Wytrzymałość mechaniczna włókna szklanego

Ważne zastosowanie znajduje również włókno szklane. Ma ono zastosowanie do wyrobu przędzy, sznurów i tkanin przeznaczonych na izolacje cieplne oraz do wypełniania filtrów w postaci waty szklanej itp. Wytrzymałość mechaniczna włókna szklanego przewyższa wytrzymałość wszystkich naturalnych i sztucznych włókien. W połączeniu z tworzywami sztucznymi wykonuje się z niego łodzie, karoserie samochodowe itp. Tkaniny z włókna szklanego, otrzymywane przez stopienie krzemionki i tlenku glinowego z dodatkiem kwasu borowego, przewyższają pod względem izolacyjnym azbest (program uprawnienia budowlane na komputer).

Najprostsze w swoim składzie szkło otrzymuje się stapiając piasek z sodą, siarczanem sodowym lub potażem. Otrzymana w ten sposób gęsta, przezroczysta, lepka ciecz nazywana jest szkłem wodnym i ma własności zbliżone do szkła zwykłego; różni się od niego rozpuszczalnością w wodzie i skłonnością do tworzenia roztworów koloidalnych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Cechuje je mała odporność chemiczna. Przetopione ze środkami utrwalającymi, np. węglanami wapnia, magnezu i baru lub minią, nabiera odporności chemicznej i mechanicznej oraz staje się nierozpuszczalna w wodzie i w kwasach. Szkło wodne znalazło zastosowanie w produkcji elektrod spawalniczych, w przemyśle mydlarskim, papierniczym, włókienniczym, do nasysania drewna i tkanin w celu ich uodpornienia na ogień i gnicie oraz jako spoiwo do kitów i cementów kwasoodpornych (uprawnienia budowlane).

Szkło jest materiałem o gęstości 2-1-3 g/cm³, tj. 2 ! 3 Mg/m³ (w zależności od składu chemicznego), charakteryzującym się złym przewodnictwem ciepła i elektryczności. Złe przewodnictwo ciepła wpływa bardzo niekorzystnie na odporność termiczną szkła. Podczas krzepnięcia zewnętrzne warstwy stygną i twardnieją szybciej niż wewnętrzne, co pociąga za sobą powstawanie w nich odpowiednio naprężeń ściskających i rozciągających (uprawnienia budowlane).

Tlenki kwaśne

W celu zmniejszenia tych naprężeń przeprowadza się odprężanie szkła przez ponowne nagrzanie go do temperatury bliskiej granicy mięknienia, a następnie wolne studzenie do temperatury otoczenia. Największą odpornością cieplną i najmniejszym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej charakteryzuje się szkło kwarcowe. Współczynnik rozszerzalności zwiększa się ze zwiększeniem zawartości tlenków alkalicznych, a maleje ze zwiększeniem zawartości pozostałych tlenków. Poprzez odpowiedni zestaw składników można dobrać współczynnik odpowiadający wymaganiom eksploatacyjnym (opinie o programie).

Szkło jest typowym materiałem kruchym, którego odkształcenie niszczące tylko nieznacznie przewyższa odkształcenie sprężyste. Własności mechaniczne szkła określa przede wszystkim wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie i uderzenie (tzw. udarność). Wytrzymałość szkła na ściskanie jest bardzo duża i wynosi 4000H-20 000 kG/cm³ (40-P200 kN/cm³). Zależy ona od składu chemicznego i sposobu obróbki cieplnej. Tlenki kwaśne (Si0₂, A1₂0₃, B₂0₃) zwiększają wytrzymałość na ściskanie, zaś tlenki alkaliczne (Na_zO, K_zO) obniżają ją. Wytrzymałość na ściskanie bada się w prasie, przez ściskanie szklanego sześcianu o krawędzi 1 cm (segregator aktów prawnych).

Wytrzymałość szkła na rozciąganie zależy od składu chemicznego i sposobu obróbki cieplnej, a także w bardzo dużym stopniu od stanu powierzchni szkła oraz od jego jednorodności. Szkło o powierzchni gładkiej ma większą wytrzymałość niż szkło o powierzchni chropowatej, porysowanej lub spękanej. Ponadto wytrzymałość na rozciąganie wzrasta w miarę zmniejszania przekroju poprzecznego rozciąganego przedmiotu szklanego. Dla większości szkieł odprężonych wartość wytrzymałości na rozciąganie wynosi 30-1000 kG/cm³ (300-P10000 N/cm³). Dla szkła istotny jest również czas działania siły rozciągającej, a mianowicie ze wzrostem czasu działania obciążenia wytrzymałość maleje (promocja 3 w 1).

Udarność wyznacza się za pomocą młota opadowego lub wahadłowego. Szkło ma bardzo małą udarność; w przypadku niejednorodności oraz obecności szkła wykrystalizowanego lub pęcherzyków gazu wartość ta ulega jeszcze zmniejszeniu.