Технологический процесс получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью

Технологический процесс получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью

Реферат

Курсовой проект содержит 50 с., 2 рис., 7 источников.

Стекла, технологический процесс, ситалл, стеклообразное состояние, стекольная технология, диэлектрик, конденсатор, диэлектрическая проницаемость.

Цель работы: изучение технологического процесса получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью.

В процессе работы было изучены параметры, определяющие структуру стекла. Подробно изучены стеклокристаллические материалы (ситаллы) их классификация и методы получения. Изучен технологический процесс получения ситаллов. Построена технологическая схема получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью, у которой компонентами является глинозем, карбонад бария, кварцевый песок, и так же вводится катализатор рутил. Произведен контроль параметров синтезированного материала. Изучена техника безопасности при варке стекла.

Содержание

Введение

. Исследование в области стеклокристаллических материалов (ситаллов)

.1 Стеклообразное состояние. Стекло. Свойства стекла и его структура

.2 Классификация стекол по составу

.3 Стеклокристаллические материалы (ситаллы)

.3.1 Классификация ситаллов

.3.2 Методы получения ситаллов

.3.3 Область применения ситаллов

.4 Анализ обзора литературы

. Технологический процесс получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью

.1 Обоснование выбора состава

.2 Расчет шихты стекла для ситалла

.3 Подготовка шихты

.3.1 Выбор тиглей

.4 Варка стекла

.4.1 Силикатообразование стекла

.4.2 Стеклообразование

.4.3 Осветление

.4.4 Гомогенизация

.4.5 Студка

.4.6 Выработка стекла на воду

.5 Прессование стекломассы

.6 Кристаллизация стекла

.6.1 Образование центров кристаллизации (зародышей)

.6.2 Рост кристаллов

. Контроль параметров

.1 Контроль стекольной шихты

.2 Диэлектрическая проницаемость стекла

.3 Диэлектрические потери в стекле

.4 Определение диэлектрических потерь и проницаемости

. Техника безопасности при производстве стекла

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение

Ситаллы, или стеклокристаллические материалы, представляют собой новые неорганические материалы широкого технического назначения. Их получают путем тонкой кристаллизации стекол или расплавов различных составов, протекающей во всем объеме заранее отформованного изделия. Кристаллизация приводит к получению весьма мелкозернистой и равномерной структуры, обеспечивающей высокие механические и термомеханические свойства изделия.

По своей структуре ситаллы подобны керамике: они также состоят из кристаллической и стекловидной фаз, отличаются лишь большей дисперсностью структуры.

Достоинством ситаллов как конструкционных материалов является сочетание высокой механической прочности с низким удельным весом. К недостаткам ситаллов необходимо отнести наблюдаемый при испытании разброс значений прочности, снижающий надежность работы этих материалов в конструкциях и не позволяющий полностью использовать заложенную в них прочность

В настоящее время известно несколько областей практического применения ситаллов: радиотехника, электронная промышленность, химические и пищевые производства, где их употребляют в качестве электрических изоляторов, износоустойчивых и кислотоупорных плиток, жаростойких труб и т.п. В результате опытных работ появляются все новые и новые разновидности ситаллов и изделий из них.

1. Исследование в области стеклокристаллических материалов (ситаллов)

.1 Стеклообразное состояние. Стекло. Свойства стекла и его структура

Вещества в твердом состоянии при обычных температуре и давлении могут иметь кристаллическое или аморфное строение. Кристаллическое состояние является стабильным при обычных условиях и характеризуется наиболее низкой внутренней энергией. Твердые кристаллические вещества имеют четкие геометрические формы, определенные температуры плавления.

Стеклообразное состояние вещества представляет собой аморфную разновидность твердого состояния. Стеклообразное состояние является метастабильным, т. е. характеризуется избытком внутренней энергии.

В стеклообразном состоянии могут находиться вещества, принадлежащие к разным классам химических соединений.

Стекла - неорганические квазиаморфные вещества, представляющие собой сложные системы различных оксидов. Получаемые путем переохлаждения расплава независимо от их состава и температурной области затвердевания и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть «обратимым».

Свойства стекол меняются в широких пределах в зависимости от их состава и режима тепловой обработки. Плотность колеблется от 2 до 8,1мг/м³, прочность стекол на сжатие много больше, чем прочность на разрыв. Стекла обладают способностью восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия нагрузки. Не имеют ярко выраженной температуры плавления. Стеклообразные системы, как и другие тела, обладают способностью поглощать механические, в частности, звуковые и ультразвуковые колебания. Имеют высокую химическую устойчивость по отношению к различным агрессивным средам.

.2 Классификация стекол по составу

По типу неорганических соединений различают следующие классы стекол: элементарные, оксидные, галогенидные, халькогенидные, сульфатные, нитратные, карбонатные, фосфатные и др.

Элементарные стекла - это стекла, состоящие из атомов одного элемента. В стеклоподобном состоянии можно получить серу, селен, мышьяк, фосфор. Стеклообразные серу и селен удается получить при быстром переохлаждении расплава; мышьяк - методом сублимации в вакууме; фосфор - при нагревании под давлением более 100 МПа.

Оксидные стекла представляют собой обширный класс соединений. При определении класса учитывается природа стеклообразующего оксида, входящего в состав стекла в качестве главного компонента. Классическими стеклообразователями являются оксид бора, оксид кремния, оксид германия, оксид фосфора. Таким образом, различают классы силикатных, боратных, фосфатных, германатных, теллуритных, алюминатных и других стекол. Каждый из классов, в свою очередь, разделяется на группы в зависимости от природы сопутствующих оксидов, входящих в состав стекла.

Галогенидные стекла получают на основе стеклообразующего компонента ВеF₂. Многокомпонентные составы фторобериллатных стекол содержат также фториды алюминия, кальция, магния, стронция и бария. Фторобериллатные стекла находят практическое применение благодаря высокой стойкости к действию жестких излучений, включая рентгеновские и γ-лучи, агрессивных сред - фтор, фтористый водород.

Халькогенидные стекла получают в бескислородных системах. Они прозрачны в инфракрасной области спектра, обладают полупроводниковой проводимостью электронного типа, обладают внутренним фотоэффектом.

1.3 Стеклокристаллические материалы (ситаллы)

Ситаллом называют искусственный поликристаллический материал, полученный кристаллизацией стекла соответствующего химического состава и обладающий более высокими по сравнению с этим стеклом физико-химическими свойствами. Ситаллы состоят из множества более или менее мелких кристаллов, связанных между собой межкристаллической прослойкой.

Для превращения стекла в ситалл необходимы два условия: во-первых, стекло должно иметь нужный химический состав и, во-вторых, процесс кристаллизации такого стекла должен осуществляться по особому методу. Первое условие обеспечивает образование таких кристаллических фаз, которые определяют свойства ситалла. Второе условие относится, в основном, к режиму термической обработки исходного стекла при его превращении в ситалл. Термическая обработка позволяет образовать в стекле зародыши кристаллизации и обеспечить их превращение в микрокристаллы с переходом стекла в более или менее закристаллизованное состояние [1].

Ситаллы состоят из кристаллической и остаточной стекловидной фаз. Размер кристаллов, как правило, менее 1 мкм, а их концентрация может меняться в значительных пределах (20 - 90% по объему).

Существует ряд поликристаллических материалов, получаемых методами керамической технологии, например: муллит, динас, магнезит и др. Эти материалы обычно получают из готовых кристаллических порошков, которые в процессе термической обработки спекаются и рекристаллизуются.

Ситаллы, как правило, получают из расплавов, застывающих в стекловидной форме и способных при повторном нагревании выделять определенные кристаллические фазы. В некоторых случаях ситаллы получают и с помощью порошкового метода, сходного с применяемым в керамике. Однако при получении ситаллов применяют не кристаллические, а стекловидные порошки, которые при нагревании кристаллизуются и спекаются в монолитный материал поликристаллического строения. Следовательно, отличительная особенность технологии ситаллов состоит в ее генетической связи с технологией стекла.

Ситаллы обладают высокой прочностью <#"554698.files/image001.gif">

Рисунок 1.1 - Схема режима термической обработки стекла при его превращения в ситалл

В схеме фиксируются две характерные температуры режима, одна из которых отвечает максимуму образования центров кристаллизации, вторая - максимуму линейной скорости роста кристаллов. Для наглядности схема составлена из двух условно совмещенных графиков. Это позволяет установить связь известного графика максимумов образования центров кристаллизации и линейной скорости кристаллизации с графиком режима термообработки. Процесс кристаллизации может быть осуществлен как при охлаждении расплава, так и при нагревании застывшего стекла. В принципе не имеет значения, ведется ли процесс при охлаждении или при нагревании. Может измениться только очередность выделения фаз. Решающее значение имеют нахождение оптимальной температуры первой и второй остановки на кривой термической обработки и длительность этих остановок.

Как видно из рисунка 1.1, принципиально должна существовать одна температура для каждой ступени термообработки. Именно эта, задача и должна быть решена экспериментально. Кроме этого, необходимо решить, какой длительности должны быть остановки на этих двух ступенях термической обработки.

Оптимальный режим предполагает установление рационального темпа нагревания (или охлаждения) на других отрезках кривой термообработки. Темп нагревания может решающим образом повлиять на структуру закристаллизованного материала.

Темп нагревания. Скорость, с которой увеличивается температура, может зависеть от ряда причин: склонности изделий к деформации, появления предельных напряжений; возникновения опасного температурного градиента, возможностей нагревательного устройства. Возможности многих нагревательных устройств в большинстве случаев позволяют вести подъем температуры с весьма большой скоростью. Следовательно, нагревательные устройства не представляют значительных препятствий для осуществления очень высоких скоростей нагревания.

Первая стадия термообработки. Температурно-временная ступень вблизи температуры стеклования отвечает режиму, при котором образуются центры кристаллизации. При правильном определении температуры эта ступень может быть короткой, и, наоборот, если температура установлена неправильно, длительность выдержки возрастает, ступень удлиняется.

Вторая ступень термообработки отвечает температуре максимального роста кристаллов, а длина этой ступени соответствует времени, которое требуется для кристаллизации стекла по всему объему. Температуру второй ступени можно определить значительно точнее, так как просто устанавливается экзотермический пик, соответствующий температуре максимального выделения той или иной кристаллической фазы.

Отжиг изделий. Охлаждать изделия из ситалла, если они тонкостенны или имеют малые размеры, можно без особых предосторожностей, так как опасность разрушения таких изделий вследствие закалки весьма мала. В особенности это относится к ситаллам с низким температурным коэффициентом линейного расширения. Для крупногабаритных изделий требуется соблюдать соответствующий медленный режим охлаждения (отжиг), исключающий возникновение опасных напряжений.

2. Керамическая технология получения ситаллов

По керамической (порошковой) технологии получения ситаллов из расплава стекла вначале получают гранулят, который измельчают и сушат, после чего в него добавляют термопластическую связку и из образовавшейся массы прессованием или шликерным литьем формуют изделия. Затем их спекают при высокой температуре с одновременной кристаллизацией. По сравнению с керамикой аналогичного состава спеченные ситаллы характеризуются более низкими температурами обжига и расширенным интервалом спекания. Порошковая технология позволяет получать из ситаллов термически стойкие изделия сложной конфигурации и малых размеров [3].

.3.3 Область применения ситаллов

Ситаллы широко используются в промышленности в качестве облицовочного материала, элементов слоистых панелей в конструкциях промышленных зданий. Очень большое распространение в химическом машиностроении получили стеклокристаллические покрытия, наносимые на поверхность различных металлов для защиты их от коррозии, окисления и износа при обычных и повышенных температурах. На предприятиях химической, коксохимической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности используют ситалловые трубы.

Все шире области применения ситаллов в электронной промышленности. Их используют в качестве диэлектрической изоляции микросхем и межслойной изоляции печатных схем на керамических и других подложках. Ситаллы на основе горных пород (перлита и доломита) рекомендуются для изготовления высоковольтных стержневых и штыревых электроизоляторов. Стеклокерамические корпуса нашли применение для герметизации полупроводниковых приборов и интегральных схем. Литиево-алюмосиликатная стеклокерамика в сочетании с барийалюмосиликатным стеклом в наши дни служит наполнителем в материалах для пломбирования зубов. Применяются также ситаллы в строительстве. В отличие от многих традиционных материалов, применяемых при отделке зданий и сооружений, эти материалы характеризуются комплексом весьма ценных эксплуатационных свойств: повышенной прочностью и долговечностью, морозоустойчивостью, низким водопоглощением, высокой абразивоустойчивостью, способностью длительное время работать в неблагоприятных условиях и агрессивных средах. Стеклокристаллические материалы биостойки, гигиеничны, имеют абсолютную устойчивость к выцветанию под воздействием солнечного излучения и моющих средств. Они относятся к категории негорючих отделочных материалов, под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют, не обугливаются и не выделяют токсичных веществ.

Если в структуре материала преобладает стеклообразная фаза, отдельные кристаллики и кристаллические образования оказываются диспергированными в объеме стекловидной матрицы. К таким материалам относятся авантюриновые стекла, стекломрамор, стеклокристаллит, стеклокремнезит. Если количество кристаллической фазы в структуре материала составляет более 50 - 60%, то стеклофаза выполняет роль цементирующей прослойки, скрепляющей отдельные кристаллы силикатов [2].

.4 Анализ обзора литературы

В данном разделе был проведен обзор литературы по теме исследование в области стеклокристаллических материалов (ситаллов). Рассмотрены свойства и структура стекол, их классификация по составу. Изучено понятие ситалл, рассмотрены его основные свойства, классификация, методы получения и область применения.

Целью данной работы является изучение технологического процесса получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью. Во втором разделе представлен расчет шихты, описание технологического процесса и технологическая схема.

2. Технологический процесс получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью

.1 Обоснование выбора состава

Исходное стекло для получения на его основе ситалла должно удовлетворять следующим требованиям:

.        Оно не должно кристаллизоваться в процессе формования из него изделий и при охлаждении.

.        В то же время оно не должно отличаться особой устойчивостью аморфного состояния. В определенном температурном интервале стекло должно обладать достаточной склонностью к кристаллизации с образованием мелкокристаллической структуры.

.        Исходное стекло должно быть технологичным, т.е. обладать приемлемой температурой варки, изготовления изделий и т.д.

.        Исходные составы стекол для получения ситаллов следует выбирать по соответствующим диаграммам состояния в области ликвидации или примыкать к ней. Выбор таких составов и применение катализаторов создает благоприятные условия для получения микроликвационных систем, обеспечивающих равномерную высокодисперсную кристаллическую структуру ситаллов.

На основе системы BaO-Al₂O₃-SiO₂-TiO₂ получаются ситаллы с высокой диэлектрической постоянной и низкими диэлектрическими потерями ().

Это объясняется синтезом соединения с сегнетоэлектронными свойствами (а именно BaTiO₃). Поэтому ситаллы могут быть использованы для изготовления низкочастотных конденсаторов большей емкости и т.д.

SiO₂ и Al₂O₃ вводятся для улучшения стеклообразования (т.к. это оксиды - стеклообразователи).

F₂ и CaO (понижают Тпл. шихты). Чтобы исключить образование других соединений ВаО вводится в стекло с избытком.

Высокая концентрация SiO₂ и недостаток Al₂O₃ приведет к уменьшению количества BaTiO₃ и значительному снижению диэлектрической проницаемости.

TiO₂ - (оксидный катализатор) применяется при синтезе ситаллов разных составов. Отличается высокой степенью упорядоченной структуры, обуславливающей быструю ее кристаллизацию. Увеличение содержания катализатора приводит к усилению ликвидации стекла. Количество вводимого оксида титана составляет от 5 до 15% и зависит от состава исходных стекол[4].

.2 Расчет шихты стекла для ситалла

Исходный материал - стекло. Состав мол. %: 64,9 - BaO, 7,9 - Al₂O₃, 9,0- SiO₂, 17,2 - ТiO₂, 0,7 - CaO, 0,3 - F₂.

Для синтеза ситалла выбираем следующие сырьевые материалы:

)        ВаО вводится карбонадом бария (BaCO₃)

BaCO₃ → BaO + CO₂

M(BaCO₃) = 197,341 г/моль(BaO) = 153,33 г/моль

)        Al₂O₃ глиноземом

М(Al₂O₃) = 101,96 г/моль

3)      SiO₂ кварцевым песком

М (SiO₂) = 60,086 г/моль

)        ТiO₂ рутилом

М(ТiO₂) = 79,9 г/моль

5)      CаO мелом (СaCO₃)

СaCO₃ → СaO + CO₂

M(СaCO₃) = 129,731 г/моль

M(СaO) = 85,72 г/моль

6)     F₂ фторидом алюминия (AlF₃)

М (F₂) = 37,98 г/моль

)        Для расчета шихты необходимо пересчитать составы из молярных процентов в массовые:

ВаO:

Al₂O₃:

SiO₂:

ТiO₂:

СаO:

F₂:

)        Сумма массовых частей:

∑ = 99,5+8,055+5,41+13,74+0,6+0,11 = 127,415 м.ч.

)        Переводим массовые части в масс. %

ВаО:

Al₂O₃:

SiO₂:

ТiO₂:

СаO:

F₂:

Находим сумму:

∑ = 78,12+6,31+4,24+10,78+0,47+0,08 = 100 масс. %

Расчет шихты:

)        карбонад бария (BaCO₃): K=1,28

 г

2)      глинозем (Al₂O₃): К=1,02

 г

3)      кварцевый песок (SiO₂₎: К=1,02

 г

4)      рутил (ТiO₂): К=1

 г

5)      мел (СaCO₃): К=1,51

 г

6)       фторид алюминия (AlF₃): К=2

 г

Сумма шихты:

∑ = 99,98+6,44+4,325+10,78+0,71+0,16= 122,395 г

2.3 Подготовка шихты

Для варки стекла сырьевые материалы должны быть предварительно подготовлены. При составлении шихты используют обычные для стеклотехники приемы подготовки компонентов сырья. Сыпучие материалы просеивают, а кусковые вначале измельчают, а затем также просеивают. В случае необходимости сырьевые материалы сушат перед просеиванием или измельчением. Подготовленные сырьевые компоненты, взятые согласно составу шихты, тщательно перемешивают с добавлением катализатора кристаллизации. При получении прозрачных ситаллов чистота этих компонентов должна находиться на уровне оптического стекла, так как малейшие примеси оксидов железа отрицательно сказываются на цвете и прозрачности ситалла. А также при получении ситаллов с высокими диэлектрическими свойствами вредными оказываются примеси переходных металлов, которые могут приводить к электронной проводимости, резко ухудшая электрические свойства ситалла. Хорошее смешивание шихты облегчает в дальнейшем варку стекла, дает более однородное стекло. При плохом перемешивании шихты стекло будет иметь свили, пузыри и другие пороки. Химически неоднородное стекло с многочисленными газовыми включениями не может обеспечить высоких физических и химических свойств ситалла.

.3.1 Выбор тиглей

Для варки стекла используют платиновые и платинородиевые тигли.

Платиновые и платинородиевые сплавы являются высокоогнеупорными материалами.

В платиновых тиглях разлагаются горные породы. Их используют при особо точных и ответственных аналитических операциях. В платиновых тиглях нельзя сплавлять едкие щелочи, перекись натрия, окиси и гидроокиси бария и лития, соли синильной кислоты. Нельзя прокаливать вещества, содержащие окислы железа, соли тяжелых металлов, таких, как сернокислый свинец, перекись свинца, окись олова, висмута, сурьмы

Тигли из платинородиевых сплавов используются в лабораторных исследованиях и для выращивания некоторых драгоценных камней и электрооптических кристаллов [5].

.4 Варка стекла

Шихту плавят в тиглях, емкость которых зависит от количества стекла, подлежащего варке. Тигли с шихтой помещают в печь. После размещения тиглей печь закрывают и замазывают глиной ее загрузочное отверстие для устранения подсоса холодного воздуха. Используют для варки стекла окислительную или нейтральную газовую среду.

Перед варкой стекла устанавливают режим нагрева, охлаждение печи и длительность выдержки при максимальной температуре. На основе этих данных вычерчивают график варки в система координат: температура - время. При варке стекла следует строго придерживаться этого режима, отмечая все отклонения. Температурный максимум варки стекла составляет 1450^оС. Продолжительность варки зависит от состава стекла. Кроме того, следует учитывать интенсивность облучения тигля в печи.

Температуру при разогреве печи можно поднимать со скоростью 200^оС/час. При этом нужно учитывать термостойкость футеровки печи и тиглей, а также склонность стекла к пенообразованию, в результате которого возможно разбрызгивание стекломассы из тиглей. Продолжительность выдержки при максимальной температуре зависит от тугоплавкости стекла, вязкости стекломассы и других факторов, она составляет не более 5 часов.

При использовании летучих катализаторов (фториды, сульфиды, некоторые окислы и т. д.) приходится прибегать к специальным мерам по уменьшению потерь этих компонентов в процессе варки стекла.

Варка стекла для получения ситаллов делиться на 2 стадии: силикатообразование и кристаллизация стекла.

2.4.1 Силикатообразование стекла

Начальная стадия варки силикатных стекол. Это процесс протекания химических реакций между входящими в состав стекольной шихты материалами. Силикатообразование осуществляется при относительно невысоких температурах, идет без особых затруднений и не требует весьма длительных выдержек. Однако он может быть ускорен путем повышения температуры, увеличения реагирующей поверхности, добавок ускорителей, оптимального увлажнения, уплотнения шихты (гранулы, брикеты).

На первом этапе нагревания шихты, еще до вступления в химическое взаимодействие между собой, компоненты шихты претерпевают ряд физических изменений: из шихты испаряется влага, идут процессы обезвоживания гидратов и термического разложения некоторых солей, происходят переходы в другие кристаллические модификации. Далее, по мере повышения температуры, в химическое взаимодействие вступают кварцевый песок и глиноземсодержащие материалы, образующие с солями различные силикаты, в результате чего появляется так называемый первичный расплав. При наличии расплава химическое взаимодействие компонентов шихты значительно ускоряется.

На стадии силикатообразования происходит термическое разложение компонентов, реакции в твёрдой и жидкой фазе с образованием силикатов, которые вначале представляют собой спек, включающий вступившие и не вступившие в реакцию компоненты. По мере повышения температуры отдельные силикаты плавятся и, растворяясь, друг в друге, образуют непрозрачный расплав, содержащий значительное количество газов и частицы компонентов шихты. Стадия силикатообразования завершается при 1100-1200 °С.

2.4.2 Стеклообразование

На этапе силикатообразования не весь диоксид кремния входит в состав силикатов, поскольку он вводится в большом количестве, чем требуется для связывания других компонентов в силикаты. Избыточное количество диоксида кремния составляет 30% массы песка в шихте. На этапе стеклообразования происходит растворение избыточного диоксида кремния в расплаве силикатов. Процесс более медленный по сравнению с силикатообразованием и занимает около 60 - 70% времени, которое затрачивается на весь процесс.

На этапе стеклообразования остатки кварцевых зерен медленно растворяются в вязком расплаве силикатов. Вокруг каждого зерна в результате образуется пограничная зона с повышенным содержанием диоксида кремния. По мере насыщения зоны растворение кварцевого зерна затормаживается. Для продолжения растворения необходимо, чтобы избыточный диоксид кремния был удален в окружающий раствор силикатов. Этот процесс совершается диффузионным путем под влиянием градиента концентрации. Таким образом, растворение остатка кварцевого зерна является прерывистым.

Скорость стеклообразования зависит от:

.        Свойств кварцевых зерен - размеров, формы и наличия включений в зернах. Включения в зерно разрыхляют его и способствуют растворению.

.        Условий растворения - в которых главную роль играет температура процесса. С повышением температуры значительно возрастает скорость стеклообразования.

.        Свойств расплава - состав стекла, в особенности повышение концентрации щелочных оксидов и свободного сульфата натрия, изменяет вязкость расплава и его поверхностного натяжения, и, следовательно, увеличивают скорость растворения кварцевых зерен.

Образовавшийся на первом этапе спек с повышением температуры плавится, завершаются реакции силикатообразования, происходит взаимное растворение силикатов. В расплаве силикатов идет весьма медленное, постепенное растворение избыточного кварца, составляющее главное содержание этого этапа. К концу этапа появляется прозрачный не однородный по составу расплав, включающий много пузырей. Для обычных стекол этот этап завершается при 1200 - 1250 °С.

.4.3 Осветление

В готовом стекле всегда содержится некоторое количество газов. Эти газы находятся в стекле в двух видах: в растворенном (невидимом) и в свободном (видимом) состоянии.

В видимом состоянии газы образуют в стекле крупные и мелкие пузыри. Задача процесса стекловарении на этапе осветления свести к минимуму число пузырей в готовом стекле.

Существует три источника газа в стекле: химически связанные газы шихты, адсорбированные газы шихты, газы пламенного пространства стекловаренной печи. В процессе силикатообразования большая часть газов поступает в печное пространство и удаляется с дымовыми газами в атмосферу. Меньшая часть газов остается в расплаве.

Газы пламенного пространства стекловаренной печи при определенных условиях могут частично растворяться в расплаве стекла.

Процесс освобождения стекломассы от пузырьков зависит от температуры, вязкости стекломассы, поверхностного натяжения, давления газа. В процессе осветления пузырьки поднимаются к поверхности стекломассы и исчезают.

В течение этого весьма сложного этапа из расплава удаляются видимые газовые включения - крупные и мелкие пузыри. Для обычных стекол этот этап завершается при 1500-1600 °С.

2.4.4 Гомогенизация

На этом этапе происходит усреднение расплава по составу, он становится химически однородным. Гомогенизация и осветление протекают одновременно при одних и тех же температурах.

Гомогенизации способствуют выделяющиеся из стекломассы газовые пузыри, повышение температуры и связанные с этим понижение вязкости, повышение скорости диффузии и массообмена, а также механическое перемешивание и бурление стекломассы с помощью сжатых газов (воздух, азот, кислород и др.).

Все эти приемы в конечном счете приводят к тому, что неоднородная, сотоподобной структуры стекломасса превращается в более или менее однородную. При подъеме пузырей к поверхности расплава они при своем движении разрывают и растягивают пограничные пленки ячеек, перемешивают неоднородные микроучастки и облегчают взаимную диффузию, выравнивая концентрацию химических компонентов.

Наиболее интенсивно процесс гомогенизации осуществляется при использовании механического перемешивания с помощью огнеупорных мешалок пропеллерного типа. Широкое распространение механическое перемешивание стекломассы получило на заводах оптического стекла. Оптическое стекло является наиболее однородным по сравнению с другими типами стекол, и это достигается с помощью механических мешалок. Сравнительно недавно механическое перемешивание стекломассы стали применять в производстве сортового стекла, а также на некоторых ванных печах при изготовлении массовых типов листовых стекол.

.4.5 Студка

Завершающим этапом стекловарения является студка. При этом температура стекломассы снижается (на 300-400°С) до температуры, необходимой для формования.

Главное условие во время охлаждения - непрерывное медленное снижение температуры без изменения состава и давления газовой среды. Нарушение этого условия может вызвать сдвиг установившегося равновесия газов и образование так называемой вторичной мошки.

Для усиления охлаждения стекломассы применяют разные преграды по стекломассе и по газовому пространству ванной печи. Назначение преград - ослабить конвекционные потоки и ограничить передачу тепла из варочной в студочную часть печи. Эти приемы не должны вызывать термическую неоднородность стекломассы, которая может явиться причиной расстройства работы формующих машин и нарушения производства.

.4.6 Выработка стекла на воду

В этой технологии сваренное ситалловое стекло подвергают гранулированию путем обработки струи жидкой стекломассы проточной водой с последующей сушкой, образующей гранулят.

После высушивания гранулят может быть размолот до удельной поверхности, соответствующей тому или иному методу оформления заготовок.

Эта технология используется при изготовлении изделий сложной конфигурации, которые невозможно отформовать методом стекольной технологии.

.5 Прессование стекломассы

Прессование стекломассы относится к циклическим способам формования штучных изделий и производится за один прием в металлической (обычно чугунной) форме под действием односторонне направленных сжимающих усилий, создаваемых пуансоном при его движении от привода пресса.

Порция стекломассы, помещенная в окончательную форму, воспринимая давление опускающегося в нее пуансона (охлаждаемого изнутри водой), формуется в изделие заданной конфигурации, внешний контур которой определяется формой, а внутренний - пуансоном (рисунок 2.1).

Для формования верхнего края изделия и предотвращения выхода стекломассы из формы на нее сверху накладывают (и прижимают механизмом пресса) формовое кольцо. После короткой выдержки, необходимой для снижения деформируемости изделия, пуансон вместе с формовым кольцом поднимают в исходное положение, а изделие после охлаждения и затвердевания удаляют из формы посредством поддона - выталкивателя. Прессование ведут в неразъемных или раскрывных (створчатых) формах, когда прессуют сложные асимметричные изделия.

Рисунок 2.1 - Схема процесса прессования стекломассы

а - подача стекломассы в чистовую форму; б - прессование изделия пуансоном и формовым кольцом; в - удаление изделия из формы; 1 - форма; 2-пуансон; 3 - формовое кольцо; 4 - поддон-выталкиватель; 5 -капля стекломассы; 6 - изделие

Прессование весьма распространено, механизировано, поскольку это простой, надежный и высокопроизводительный способ формования разнообразного ассортимента сплошных (массивных) или полых изделий с точно регулируемыми размерами: диаметром 10-650 мм, высотой 10- 350 мм, толщиной 3-50 мм и массой 0,02-15 кг.

Катализированная кристаллизация стекла является сложным физико-химическим процессом получения закристаллизованного материала определенной микроструктуры, с максимальным количеством кристаллической фазы и с заданными физико-химическими и механическими свойствами определяется многими факторами. Основные из них: химический состав стекла, вид и количество каталитических добавок, режим термообработки.

Кристаллизация стекла это процесс при котором рост кристаллов начинается одновременно из большого количества центров кристаллизации, равномерно распределенных в стекле, которому уже придана форма изделия.

В области низких температур стеклообразное состояние метастабильно. При нагревании стекло стремится перейти в термодинамически устойчивое состояние, что может быть достигнуто в результате фазового разделения. Фазовое разделение может осуществляться путем кристаллизации или ликвации стекла. Вследствие высокой вязкости стекломассы процессы фазового разделения не достигают полного завершения и в материале обычно после фазового разделения сосуществуют по меньшей мере две фазы: кристаллическая и стекловидная - при кристаллизации; и две стекловидных - при ликвации.

Фазовое разделение приводит не только к ухудшению или потере прозрачности и прочности изделий, но и к нарушению технологических режимов выработки и формования.

Управляя процессом ликвации или кристаллизации, удается получать разнообразные материалы на основе стекла с регулируемой прозрачностью, вплоть до непрозрачных стекол молочно-белого цвета. Склонность расплавов и стекол к кристаллизации определяется их составом, положением состава на диаграмме состояния (в случае простых систем), температурой и давлением.

Механизм кристаллизации стекол включает две стадии: образование центров кристаллизации (зародышей) и рост кристаллов на них.

.6.1 Образование центров кристаллизации (зародышей)

Центры кристаллизации представляют собой микрочастицы с упорядоченным составом и структурой, имеющие границу раздела фаз с окружающей средой. Центры кристаллизации могут зарождаться гомогенно в результате локальных флуктуации состава или структуры. В случае гомогенной кристаллизации состав выделяющихся кристаллов соответствует составу центров кристаллизации. Гетерогенная кристаллизация происходит на примесных центрах инородной фазы. Состав кристаллов в этом случае не соответствует составу центров кристаллизации.

Скорость образования центров кристаллизации и линейная скорость роста кристаллов зависят от температуры. По мере увеличения степени переохлаждения растет скорость образования центров кристаллизации и таким образом их число. После достижения максимального значения в некотором температурном интервале, определяемом составом стекла, вязкостью стекломассы, а также природой выделяющейся кристаллической фазы, скорость образования центров кристаллизации уменьшается до нуля.

В области высоких температур подвижность частиц велика, возникающие центры кристаллизации не устойчивы. С понижением температуры повышается стабильность центров, особенно после достижения ими критических размеров. Скорость зародышеобразования при этом резко возрастает.

.6.2 Рост кристаллов

Параметрами, определяющими кристаллизационную способность стекол, являются температурный интервал кристаллизации, верхняя температура кристаллизации (равная температуре ликвидуса) и скорость роста кристаллов. В технологии стекла важно, чтобы кристаллизационная способность расплава и стекломассы была низкой, т.е. температурный интервал кристаллизации должен быть узким, скорость кристаллизации мала, а верхняя температура кристаллизации лежать ниже температуры выработки стекломассы. На рисунке 2.2 представлена технологическая схема получения ситаллов по стекольной технологии.

Наиболее опасными с точки зрения возможной кристаллизации стекла являются температурные зоны студки и выработки.

Границы раздела фаз - поверхность стекла - воздух, участки соприкосновения с огнеупорами, газовые пузыри в стекломассе, свили, инородные твердые включения и т. п. - способствуют кристаллизации стекла.

Рисунок 2.2 - Технологическая схема получения ситаллов по стекольной технологии

В зависимости от соотношения различных параметров процесс кристаллизации может развиваться различно. Например, при высокой скорости роста кристаллов и низкой скорости зародышеобразования в стекле наиболее вероятно образование крупных кристаллов или сферолитов. Наоборот, при низкой скорости роста кристаллов и высокой скорости образования центров кристаллизации в стекле образуются многочисленные кристаллические включения примерно одинаковых размеров

Кристаллизация стекол может быть поверхностной и объемной. Объемная кристаллизация развивается, как правило, после того, как прошла поверхностная кристаллизация. Низкая вязкость стекол в температурной области кристаллизации способствует их объемной кристаллизации.

Даже незначительно изменяя соотношение компонентов в составе стекла, удается влиять на склонность стекол к кристаллизации.

3. Контроль параметров

.1 Контроль стекольной шихты

Контроль стекольной шихты заключается в проверке тщательности перемешивания сырьевых материалов и соответствия весового количества компонентов шихты установленному рецепту. Химический контроль осуществляется на стекольных заводах обычно несколько раз в сутки (2-3 раза).

Для проверки однородности шихты берут три (или более) местные пробы. Качество приготовления шихты оценивают по ее однородности и по величине отклонений результатов ее химического анализа от рецепта шихты.

Каждую из взятых проб в отдельности подвергают химическому анализу; на основании сопоставления результатов этих анализов делают вывод о степени однородности шихты. Хорошая сходимость результатов анализов отдельных проб указывает на тщательность смешивания компонентов шихты и отсутствие ее расслоения в процессе хранения или транспортирования. Для анализа берут навеску шихты около 5 г. В пятикомпонентной шихте для характеристики ее однородности необходимо определить содержание не менее трех компонентов.

.2 Диэлектрическая проницаемость стекла

стекло ситалл шихта диэлектрический

Величина диэлектрической проницаемости диэлектрика оценивается как отношение емкости конденсатора С_х, между обкладками которого находится данный диэлектрик, к емкости конденсатора С, обкладки которого разделены воздухом. Следовательно,

Диэлектрическая проницаемость стекол зависит от температуры, частоты переменного поля и химического состава стекла. В интервале температур 20-130°С диэлектрическая проницаемость стекол увеличивается на 3-10%, а при температурах свыше 250-300°С резко возрастает. С увеличением частоты тока диэлектрическая проницаемость стекол уменьшается, особенно при повышенных температурах.

Увеличение в составе стекла щелочных окислов ведет к росту его диэлектрической проницаемости. Другие исследования подтвердили это для силикатных стекол, причем наибольшей диэлектрической проницаемостью обладают стекла, содержащие значительное количество окиси свинца.

Поляризация в стеклах складывается из электронной, ионной и структурной поляризации. Электронная поляризация характерна для всех диэлектриков и, будучи вполне упругой, практически не связана с потерей энергии, она происходит путем смещения электронов упруго связанных ионов. Электронная поляризация возрастает с повышением температуры, так как при этом ослабляются упругие силы связи и увеличивается расстояние между частицами диэлектрика в результате его расширения. Ионная поляризация диэлектрика устанавливается обычно за 10^-13сек и сопровождается весьма малым рассеиванием энергии. Структурная поляризация обусловлена тепловым движением слабо связанных ионов.

Для того чтобы определить значение диэлектрической проницаемости исследуемого диэлектрика, необходимо дважды измерить емкость какого-либо конденсатора - вначале при наличии между его обкладками данного диэлектрика, а затем воздуха. Следовательно, определение диэлектрической проницаемости сводится по существу к измерению емкости диэлектрика, которая может быть определена различными методами.

Диэлектрическую проницаемость определяют обычно одновременно с диэлектрическими потерями, на одной и той же установке, которая рассматривается ниже.

3.3 Диэлектрические потери в стекле

Если к диэлектрику приложено постоянное электрическое напряжение, то потери энергии обусловлены только его проводимостью. Переменное напряжение электрического поля вызывает в диэлектрике дополнительные потери, которые часто значительно превышают потери, связанные с проводимостью диэлектрика.

Диэлектрическими потерями называют ту часть электрической энергии, которая при прохождении переменного тока через диэлектрик теряется в нем, превращаясь в тепло. Вследствие этих потерь диэлектрик в сильных высокочастотных электрических полях разогревается и нарушает нормальную работу того или иного электрического прибора. Конденсатор с идеальным диэлектриком обладает только емкостным сопротивлением, поэтому в нем тепло не выделяется. Конденсатор с диэлектриком из стекла обладает не только емкостным, но и активным сопротивлением, поглощая некоторое количество энергии, составляющей диэлектрические потери.

Величину диэлектрических потерь определяют по уравнению:

,

где Q_п - мощность, поглощаемая конденсатором; Е - напряжение на обкладках конденсатора; I - сила переменного тока; - угол сдвига фаз между током и напряжением.

Диэлектрические потери в стеклах складывается из потерь проводимости, релаксационных и структурных.

Потери проводимости обусловлены электропроводностью стекла. Эти потери преобладают в основном при технической частоте тока при высоких же частотах они очень малы и зависят от температуры, частоты тока и состава стекла.

Релаксационные потери связаны с тепловым движением слабосвязанных ионов. Величина этих потерь особенно возрастает в области температуры размягчения стекла, а также с увеличением частоты тока; при высоких частотах этот вид потерь является преобладающим.

Структурные потери обусловлены особенностями строения диэлектрика и зависят от степени упаковки элементарных частиц. Эти потери не связаны с тепловым движением и не зависят от температуры. При технических и низких частотах тока структурные потери ничтожны; они значительно возрастают только в области частот, соответствующих собственным колебаниям ионов..

Твердые неорганические диэлектрики - кристаллы, стекла и керамические материалы - имеют сравнительно малые диэлектрические потери, которые сильно зависят от состава и структуры диэлектрика. В стеклах высокочастотные потери значительно превышают омические.

Влияние химического состава стекла на величину диэлектрических потерь подобно влиянию его на электропроводность стекла, т.е. компоненты, увеличивающие электропроводность, повышают и диэлектрические потери в стекле. Соответственно, стекла, содержащие малоподвижные ионы имеют малую электропроводность и малые диэлектрические потери. Чистое кварцевое стекло имеет очень малые потери и проводимость, а также небольшую диэлектрическую проницаемость. Обычные стекла, содержащие щелочные и щелочноземельные окислы, наоборот, имеют значительные потери и проводимость, а также повышенную диэлектрическую проницаемость.

Термическая обработка стекла заметно влияет на величину диэлектрических потерь. Так, закалка стекла почти удваивает угол диэлектрических потерь по сравнению с нормально отожженным стеклом.

3.4 Определение диэлектрических потерь и проницаемости

Угол диэлектрических потерь и диэлектрическую проницаемость измеряют в основном при помощи мостов переменного тока и резонансных схем. Для испытания используют плоские и трубчатые образцы таких же размеров, как при определении удельного сопротивления. Берут не менее трех образцов. Электроды можно применять такие же, как и при определении электропроводности стекла.

Наиболее надежными являются ртутные электроды, которые следует применять при условии, что поверхность ртути свободна от пленок окислов и пыли, а температура окружающей среды не превышает 30-40° С. При работе с ртутными электродами необходимо тщательно соблюдать правила безопасности, так как ртуть ядовита. Электроды из серебра, золота или других металлов, полученные методом катодного нанесения, а также возгонкой в вакууме, достаточно надежны только при большой толщине слоя металла, в противном случае они обладают заметным сопротивлением, а при высокой частоте значительно увеличивают диэлектрические потери. Надежны также электроды, полученные по методу вжигания, так как в этом случае их контакт с диэлектриком почти идеален, а сопротивление серебряного слоя легко может быть сделано малым. Для стекол при низких температурах можно применять ртутные электроды, а при высоких температурах - серебряные, нанесенные вжиганием или пришлифованные.

Для измерения диэлектрических потерь и емкости применяют куметр.

Куметр измеряет емкость в пределах от 30 до 450 пФ, а добротность - от 10 до 600 единиц (с использованием множителя <3). Погрешность при измерении емкости обычно не превосходит ± 1 пФ, или ± 1% при емкости образца С_х, равной 100 пФ. При измерении добротности погрешность не превосходит 5%. Диапазон рабочих частот прибора - от 50 кГц до 35 МГц. На основании полученных данных рассчитывают тангенс угла диэлектрических потерь образца[6].

4. Техника безопасности при производстве стекла

Правила техники безопасности и производственной санитарии в стекольной промышленности. При эксплуатации стекловаренных печей, работающих на природном газе, обслуживании и ремонте газопроводов должны соблюдаться требования Правил безопасности в газовом хозяйстве и Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов.

.1. Помещения, в которых расположены ванные стекловаренные печи, должны быть оборудованы системой естественной вентиляции (аэрации) в соответствии с требованиями СНиП П-33-75 * «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха».

.2. Вентиляционное оборудование ванной стекловаренной печи должно быть размещено в отдельном или огражденном помещении, на вход в которое необходимо повесить запрещающий знак безопасности 1.5 по ГОСТ 12.4.026-76 с изм. с надписью: «Вход посторонним лицам воспрещен»; помещение должно запираться на замок, ключ от которого должен находиться у начальника или мастера смены,

.3. Нижний этаж или подвал должны иметь аварийное освещение в соответствии с требованиями СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение» и сообщаться с помещением машинно-ванного цеха лестницами и иметь не менее двух выходов в разных концах здания.

.4. На входах в помещение под ванной печью должен быть вывешен запрещающий знак безопасности 1.5 по ГОСТ 12.4.026-76 с изм. с надписью: «Вход посторонним лицам воспрещен».

.5. Высота от пола до основания донных балок стекловаренной печи не должна быть менее 2,5 м; при наличии под печью трубопроводов расстояние от пола до них не должно быть менее 2,2 м.

.6. Вдоль бассейна ванной печи под горелками при низких регенераторах не должны быть проходы высотой менее 1,7 м, шириной менее 1,2 м.

Между бассейном и регенератором, верх которого находится на уровне свода ванной печи, должен быть проход высотой не менее 2,2 м и шириной не менее 2 м; регенераторы и горелки должны быть экранированы.

.7. Вдоль огнеупорной кладки верха бассейна (окружки) ванная печь должна быть оборудована системой охлаждения.

.8. Вентиляторы, используемые для охлаждения окружки печей, должны быть расположены вне рабочих помещений.

.9. Для уменьшения тепловыделения в цех швы свода стекловаренной печи после выхода ее на эксплуатационный режим (выводки) должны быть тщательно заделаны.

.10. Колонны обвязки ванной стекловаренной печи должны быть соединены двойными (из двух прутков) поперечными связями. За состоянием связей должно следить ответственное лицо, назначаемое администрацией предприятия.

.11. Площадки обслуживания связей и свода стекловаренных печей должны соответствовать требованиям пп. 4.54 и 4.55 первой части Правил.

Настил площадок для обслуживания связей и свода печей должен быть выполнен из просечно-вытяжной стали по ГОСТ 8706-78 с изм. или из металлических прутков диаметром 12-16 мм с шагом не более 50 мм.

.12. Опорные конструкции стекловаренных печей должны обеспечивать возможность осмотра нижнего строения и должны быть оборудованы площадками для обслуживания оборудования (термопар, донных электродов и воздухопроводов сжатого воздуха), соответствующими требованиям п. 4.55 первой части Правил.

.13. Свод стекловаренной печи необходимо не реже двух раз в месяц очищать от пыли вакуумным способом; сдувать пыль сжатым воздухом запрещается.

.14. Ванные печи в рабочих местах их обслуживания должны быть экранированы. Вновь проектируемые и реконструируемые печи, а также печи во время капитального ремонта должны быть полностью теплоизолированы каолиновым волокном, фосфат-цементом или другими эффективными теплоизоляционными материалами в соответствии с утвержденной технической документацией.

.15. На постоянных рабочих местах в машинно-ванных цехах должно быть воздушное душирование по п. 4.9 настоящих Правил.

.17. Загрузка шихты и боя в ванные печи должна быть механизирована.

.18. Загрузочные карманы ванных печей должны быть экранированы и оборудованы укрытиями, подсоединенными к аспирационным системам, с очисткой отсасываемого воздуха.

.19. Загрузочные бункера шихты стеклобоя должны быть перекрыты металлической решеткой с размером ячейки не более 150Х Х150 мм.

.20. Транспортировка боя стекла к бункерам загрузочных карманов ванной печи должна быть механизирована.

НАОП 1.6.10-1.01-77 Правила техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов.

Правила техники безопасности и производственной санитарии в стекольной промышленности. Места открытого хранения боя должны иметь твердую ровную поверхность и по периметру сплошное металлическое ограждение высотой не менее 1 м.

.21. Хальмовка (очистка верхнего слоя) стекломассы ванной печи должна производиться гребками с металлической ручкой длиной не менее 3 м. Операция должна выполняться с использованием средств индивидуальной защиты (очки защитные со светофильтрами по ГОСТ 12.4.003-80, рукавицы специальные по ГОСТ 12.4.010-75 с изм. от повышенных температур).

.22. Отбор проб стекломассы должен производиться в установленных местах ложкой с металлической ручкой длиной не менее 3 м. Операция должна выполняться с использованием средств индивидуальной защиты (очки защитные со светофильтрами по ГОСТ 12.4.003-80, рукавицы специальные по ГОСТ 12.4.010-75 с изм. от повышенных температур).

.23. Инструмент, применяемый при хальмовке и отборе проб стекломассы, перед укладкой на стеллаж должен быть охлажден.

.24. Вновь устанавливаемые шиберы в боровах и газовых каналах печей должны изготовляться из жаропрочного металла и применяться без водяного охлаждения.

При применении на предприятиях водоохлаждаемых шиберов, а также холодильников в печах должны быть обеспечены следующие меры безопасности:

а) устройство в системе водоснабжения шиберов (холодильников) питательного бака, оснащенного сигнализацией нижнего уровня воды; видимый слив воды из шибера (холодильника) в водоотводящую трубу, расположенную ниже уровня слива, доступный для визуального контроля;

б) контроль за работой питательных насосов, их ревизией и ремонтом в соответствии с требованиями инструкции, утверждаемой главным инженером предприятия совместно с комитетом профсоюза.

.25. Устройство и эксплуатация электроустановок ванной стек, доваренной печи, оборудованной системой электрообогрева стекломассы, должны соответствовать требованиям Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

.26. При техническом обслуживании ванных стекловаренных печей, оборудованных системой электроподогрева стекломассы, а также системой ее бурления, должны выполняться требования инструкций по безопасному ведению работ, утверждаемых главным инженером предприятия.

НАОП 1.6.10-1.01-77 Правила техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов. Раздел 4. Правила техники безопасности и производственной санитарии в стекольной промышленности. Ремонты печей, регенераторов, горелок и выработочных каналов необходимо производить по проекту производства работ (ППР) и наряду-допуску в соответствии с требованиями п. 13.46 и при л 15 первой части Правил Работы по ремонту печей следует производить при температуре воздуха в них не выше 40 ⁰С в одежде специальной по ГОСТ 124045-78 с изм., ГОСТ 12.4.044-78 с изм. и обуви специальной по ГОСТ 12.4.050-78 с изм. Рабочие места должны быть оборудованы вентиляторами. Непрерывная работа при температуре воздуха 40 ⁰С и тепловом излучении 4,2-103 Вт/м² и выше не должна превышать 15 мин с последующим 10-минутным перерывом для отдыха в специально отведенных помещениях с местами для лежания.

.27. Разогретые огнеупорные детали необходимо подвозить к месту их установки на специальных теплоизолированных тележках. извлеченный из печи или канала отработанный горячий огнеупор должен быть охлажден и удален из цеха.

.28. В цехе на видном месте должен быть вывешен план ликвидации аварий ванной печи, утвержденный главным инженером предприятия,

.29. Персонал, обслуживающий печь, должен быть проинструктирован о порядке действий в случае аварий ванной печи.

.30. Состояние брусьев печи и дна бассейна, металлических креплений стеновых брусьев, связей главного свода необходимо контролировать в порядке, установленном Правилами технической эксплуатации заводов по производству листового стекла и Правилами технической эксплуатации заводов по производству тарного стекла и сортовой посуды[7].

Заключение

Целью данного курсового проекта было изучение технологического процесса изготовления конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью.

В первой части были рассмотрены общие сведения о структурных параметрах, определяющие структуру стекла. Подробно изучены стеклокристаллические материалы (ситаллы) их классификация и методы получения.

Во второй части курсового проекта установили требования, предъявляемые к стеклу на основе которого получаем ситалл, рассчитали шихту для стекла. Составили технологическую схему получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью, у которой компонентами является глинозем, карбонад бария, кварцевый песок, и так же вводится катализатор рутил.

Произвели контроль параметров синтезированного материала. Контролируемыми параметры при изготовлении стекла, являются диэлектрические проницаемость и потери в стекле.

Изучили технику безопасности при варке стекла.

Список использованных источников

1. Бережной, А.И. Ситаллы и фотоситаллы/ А.И. Бережной - М.: Машиностроение, 1966 - 149с.

. Пасынков, В.В. Материалы электронной техники/ В.В. Пасынков, В.С. Сорокин - Санкт Петербург: Издательство «Лань», 2001 - 368с.

. Павнушкина, Н.М. Химическая технология стекла и ситаллов/ Н.М. Павнушкина - М.: Стройиздательство, 1983 - 432с.

. Богородинский, Н.Г. Электротехнические материалы/ Н.Г. Богородинский, В.В. Пасынков - М.: Энергоатомиздательство, 1985 - 308с.

. Китайгородского, Н.Н. Справочник по производству стекла/ Н.Н.Китайгородского - М.: Госстройиздательство, 1963г - 1026с.

. Павлушкин, Н.М. Практикум по технологии стекла и ситаллов/ Н.М. Павлушкин, Г.Г. Сентюрик, Р.Я Хадовская - М.: Литература по строительству, 1970 - 512с.

. НАОП 1.6.10-1.01-77 Правила техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов, 1977г.

Приложение