Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Пивинский Ю.Е. -> "Кварцевая керамика" -> 60

Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.

Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика — М.: «Металлургия», 1974. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): kvartz-keramika.djvu
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 88 >> Следующая

Такое расхождение нельзя объяснить каким-либо существенным отличием в структуре стекла (его кристаллизацией), поскольку оно не обнаруживается рентгеновским и электронно-микроскопическим исследованиями образцов.
Анализ спектрального пропускания керамики и прозрачного плавленного стекла в инфракрасной области
185
спектра позволил установить, что в диапазоне длин волн от 0,5 до 4,5 мкм керамика имеет малую прозрачность, а стекло пропускает до 90% падающего излучения при равных толщинах образцов.
На рис. 95 для сравнения показаны спектры излучения абсолютно черного тела при разных температурах [185] и спектральное пропускание кварцевого стекла
0,4 0,6 0,8 і
п 2 4 6 8 10
Длина Волны, мкм
го зо
Т^»95- Пл<тгот> излучения абсолютно черного тела (/) и спект-ПрОЗраЧН0Г° левого стекла (2) для образцов
при комнатной температуре [189]. Видно, что часть энергии излучения в интервале длин волн от 0,5 до 4,5 мкм свободно проникает через прозрачное кварцевое стекло, не создавая перепада температур по толщине образца. Доля такого излучения с повышением температуры увеличивается, поскольку все большая часть энергии нагревателя излучается в диапазоне длин волн от 0,5 до 4,5 мкм.
Наличием сквозного излучения можно объяснить интенсивное увеличение с повышением температуры теплопроводности кварцевого стекла по сравнению с теплопроводностью кварцевой керамики. При низких температурах доля энергии, излучаемой в диапазоне длин волн от 0,5 до 4,5 мкм, мала, и оба материала практически непрозрачны для ИК-излучения. Поэтому изменение теплопроводности этих материалов соответствует теоретически полученным значениям для аморфных материалов. При высоких температурах расхождение обусловлено возрастанием вклада сквозного излучения.
186
«5

\ 1 1 А^, 800 °С
SSr500° ІОО'С^-- С
п.%
На рис. 96 представлена теплопроводность кварцевой керамики в зависимости от пористости при температурах 100, 500 и 800°С.
Общей закономерностью является снижение теплопроводности с увеличением пористости. Характер снижения теплопроводности при пористости выше 1,5% одинаков для всех трех кривых. Однако в интервале пористости от 0 (прозрачное плавленое стекло) до 1,5% интенсивность снижения теплопроводности зависит от температуры. При 100 и 500°С теплопроводность снижается соответственно на 15 и 21%, а при 800°С уже на 53%. Такое резкое снижение теплопроводности при 800°С че может быть объяснено за счет уменьшения плотности. Для керамических материалов изменение плотности на 1,5% обычно приводит к изменению теплопроводности менее чем на 10%- В данном случае резкое снижение можно объяснить снижением прозрачности материала в инфракрасной области.
Увеличение пористости от 1,5 до 6,8 снижает теплопроводность на 44, 47 и 47% при температурах 100, 500 и 800°С соответственно. Дальнейшее увеличение пористости от 6,8 до 28% обусловливает снижение теплопроводности на 55; 56 и 56% при температурах 100, 500 и 800°С. Аналитическая зависимость теплопроводности от пористости в интервале 1,5—28% с точностью до 8% описывается уравнением
Х = ?> (1 — 1,02Я~М5), (72)
где О —постоянная, которая зависит от температуры и равна 6,87; 8,7 и 10,4 для 100, 500 и 800°С соответственно.
Значение пористости в уравнении (72) и далее принимается в долях единицы.
В интервале пористости от 6,8 до 28% экспериментальные данные более точно описываются экспонентой.
Рис. 96.. Теплопроводность кварцевой керамики в зависимости от пористости
187
Так, при 500°С с точностью до 2% данные описываются уравнением ¦
Я = 1,11-ехр
-3,87 П
(73)
Рассчитанная по известной плотности и экспериментально наиденным значениям теплопроводности и теплоемкости температуропроводность кварцевой керамики показана ,на рис. 97. Характерно, что температуропроводность незначительно зависит от. температуры Вначале она уменьшается с повышением температуры'
3,0
к
-2,25
[150

1 \
2 1—н

270
540 і, °С
810
200 400 600 800
г,°с
Ряс. 97. Темперагуропровод-яость кварцевой керамики (цифры на кривых—пористость)
Рис. 98. Зависимость таплогапоівоітяп сти от температуры кв»™3^а микм, полученной: і"*""" кера-
/ —горячим прессованием, П =5%-
2— ШЛИКеПНЫМ Птии гт _,™
то же, Ян=50%; 4. Пи =75%
¦ пенокерамнка,
достигая при 400°С минимума, а затем возрастает. Минимальное значение всего на 10% ниже максимального, имеющего место для данного диапазона температур при 800°С. Для материала с пористостью 1,5% температуропроводностью при 20°С равна 0,71-Ю-6, а при 800°С — 0,70-10-6 ,м2/с
Значения теплопроводности кварцевой керамики, полученной различными технологическими способами, представлены на рис. 98 [1.64].
Данные по теплопроводности кварцевой керамики с пористостью 12—15%) и содержанием примесей 0,5% приведены ниже [55].
188
, сл . 150 250 450 550
{•,/'¦ °г\' " ' ' ' 0 28 0,37 0,47 0,49
X, ккалдч.м- С)........ <М« ^50 1боо поо
І кскаляч.м.°с) ::::::: о,53 о,б7 о,84 0,97
Интересны представленные на рис. 99 результаты измерения теплопроводности кварцевой керамики при длительном времени измерения, когда происходит ее кристаллизация с переходом из аморфного состояния в поликристаллическое с образованием кристобалита [16]. Для получения полной кристаллизации температура образца поддерживалась в течение шести суток выше 1150°С.
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 88 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed