxhinierinë kimike. Ky gotë bën gjithashtu enë gatimi të shkëlqyera rezistente ndaj nxehtësisë. Të njëjtat enë tavoline me cilësi të lartë mund të bëhen nga qelqi laboratorik. Dhe sitalet përdoren me sukses në inxhinierinë mekanike.

Syze me ngjyra

Pas ngurtësimit, masa e qelqit ka një nuancë kaltërosh-jeshile ose të verdhë-jeshile. Por nëse në përzierje futen okside të ndryshme metalike, të cilat ndryshojnë strukturën e saj gjatë shkrirjes së xhamit, atëherë pas ftohjes xhami do të jetë në gjendje të nxjerrë në pah disa ngjyra nga spektri i dritës që kalon nëpër të.

Syzet e tilla përdoren për prodhimin e produkteve të artit, dritareve me njolla, enëve.

Xhami kombinon dy elementë: zjarrin dhe akullin. Zjarri ndihmon qelqin të krijohet. Xhami bëhet si akulli kur ngurtësohet në formën e një produkti.

Është e pamundur për njerëzit modernë të imagjinojnë jetën e tyre pa xhami. Na rrethon kudo: në shtëpi, në transport, në punë dhe në pushime. Është e pamundur të përmendet të paktën një industri në të cilën qelqi nuk do të përdoret.

Të gjitha trupat e ngurtë ndahen në kristalore dhe amorfe. Amorfët kanë një strukturë të çrregullt dhe mund të shkrihen në një temperaturë mjaft të lartë. Në shkencë, gjithçka quhet xhami. trupa amorfë, të cilat formohen si rezultat i superftohjes së shkrirjes.

Xhami në jetën e përditshme quhet një material i brishtë transparent. Në varësi të një ose një komponenti tjetër që është pjesë e masës fillestare të qelqit, në industri dallohen llojet e mëposhtme të qelqit: silikat, borat, borosilikat, aluminosilikat, boroaluminosilikat, fosfat dhe të tjerë.

Metoda bazë qelqi fitohet duke shkrirë një përzierje të rërës kuarci (SiO2), sode (Na2CO3) dhe gëlqeres (CaO). Rezultati është një kompleks kimik me përbërje Na2O*CaO*6SiO2.

Vetitë fizike, mekanike dhe kimike të qelqit:

Dendësia syzet varet nga komponentët që përbëjnë përbërjen e tyre. Kështu, masa e qelqit që përmban sasi të mëdha të oksidit të plumbit është më e dendur se qelqi i përbërë, ndër materialet e tjera, nga oksidet e litiumit, beriliumit ose borit.

Rezistenca në shtypje - aftësia e materialit për t'i rezistuar streseve të brendshme kur ekspozohet ndaj çdo ngarkese nga jashtë. Në këtë rast, shkalla e forcës së një lloji të veçantë xhami varet nga kimike përfshirë në përbërjen e tij. Gotat që përmbajnë okside të kalciumit ose borit janë më të qëndrueshme. Syzet me okside plumbi dhe alumini karakterizohen nga forca e ulët. Dëmtime të ndryshme (çarje, gërvishtje të thella) ulin ndjeshëm forcën e materialit. Për të rritur artificialisht indeksin e forcës, sipërfaqja e disa produkteve të qelqit është e veshur me një film organosilicon.

brishtësia - Vetia mekanike e trupave që të shemben nën veprimin e forcave të jashtme. Madhësia e brishtësisë së qelqit nuk varet kryesisht nga përbërja kimike e përbërësve të tij, por në një masë më të madhe nga homogjeniteti i masës së qelqit (përbërësit e përfshirë në përbërjen e tij duhet të jenë të pastër, të pastër) dhe trashësia e murit të produkt qelqi.

Fortësia - vetia mekanike e një materiali për t'i rezistuar depërtimit të një tjetri, më të fortë në të. Është e mundur të përcaktohet shkalla e fortësisë së një materiali të caktuar duke përdorur një tabelë të veçantë shkallësh që pasqyron vetitë e disa mineraleve, të cilat janë të renditura në rend rritës, duke filluar nga talku më pak i fortë, fortësia e të cilit merret si një, dhe duke përfunduar me më të fortin - diamantin me fortësi prej 10 njësive të pranuara në mënyrë konvencionale.Shkalla e fortësisë së një lloji të caktuar xhami varet kryesisht nga përbërja kimike e përbërësve të tij përbërës. Kështu, përdorimi i oksidit të plumbit në krijimin e masës së qelqit ul ndjeshëm fortësinë e qelqit. Dhe, përkundrazi, gotat silikate janë mjaft të vështira për t'u përpunuar mekanikisht.

Kapaciteti i nxehtësisë - vetia e trupave për të marrë dhe ruajtur një sasi të caktuar nxehtësie në çdo proces pa ndryshuar gjendjen. Kapaciteti termik i qelqit varet drejtpërdrejt nga përbërja kimike e përbërësve që përbëjnë masën fillestare të qelqit. Sa më e lartë të jetë përmbajtja e oksideve të plumbit dhe bariumit në masën e qelqit, aq më e ulët është përçueshmëria termike. Dhe oksidet e lehta, të tilla si, për shembull, oksidi i litiumit, mund të rrisin përçueshmërinë termike të qelqit. Xhami me kapacitet të ulët nxehtësie ftohet shumë më ngadalë.

Përçueshmëri termike - Vetia e trupave për të kaluar nxehtësinë përmes vetes nga një sipërfaqe në tjetrën, me kusht që të kenë temperatura të ndryshme. Xhami nuk e përcjell mirë nxehtësinë. Për më tepër, përçueshmëria më e lartë termike u vu re për xhamin e kuarcit. Me një ulje të përqindjes së oksidit të silikonit në masën totale të qelqit ose kur zëvendësohet nga ndonjë substancë tjetër, niveli i përçueshmërisë termike zvogëlohet.

Temperatura e fillimit të zbutjes është temperatura në të cilën një trup amorf fillon të zbutet dhe shkrihet. Xhami më i fortë - kuarci - fillon të deformohet vetëm në një temperaturë prej 1200-1500 ° C. Llojet e tjera të xhamit zbuten tashmë në një temperaturë prej 550-650 0C. Vlera e temperaturës së fillimit të shkrirjes së një klase dhe lloji të veçantë xhami përcaktohet nga përbërja kimike e përbërësve. Pra, oksidet zjarrduruese të silikonit ose aluminit rrisin nivelin e temperaturës së fillimit të zbutjes, dhe ato me shkrirje të ulët (oksidet e natriumit dhe kaliumit), përkundrazi, e ulin atë.

zgjerim termik - dukuria e zgjerimit të madhësisë së një trupi nën ndikimin e temperaturave të larta. Materialet e përfundimit duhet të zgjidhen në mënyrë që vlera e zgjerimit të tyre termik të korrespondojë me të njëjtin tregues të masës së qelqit të produktit kryesor. Koeficienti i zgjerimit termik të gotave varet drejtpërdrejt nga përbërja kimike e masës fillestare. Sa më shumë okside alkali në masën e qelqit, aq më i lartë është indeksi i zgjerimit termik dhe, anasjelltas, prania e oksideve të silikonit, aluminit dhe borit në xhami e zvogëlon këtë vlerë.

Rezistenca ndaj nxehtësisë - aftësia e qelqit për t'i rezistuar korrozionit dhe shkatërrimit si rezultat i një ndryshimi të mprehtë të temperaturës së jashtme. Ky koeficient varet jo vetëm nga përbërja kimike e masës, por edhe nga madhësia e produktit, si dhe nga sasia e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e tij.

Rezistenca kimike - aftësia e trupit për të mos iu nënshtruar efekteve të ujit, tretësirave të kripës, gazrave dhe lagështisë atmosferike. Treguesit e rezistencës kimike varen nga cilësia e masës së qelqit dhe nga agjenti ndikues. Kështu, qelqi që nuk gërryhet kur ekspozohet ndaj ujit mund të deformohet kur ekspozohet ndaj solucioneve alkaline dhe të kripura.

Vetitë optike:

Përthyerja e dritës - ndryshimi i drejtimit të rrezes së dritës kur ajo kalon në kufirin e dy mediave transparente. Vlera që tregon thyerjen e dritës së qelqit është gjithmonë më e madhe se një.

reflektimi i dritës - ky është kthimi i një rreze drite kur ajo bie në sipërfaqen e dy mediave që kanë indekse të ndryshme thyerjeje.

Shpërndarja e dritës - zbërthimi i një rreze drite në një spektër kur ajo thyhet. Vlera e shpërndarjes së dritës së qelqit varet drejtpërdrejt nga përbërja kimike e materialit. Prania e oksideve të rënda në masën e qelqit rrit indeksin e dispersionit.

thithjen e dritës - aftësia e një mediumi për të zvogëluar intensitetin e kalimit të një rreze drite. Shkalla e përthithjes së dritës së syzeve është e ulët. Ajo rritet vetëm në prodhimin e qelqit duke përdorur ngjyra të ndryshme, si dhe metoda të veçanta të përpunimit të produkteve të gatshme.

shpërndarje drite është devijimi i rrezeve të dritës në drejtime të ndryshme. Indeksi i shpërndarjes së dritës varet nga cilësia e sipërfaqes së xhamit. Pra, duke kaluar nëpër një sipërfaqe të përafërt, rrezja shpërndahet pjesërisht, dhe për këtë arsye xhami i tillë duket i tejdukshëm.

Komisioni i Terminologjisë i Akademisë së Shkencave të BRSS dha përkufizimin e mëposhtëm për xhamin:

"Xhami i referohet të gjithë trupave amorfë të përftuar nga superftohja e shkrirjes, pavarësisht nga përbërja kimike dhe diapazoni i temperaturës së ngurtësimit, dhe që zotërojnë, si rezultat i një rritje graduale të viskozitetit, vetitë mekanike të trupave të ngurtë dhe procesin e kalimit nga gjendja e lëngshme në një gjendje qelqi duhet të jetë e kthyeshme."

Xhami konsiderohet një term teknik në krahasim me termin shkencor "gjendje e qelqtë". Mund të ketë flluska, kristale të vogla në gotë. Në një material qelqi, një numër shumë i madh kristalesh të imët mund të formohen posaçërisht, duke e bërë materialin të errët ose duke i dhënë atij një ngjyrë të ndryshme. Materiali i tillë quhet xhami "qumështor", xhami me ngjyrë etj.

Konceptet moderne bëjnë dallimin midis termave "xham" dhe "gjendje xhami". "Gjendja qelqore": "Një substancë e ngurtë, jo kristalore e formuar nga ftohja e një lëngu me një shpejtësi të mjaftueshme për të parandaluar kristalizimin gjatë ftohjes." N.V. Solomin, "qelqi është një material që përbëhet kryesisht nga një substancë qelqi."

Të gjitha substancat në gjendjen e qelqtë kanë disa karakteristika të përbashkëta fizike dhe kimike. Trupat tipikë të qelqtë:

1. izotopet, d.m.th. vetitë e tyre janë të njëjta në të gjitha drejtimet;

2. kur nxehen, nuk shkrihen si kristale, por zbuten gradualisht, duke kaluar nga një gjendje e brishtë në një gjendje viskoze, shumë viskoze dhe të lëngshme;

3. shkrihen dhe ngurtësohen në mënyrë të kthyeshme, duke rifituar vetitë e tyre origjinale.

Kthyeshmëria e presave dhe vetive tregon se shkrirjet e qelqit dhe qelqi i ngurtësuar janë zgjidhje të vërteta. Kalimi i një lënde nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të ngurtë me një ulje të temperaturës mund të ndodhë në dy mënyra: substanca kristalizohet ose ngurtësohet në formën e qelqit.

Pothuajse të gjitha substancat mund të ndjekin rrugën e parë. Megjithatë, rruga e kristalizimit është e zakonshme vetëm për ato substanca që, duke qenë në gjendje të lëngshme, kanë një viskozitet të ulët dhe viskoziteti i të cilave rritet relativisht ngadalë, deri në momentin e kristalizimit.

Për grupin e dytë, ato varen në një masë vendimtare nga përqendrimi i alkaleve ose nga përqendrimi i ndonjë përbërësi tjetër të zgjedhur. Varësia e tyre nga përbërja ndikon: viskoziteti, përçueshmëria elektrike, shpejtësia e difuzionit të joneve, humbja dielektrike, rezistenca kimike, transmetimi i dritës, fortësia, tensioni sipërfaqësor.

Vetitë fizike xhami

Dendësia e qelqit të zakonshëm natriumi-kalium-silikat, duke përfshirë xhamin e dritares, luhatet midis 2500-2600 kg/m3. Me një rritje të temperaturës nga 20 në 1300 ° C, dendësia e shumicës së gotave zvogëlohet me 6-12%, domethënë me 100 ° C, dendësia zvogëlohet me 15 kg / m3. Rezistenca në shtypje e xhamit të pjekur konvencional është 500-2000 MPa, xhami i dritares është 900-1000 MPa.

Fortësia e qelqit varet nga përbërja kimike. Gotat kanë fortësi të ndryshme brenda 4,000-10,000 MPa. Më e vështira është qelqi i kuarcit, me një rritje të përmbajtjes së oksideve alkali, ngurtësia e gotave zvogëlohet.

Brishtësia. Xhami, së bashku me diamantin dhe kuarcin, është një material krejtësisht i brishtë. Meqenëse brishtësia është më e theksuar në goditje, ajo karakterizohet nga forca e goditjes. Forca e goditjes së xhamit varet nga viskoziteti specifik.

Përçueshmëri termike. Syzet e kuarcit kanë përçueshmërinë më të lartë termike. Xhami i zakonshëm i dritares ka 0.97 W/(m.K). Ndërsa temperatura rritet, përçueshmëria termike rritet, përçueshmëria termike varet nga përbërja kimike e xhamit.

Transparenca e lartë e gotave okside i ka bërë ato të domosdoshme për lustrimin e ndërtesave, pasqyrave dhe pajisjeve optike, duke përfshirë pajisjet lazer, televizion, film dhe fotografi, etj. Për llamarinën e ndërtimit, xhamin e dritares, xhamin e ekranit, duhet pasur parasysh se koeficienti i transmetimit të dritës varet drejtpërdrejt nga reflektimi i sipërfaqes së xhamit dhe nga aftësia thithëse e saj. Teorikisht, edhe xhami i përsosur që nuk thith dritën nuk mund të transmetojë më shumë se 92% të dritës.

Vetitë optike të qelqit: indeksi i thyerjes është aftësia e qelqit për të thyer dritën që bie mbi të. Për prodhimin e ngjyrave qeramike, indeksi i thyerjes është shumë i rëndësishëm. Varet nga sa dritë reflekton. produkt qeramik dhe si do të duket.

Vetitë mekanike: elasticiteti është vetia e një trupi të ngurtë për të rivendosur formën e tij origjinale pas përfundimit të ngarkesës. Elasticiteti karakterizohet nga sasi të tilla si moduli i elasticitetit normal, i cili përcakton madhësinë e sforcimeve që lindin nën ndikimin e një ngarkese në tension (ngjeshje).

Fërkimi i brendshëm: Sistemet e qelqit kanë aftësinë për të thithur dridhje mekanike, veçanërisht tinguj dhe tejzanor. Amortizimi i lëkundjeve varet nga përbërja e inhomogjeniteteve në xhami.

Vetitë termike të sistemeve silikate janë vetitë më të rëndësishme si në studim ashtu edhe në prodhimin e produkteve qeramike dhe qelqi.

Kapaciteti specifik i nxehtësisë: - përcaktohet nga sasia e nxehtësisë Q që kërkohet për të ngrohur një masë njësi xhami me 1°C.

Rezistenca kimike - rezistenca ndaj mediave të ndryshme agresive - një nga vetitë shumë të rëndësishme të syzeve është e rëndësishme për mjekësinë. Syzet e kalitur prishen 1,5-2 herë më shpejt se gotat e pjekura mirë. Në ndërtimet moderne, gota speciale me veti mbrojtëse ndaj diellit dhe nxehtësisë përdoren për dritare, dyer dhe hapje të tjera. Për këto syze është e rëndësishme natyra spektrale e fluksit të dritës që ka kaluar përmes sqarimit, vlerësimi i tonit të ngjyrës. Bazuar në këto karakteristika, zgjidhet një lloj i caktuar xhami, si dhe përcaktimi i vetive termike dhe ndriçuese, ndikimi i tyre në kushtet e punës, projektimi i ndërtesave dhe strukturave.

Për një kohë të gjatë, dritaret janë bërë për të lehtësuar dhe për t'i dhënë rehati një hapësire banimi. Meqenëse qelqi ishte një gjë e rrallë, në vend të tyre u përdorën materiale të tjera. Për fat të mirë, xhami në ditët e sotme nuk është i pazakontë: përdoret kudo dhe për qëllime të ndryshme. Për më tepër, ju mund të blini jo vetëm xhami të zakonshëm të dritares, por edhe xhami me ngjyrë për të bërë dritare me xham me njolla.

Të gjitha trupat e ngurtë ndahen në kristalore dhe amorfe. Këto të fundit kanë vetinë të shkrihen në një temperaturë mjaft të lartë. Ndryshe nga trupat kristalorë, ata kanë një strukturë me vetëm zona të vogla jonesh të renditura, dhe këto zona janë të ndërlidhura në mënyrë që të formojnë një asimetri.

Në shkencë (kimi, fizikë), është zakon të quhen qelq të gjithë trupat amorfë që formohen si rezultat i superftohjes së shkrirjes. Këta trupa, për shkak të rritjes graduale të shkallës së viskozitetit, janë të pajisura me të gjitha tiparet e trupave të ngurtë. Ata gjithashtu kanë vetinë e një kalimi të kundërt nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme.

Xhami në jetën e përditshme quhet një material i brishtë transparent. Në varësi të një ose një komponenti tjetër që është pjesë e masës fillestare të qelqit, në industri dallohen llojet e mëposhtme të qelqit: silikat, borat, borosilikat, aluminosilikat, boroaluminosilikat, fosfat dhe të tjerë.

Ashtu si çdo trup tjetër fizik, qelqi ka një sërë veçorish.

Vetitë fizike dhe mekanike të qelqit

Dendësia e qelqit varet nga përbërësit e përfshirë në përbërjen e tyre. Kështu, masa e qelqit që përmban sasi të mëdha të oksidit të plumbit është më e dendur se qelqi i përbërë, ndër materialet e tjera, nga oksidet e litiumit, beriliumit ose borit. Si rregull, dendësia mesatare e xhamit (dritare, enë, me cilësi të lartë, rezistente ndaj nxehtësisë) varion nga 2,24×10 metra kub - 2,9×10 metra kub kg/m3. Dendësia e kristalit është disi më e lartë: nga 3.5 x 10 në një kub - 3.7 x 10 në një kub kg / m3.

Forcë. Nën rezistencën në shtypje në fizikë dhe kimi, është e zakonshme të kuptohet aftësia e një materiali për t'i rezistuar streseve të brendshme kur ekspozohet ndaj çdo ngarkese nga jashtë. Forca në tërheqje e qelqit është nga 500 në 2000 MPa (kristal - 700-800 MPa). Le ta krahasojmë këtë vlerë me forcën e gize dhe çelikut: përkatësisht 600-1200 dhe 2000 MPa.

Në të njëjtën kohë, shkalla e forcës së një lloji të veçantë xhami varet nga substanca kimike që është pjesë e tij.

Gotat që përmbajnë okside të kalciumit ose borit janë më të qëndrueshme. Syzet me okside plumbi dhe alumini karakterizohen nga forca e ulët.

Forca në tërheqje Forca në tërheqje e xhamit është vetëm 35-100 MPa. Shkalla e rezistencës në tërheqje të qelqit varet kryesisht nga prania e defekteve të ndryshme të formuara në sipërfaqen e tij. Dëmtime të ndryshme (çarje, gërvishtje të thella) ulin ndjeshëm forcën e materialit. Për të rritur artificialisht indeksin e forcës, sipërfaqja e disa produkteve të qelqit është e veshur me një film organosilicon.

brishtësia- Vetia mekanike e trupave që të shemben nën veprimin e forcave të jashtme. Madhësia e brishtësisë së qelqit nuk varet kryesisht nga përbërja kimike e përbërësve të tij, por në një masë më të madhe nga homogjeniteti i masës së qelqit (përbërësit e përfshirë në përbërjen e tij duhet të jenë të pastër, të pastër) dhe trashësia e murit të produkt qelqi.

fortësi tregojnë vetinë mekanike të një materiali për t'i rezistuar depërtimit të një tjetri, më të fortë në të. Është e mundur të përcaktohet shkalla e fortësisë së një materiali të caktuar duke përdorur një tabelë të veçantë shkallësh që pasqyron vetitë e disa mineraleve, të cilat janë të renditura në rend rritës, duke filluar nga talku më pak i fortë, fortësia e të cilit merret si një, dhe duke përfunduar me më të vështirën - diamantin me fortësi prej 10 njësive të pranuara në mënyrë konvencionale.

Shpesh fortësia e qelqit "matet" me bluarje, duke përdorur të ashtuquajturën metodë e fortësisë gërryese. Në këtë rast, vlera e tij vendoset në varësi të shkallës së qërimit të një sipërfaqeje njësi të produktit të qelqit në kushte të caktuara bluarjeje.

Shkalla e fortësisë një ose një lloj tjetër xhami varet kryesisht nga përbërja kimike e përbërësve të tij përbërës. Kështu, përdorimi i oksidit të plumbit në krijimin e masës së qelqit ul ndjeshëm fortësinë e qelqit. Dhe, përkundrazi, gotat silikate janë mjaft të vështira për t'u përpunuar mekanikisht.

Kapaciteti i nxehtësisë është vetia e trupave për të marrë dhe ruajtur një sasi të caktuar nxehtësie në çdo proces pa ndryshuar gjendjen.

Kapaciteti termik i xhamit varet drejtpërdrejt nga përbërja kimike e përbërësve që përbëjnë masën fillestare të qelqit. E tij ngrohje specifike në një temperaturë mesatare është 0,33-1,05 J / (kgxK). Për më tepër, sa më e lartë të jetë përmbajtja e oksideve të plumbit dhe bariumit në masën e qelqit, aq më i ulët është indeksi i përçueshmërisë termike. Por oksidet e lehta, të tilla si, për shembull, oksidi i litiumit, mund të rrisin përçueshmërinë termike të qelqit.

Në prodhimin e produkteve të qelqit, duhet të mbahet mend se trupat amorfë me një kapacitet të ulët nxehtësie ftohen shumë më ngadalë sesa trupat me një kapacitet të lartë nxehtësie. Në trupa të tillë, ka gjithashtu një rritje të sasisë së kapacitetit të nxehtësisë me një rritje të temperaturës së jashtme. Për më tepër, në gjendje të lëngshme, kjo shifër rritet disi më shpejt. Kjo vlen edhe për syzet e llojeve të ndryshme.

Përçueshmëri termike. Ky term në shkencë tregon vetinë e trupave për të kaluar nxehtësinë përmes vetes nga një sipërfaqe në tjetrën, me kusht që këto të fundit të kenë temperatura të ndryshme.

Dihet që qelqi përçon dobët nxehtësinë (nga rruga, kjo pronë përdoret gjerësisht në ndërtimin e ndërtesave). Niveli i përçueshmërisë së tij termike është mesatarisht 0,95-0,98 W / (m x K). Për më tepër, përçueshmëria më e lartë termike u vu re për xhamin e kuarcit. Me një ulje të përqindjes së oksidit të silikonit në masën totale të qelqit ose kur zëvendësohet nga ndonjë substancë tjetër, niveli i përçueshmërisë termike zvogëlohet.

Temperatura e fillimit të zbutjes- kjo është temperatura në të cilën trupi (amorf) fillon të zbutet dhe shkrihet. Xhami më i fortë - kuarci - fillon të deformohet vetëm në një temperaturë prej 1200-1500 ° C. Llojet e tjera të xhamit zbuten tashmë në një temperaturë prej 550-650 0C. Këta tregues janë të rëndësishëm për t'u marrë parasysh në punime të ndryshme me xhami: në procesin e fryrjes së produkteve, gjatë përpunimit të skajeve të këtyre produkteve, si dhe gjatë lustrimit termik të sipërfaqeve të tyre.

Vlera temperatura e fillimit të shkrirjes një ose një tjetër shkallë dhe lloj qelqi përcaktohet nga përbërja kimike e përbërësve. Pra, oksidet zjarrduruese të silikonit ose aluminit rrisin nivelin e temperaturës së fillimit të zbutjes, dhe ato me shkrirje të ulët (oksidet e natriumit dhe kaliumit), përkundrazi, e ulin atë.

zgjerim termik. Ky term përdoret për të treguar fenomenin e zgjerimit të madhësisë së një trupi nën ndikimin e temperaturave të larta. Kjo vlerë është shumë e rëndësishme për t'u marrë parasysh në prodhimin e produkteve të qelqit me mbivendosje të ndryshme në sipërfaqe. Materialet e përfundimit duhet të zgjidhen në mënyrë që vlera e zgjerimit të tyre termik të korrespondojë me të njëjtin tregues të masës së qelqit të produktit kryesor.

Koeficienti i zgjerimit termik qelqi varet drejtpërdrejt nga përbërja kimike e masës fillestare. Sa më shumë okside alkali në masën e qelqit, aq më i lartë është indeksi i zgjerimit termik dhe, anasjelltas, prania e oksideve të silikonit, aluminit dhe borit në xhami e zvogëlon këtë vlerë.

rezistencë ndaj nxehtësisë përcaktohet aftësia e qelqit për t'i rezistuar korrozionit dhe shkatërrimit si rezultat i një ndryshimi të mprehtë të temperaturës së jashtme. Ky koeficient varet jo vetëm nga përbërja kimike e masës, por edhe nga madhësia e produktit, si dhe nga sasia e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e tij.

Karakteristikat optike të qelqit

Përthyerja e dritës- pra në shkencë e quajnë ndryshimin e drejtimit të një rreze drite kur ajo kalon në kufirin e dy mediave transparente. Vlera që tregon thyerjen e dritës së qelqit është gjithmonë më e madhe se një.

reflektimi i dritës- ky është kthimi i një rreze drite kur ajo bie në sipërfaqen e dy mediave që kanë indekse të ndryshme thyerjeje.

Shpërndarja e dritës- zbërthimi i një rreze drite në një spektër kur ajo thyhet. Vlera e shpërndarjes së dritës së qelqit varet drejtpërdrejt nga përbërja kimike e materialit. Prania e oksideve të rënda në masën e qelqit rrit indeksin e dispersionit. Është kjo veti që shpjegon fenomenin e të ashtuquajturës lojë të dritës në produktet kristalore.

Duke thithur dritën të përcaktojë aftësinë e një mediumi për të zvogëluar intensitetin e kalimit të një rreze drite. Shkalla e përthithjes së dritës së syzeve është e ulët. Ajo rritet vetëm në prodhimin e qelqit duke përdorur ngjyra të ndryshme, si dhe metoda të veçanta të përpunimit të produkteve të gatshme.

shpërndarje driteështë devijimi i rrezeve të dritës në drejtime të ndryshme. Indeksi i shpërndarjes së dritës varet nga cilësia e sipërfaqes së xhamit. Pra, duke kaluar nëpër një sipërfaqe të përafërt, rrezja shpërndahet pjesërisht, dhe për këtë arsye xhami i tillë duket i tejdukshëm. Kjo pronë, si rregull, përdoret në prodhimin e abazhurëve të qelqit për llambat dhe pllakave për llambat.

Vetitë kimike të qelqit

Ndër vetitë kimikeËshtë e nevojshme të theksohet rezistenca kimike e qelqit dhe produkteve të bëra prej tij.

Rezistenca kimike në shkencë quhet aftësia e një trupi për të mos iu nënshtruar efekteve të ujit, tretësirave të kripës, gazeve dhe lagështisë atmosferike. Treguesit e rezistencës kimike varen nga cilësia e masës së qelqit dhe nga agjenti ndikues. Kështu, qelqi që nuk gërryhet kur ekspozohet ndaj ujit mund të deformohet kur ekspozohet ndaj solucioneve alkaline dhe të kripura.

Syzet silikate dallohen nga një kombinim i pazakontë i vetive, transparenca, ngushtësia absolute e ujit dhe rezistenca kimike universale. E gjithë kjo shpjegohet me përbërjen dhe strukturën specifike të qelqit.

Dendësia xhami varet nga përbërja kimike dhe për xhamin konvencional të ndërtimit është 2400...2600 kg/m 3 . Dendësia e xhamit të dritares është 2550 kg / m. Gotat që përmbajnë oksid plumbi ("kristal bohemian") dallohen nga dendësia e lartë - më shumë se 3000 kg / m 3. Poroziteti dhe thithja e ujit të xhamit janë pothuajse të barabarta me 0%.

Vetitë mekanike. Xhami në strukturat e ndërtimit i nënshtrohet më shpesh përkuljes, shtrirjes dhe ndikimit dhe më rrallë ngjeshjes, prandaj, treguesit kryesorë që e përcaktojnë atë vetitë mekanike, duhet të konsiderohet forca në tërheqje dhe brishtësia.

teorike qëndrueshmëria e xhamit në tërheqje - (10...12) 10 3 MPa. Në praktikë, kjo vlerë është 200...300 herë më e ulët dhe varion nga 30 në 60 MPa. Kjo shpjegohet me faktin se ka zona të dobësuara në xhami (mikroinhomogjenitete, defekte sipërfaqësore, strese të brendshme). Sa më e madhe të jetë madhësia e produkteve të qelqit, aq më e mundshme është prania e zonave të tilla. Një shembull i varësisë së forcës së qelqit nga madhësia e produktit të provës është fibra qelqi. Tekstil me fije qelqi me një diametër prej 1 ... 10 mikron ka një forcë tërheqëse prej 300 ... 500 MPa, d.m.th., pothuajse 10 herë më e lartë se ajo e fletës së xhamit. Zvogëloni fort forcën në tërheqje të gërvishtjeve të xhamit; Prerja e xhamit me një diamant bazohet në këtë.

Rezistenca në shtypje e qelqit e lartë - 900 ... 1000 MPa, pra pothuajse si çeliku dhe gize. Në intervalin e temperaturës nga - 50 në + 70 ° C, forca e qelqit praktikisht nuk ndryshon.

Xhami në temperatura normale karakterizohet nga fakti se nuk ka deformime plastike. Kur ngarkohet, ai i bindet ligjit të Hooke deri në thyerje të brishtë. Moduli elastikxhami E=(7...7,5) 10 4 MPa.

brishtësia - disavantazhi kryesor i xhamit. Treguesi kryesor i brishtësisë është raporti i modulit të elasticitetit ndaj forcës në tërheqje E/R fq. Për xhamin është 1300 ... 1500 (për çelik 400 ... 460, gome 0.4 ... 0.6). Për më tepër, uniformiteti i strukturës (homogjeniteti) i qelqit kontribuon në zhvillimin e papenguar të çarjeve, gjë që është një kusht i domosdoshëm për shfaqjen e brishtësisë.

fortësia e xhamit, e cila, për nga përbërja kimike, është një substancë afër feldspateve, është e njëjtë me atë të këtyre mineraleve dhe, në varësi të përbërjes kimike, është në shkallën 5 ... 7 në shkallën Mohs.

Vetitë optike syzet karakterizohen nga transmetimi i dritës (transparenca), përthyerja e dritës, reflektimi, shpërndarja, etj. Syzet e zakonshme silikate, përveç atyre të veçanta (shih më poshtë), transmetojnë të gjithë pjesën e dukshme të spektrit (deri në 88 ... 92%). dhe praktikisht nuk transmetojnë rreze ultraviolet dhe infra të kuqe. Indeksi i thyerjes së xhamit ndërtimor (P= 1,50...1,52) përcakton forcën e dritës së reflektuar dhe transmetimin e dritës së xhamit në kënde të ndryshme të incidencës së dritës. Kur këndi i rënies së dritës ndryshohet nga 0 në 75°, transmetimi i dritës së qelqit zvogëlohet nga 90 në 50%.

Përçueshmëri termike lloje te ndryshme qelqi varet pak nga përbërja e tyre dhe është 0,6 ... 0,8 W / (m K), që është pothuajse 10 herë më e ulët se ajo e mineraleve të ngjashme kristalore. Për shembull, përçueshmëria termike e një kristali kuarci është 7.2 W / (m K).

Koeficienti i zgjerimit termik linear (CLTE) prej qelqi është relativisht i vogël (për xhamin e zakonshëm 9 10 -6 K -1). Por për shkak të përçueshmërisë së ulët termike dhe modulit të lartë të elasticitetit, sforcimet që zhvillohen në xhami gjatë ngrohjes (ose ftohjes) të njëanshme të mprehtë mund të arrijnë vlera që çojnë në dështimin e xhamit. Kjo shpjegon relativisht të vogël rezistencë ndaj nxehtësisë(aftësia për të përballuar ndryshimet e papritura të temperaturës) prej xhami të zakonshëm. Është 70 ... 90 ° C.

Aftësia e izolimit të zërit xhami është mjaft i lartë. Xhami me trashësi 1 cm për sa i përket izolimit të zërit përafërsisht korrespondon me një mur me tulla në gjysmë tullë - 12 cm.

Rezistenca kimike Xhami silikat është një nga vetitë e tij më unike. Qelqi i reziston mirë veprimit të ujit, alkaleve dhe acideve (me përjashtim të hidrofluorit dhe fosforit). Kjo shpjegohet me faktin se nën veprimin e ujit dhe tretësirave ujore, jonet Na + dhe Ca ++ lahen nga shtresa e jashtme e qelqit dhe formohet një film kimikisht rezistent i pasuruar me SiO 2. Ky film mbron xhamin nga dëmtimet e mëtejshme.