Эмалирование.Ру

Техника нанесения эмали

Вязкость

Комментарии: 0Эмаль как материал

Термопластичность относится к основным свойствам стекол и эмалей. При нагреве твердый хрупкий материал размягчается, постепенно переходит в пластичное состояние, с повышением температуры становится вязкотекучим и затем жидким, при этом четко определить границы состояния не представляется возможным.

В то время как у кристаллических материалов, например у металлов, изменения агрегатного состояния можно зафиксировать температурными точками (точка плавления у чистых кристаллических веществ, интервал плавления сплавов), у аморфных веществ нет фиксированных термических точек.

Степень разжижения нагретого стекла характеризуется вязкостью, и это физическое свойство имеет особое значение для характеристики стекла.

Вязкостью называют внутреннее трение между молекулами, обусловленное текучестью жидкостей и газов. Физически вязкость определяется сопротивлением трению при взаимном смещении находящихся параллельно друг другу слоев жидкостей или газов. Если привести в движение твердое тело, погруженное в жидкость, то происходит сцепление с ним слоя жидкости, который перемещается относительно соседнего слоя. Необходимая для этого сила FR пропорциональна ускорению dv/ds и площади соприкосновения А.

вязкость

Коэффициент пропорциональности , величина, постоянная для данной жидкости, называется коэффициентом внутреннего трения или динамической вязкостью. Он выводится из формулы: FR=?Adv/ds, отсюда ?=FR/A(ds/dv). Единицей вязкости является Па*с, 1 Па*с = 1 Н*с/м2.

На примере кривой зависимости динамической вязкости натрий-кальциевосиликатного стекла от температуры показаны важнейшие при обработке стекла фиксированные точки вязкости. Интервал превращения отделяет хрупкое и твердое состояние стекла от начинающегося размягчения. Обычно этот интервал составляет 500—600 °С.

Но этот интервал имеет лишь теоретическое значение, так как на практике доказано, что температура перехода не постоянна для одного и того же состава стекла: в зависимости от условий эксперимента температура перехода может смещаться. Следовательно, постоянную кривую зависимости вязкости определенного сорта стекла от температуры дать невозможно. Несмотря на это, кривая имеет принципиально важное значение. Если вязкость достигает 1010,5 Па*с при t>500°С, то за определенное время изделие может быть деформировано. Обработку стекла (дутье, прессование, вытяжка) осуществляют при вязкости от 108 до 103 Па*с, т.е. при t =600-1000°С. В интервале температур плавления ?<103 Па*с. Обычно стекла плавят при ?=101-102 Па*с (t=1400—1600°С), когда они достигают жидкотекучего состояния. Но вязкость стекол всегда выше, чем других жидкостей. Например, при 18 °С вязкость воды 0,0011 Па*с.

Для эмалей характерно, что их наплавляют на металлическую основу при температурах ниже температур плавления металлов. Следовательно, температуры плавления и обжига эмалей должны быть ниже, чем у технических стекол, т.е. вязкость 102 —103 Па*с должна достигаться при температурах от 800 до 900°С. Соответственно и другие фиксированные значения вязкости должны достигаться при более низких температурах, а кривая зависимости динамической вязкости эмалей от температуры должна иметь ту же форму, но идти более круто, чем у технических стекол.

В предыдущем изложении употреблялись такие термины, как температурный интервал, температура плавления, интервал плавления. Такими терминами будут обозначаться далее температуры, соответствующие значениям динамической вязкости на определенных стадиях обработки. Они не являются строгими научными понятиями, но вполне приемлемы для характеристики свойств эмалей при проведении практических работ. Кривая вязкости представляет собой функцию температуры и значений вязкости, вид кривой определяется составом стекла или эмали и конкретными условиями работы.

Однако исходя из качественного и количественного состава эмали заранее определить вид кривой не представляется возможным по следующим причинам:

  • каждый компонент по-разному влияет на вязкость системы;
  • всегда есть множество компонентов с различной вязкостью;
  • не существует никакой зависимости между количеством материала и коэффициентом вязкости системы;
  • при сплавлении возникает множество факторов, которые невозможно учесть;
  • степень взаимного влияния компонентов при одинаковом составе шихты в зависимости от условий плавки различна.

Это означает, что конкретный вывод о зависимости температуры и вязкости при обжиге эмали может быть получен только эмпирическим путем.

Около 800 лет назад Теофилус Преспитер писал, что следует пробными обжигами различных эмалей предварительно опробовать и проконтролировать, соответствуют ли по свойствам выбранные для работы эмали, т.е. могут ли они при одинаковой температуре обжига достичь требуемой жидкотекучести, чтобы из эмалей различных цветов могло образоваться на металле эмалевое покрытие.

Оставьте комментарий!

grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question


Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

     

  

Если вы уже зарегистрированы как комментатор или хотите зарегистрироваться, укажите пароль и свой действующий email. При регистрации на указанный адрес придет письмо с кодом активации и ссылкой на ваш персональный аккаунт, где вы сможете изменить свои данные, включая адрес сайта, ник, описание, контакты и т.д., а также подписку на новые комментарии.

Выберите человечка с поднятой рукой!

При нажатии на картинку, Ваш комментарий будет добавлен.