Теплопроводность и плотность стекла, свойства фарфора, фаянса, хрусталя

Стекло является самым древним и самым универсальным материалом, который используется в разных сферах деятельности человека. Изготавливать стекло начали еще в Древнем Египте, где стекло применялось для внутренней облицовки пирамид. Чуть позже стекло начали широко использовать в отделке множества дворцов. Самыми важными характеристиками стекла оставалась твердость, прочность, теплопроводность и высока термостойкость, причем эти характеристики могут влиять на качество данного материала.

Теплопроводность стекла при различных температурах

В таблице представлены значения коэффициента теплопроводности стекол различной плотности в зависимости от температуры. Теплопроводность стекла приведена при отрицательной и положительной температуре — в интервале от 4 до 1140 К (-269…867°С).
Рассмотрены такие типы стекол, как: кварцевое стекло (плавленый кварц), крон (легкий ЛК5 и баритовой серии 100БК110), стекло боросиликатное (С38-1, С39-1, С47-1, пирекс), известково-натриевое, свинцово-тугоплавкое, фарфор, фаянс, флинт (тяжелый ТФ1 и баритовый БФ8), хрусталь с плотность 2600…2850 кг/м3.

Теплопроводность стекол различных типов при комнатной температуре лежит в диапазоне от 0,7 до 1,6 Вт/(м·град). Например, теплопроводность кварцевого стекла при комнатной температуре составляет величину 1,36 Вт/(м·град); теплопроводность хрусталя находится в пределах 0,88-0,91 Вт/(м·град); теплопроводность фарфора имеет величину 1,68 Вт/(м·град).

При низких отрицательных температурах стекло обладает теплопроводностью 0,13-0,4 Вт/(м·град). При увеличении температуры стекла его теплопроводность возрастает. При высоких температурах теплопроводность стекла увеличивается до значения 2-2,25 Вт/(м·град).

Примечание: Размерность теплопроводности в таблице Вт/(м·град), все образцы отожженые, теплопроводность стекол соответствует указанным в таблице температурам, возможна интерполяция данных.

Плотность стекла

В таблице представлены значения плотности стекол распространенных типов при температуре от 0 до 50°С в размерности кг/м3. Следует отметить, что плотность стекла находится в широком диапазоне — от 2180 до 8000 кг/м3 и зависит от состава стекла, его температуры и режима термообработки.

К стеклам с низкой плотностью относятся: викор, кварцевое стекло, пирекс. Плотность обыкновенного оконного стекла составляет величину около 2500 кг/м3, что сравнимо с плотностью сплавов алюминия. К стеклам с высокой плотностью можно отнести стекла, содержащие оксиды тяжелых металлов. Например, стекла с большим содержанием (до 80%) оксидов бария BaO и свинца PbO, висмута, талия, вольфрама обладают плотностью около 8000 кг/м3 — их удельный вес может превышать величину плотности стали.

Необходимо отметить, что плотность стекла зависит от температуры. При нагревании стекла его плотность снижается из-за увеличения объема за счет теплового расширения. В процессе нагрева плотность стекла снижается в среднем на 7,5 кг/м3 на каждые 50 градусов температуры.

Термообработка также влияет на величину плотности стекла. В процессе закалки и отжига стекла изменяется его внутренняя структура. При закалке фиксируется состояние высокотемпературной структуры расплава, которая обладает большим объемом, чем структура стекла, подвергнутого длительному отжигу. В результате термообработки плотность закаленного стекла становиться ниже на 4-5%, по сравнению с отожженным.

Экспериментально определить плотность стекла или изделия из него можно с высокой точностью по методу пикнометра или с помощью гидростатических весов. Метод гидростатического взвешивания основан на законе Архимеда и сводится к определению объема вытесненной стеклом жидкости.
Плотность стекла в кг/м3

В следующей таблице представлена плотность оптического бесцветного стекла обычных марок по ГОСТ 3514 при комнатной температуре.
Плотность оптического стекла распространенных марок

Читаем дальше — узнаём больше!

2.64

Оценка: 2.6 из 5 Голосов: 233

5

Ответить 5 лет назад

Макс

5 лет назад Цитата

Поделюсь своим опытом. Когда принял решение поставить пластик в доме, то руководился исключительно ценой и странной, как уже понимаю, логикой. До этого были деревянные и я думал, что даже самый дешевый стеклопакет сделает дом теплее, холоднее просто некуда. Да, дом стал теплее. Вот только из-за отсутствия опыта не учел конденсат. Это целая беда. Ладно, если ещё просто окна запотели, можно протереть и все. Стены возле них начали потеть и шелушиться. Проветривания не помогало, да и тепло с дома уходило. Так что пришлось снимать и ставить уже двокамерные стеклопакеты. Вот так я «сэкономил».

5 лет назад Цитата

4 года назад

Vladimir

4 года назад Цитата

У меня однокамерный стеклопакет (Veka) на кухне уже более пяти лет и в сравнении с двухкамерным в спальне у него только плюсы. Да. определить сколько стекол и соответственно камер в стеклопакете очень легко — зажечь спичку и посчитать огоньки в стекле. У однокамерного будет два огонька, у двухкамерного соответственно три.

Сергей

4 года назад Цитата

Ежегодно одно и тоже, покраска деревянных окон и набивка штампиков. Один год поленился с покраской, так рама рассохлась и от сильного ветра со второго этажа стекло выпало и упало рядом с автомобилем, зацепило не значительно. Я оббегал все торговые точки продажи металопластиковых окон. Нашел самую лояльную цену, советовали не брать там, мол, плохое качество надо чтоб было пяти камерные профиля и стекло пакет с трема стеклами. Я на свой страх и риск взял обычные однокамерные, остался очень доволен, зимой не течет, механизм замка прочный, прижимает окно плотно к раме. Единственный минус: швы в профилях грубоватые и для открытия окна надо прилагать силу, ребенок открыть самостоятельно не может. В целом в доме стало светлее, а зимой теплее.

Удельная теплоемкость стекла

В таблице представлена удельная теплоемкость стекла различных видов и плотности в зависимости от температуры. Теплоемкость стекол дана в интервале температуры от 173 до 1473 К (-100…1200 °С). Размерность теплоемкости в таблице кДж/(кг·град).

Приведена удельная теплоемкость следующих стекол: стекло кварцевое, крон, натриевое, оконное, пирекс, термометрическое стекло, стекло флинт, стекла из природных силикатов: анорит, альбит, волластонит, диопсид, микроклин.

Удельная теплоемкость стекла основных типов находится в диапазоне 490…1125 Дж/(кг·град). К примеру, удельная теплоемкость силикатных стекол находится в диапазоне от 300 до 1050 Дж/(кг·град) и зависит от состава стекла. Низкая теплоемкость характерна для стекол с высоким содержанием тяжелых элементов — таких, как барий или свинец — это относится в первую очередь к тяжелым кронам и флинтам. К стеклам с высокой теплоемкостью при обычных температурах можно отнести такие, как: пирекс, натриевое стекло, термометрическое.

Следует отметить, что удельная теплоемкость стекла зависит от температуры — при нагревании стекла ее значение увеличивается. Например, удельная теплоемкость кварцевого стекла при температуре 1200°С на 25-30% выше этой величины при 20°С.

Где целесообразно устанавливать однокамерные конструкции?

Закалка стекла
Существуют ситуации, где монтаж таких окон не только допустим, но даже необходим. Рассмотрим эти случаи.

Балконы и лоджии

Если не планируется делать балкон жилой комнатой, достаточно выбрать однокамерном варианте. Дело в том, что в данном случае лоджия все равно останется холодным местом. И доплачивать за окно с двумя камерами абсолютно не имеет смысла.

Дача, летний домик

Если вы подыскиваете подходящее остекление для загородного дома, стоит все правильно рассчитать и взвесить. В случае, когда дача будет эксплуатироваться только летом, можно ограничиться одной камерой. К слову, в настоящее время стоимость такого окна не намного выше классических деревянных рам. А ПВХ в любом случае гораздо прочней и долговечней.

Терраса

Как правило, такая часть дома используется только летом. Стоит ли ставить здесь конструкции с двумя камерами? Пожалуй, это лишняя переплата.

Квартиры и дома в южных регионах

Выбор окна зависит и от температур за окном. Если зимой она не опускается ниже нуля, вполне достаточно однокамерного изделия. В остальных случаях целесообразно устанавливать именно двухкамерные аналоги с тремя стеклами.

Таким образом, перед стеклопакетом стоит важная задача: защитить дом от сквозняков, холода и шума

Важно рассчитать, стоит ли в конкретной ситуации доплачивать за две камеры. Часто, одной камеры вполне достаточно

Поэтому и затраты будут ниже, и в доме светлей, и прослужит такая модель гораздо дольше.

производит, продает и устанавливает однокамерные стеклопакеты. Вся наша продукция отвечает серьезным требованиям звуко- и теплоизоляции, а также является долговечной и привлекательной.

Прежде чем заказывать такие окна, пожалуйста, узнайте у наших менеджеров целесообразность такого выбора. Мы проконсультируем вас по данному вопросу с учетом особенности эксплуатации конструкций и поможем сделать выбор. Звоните прямо сейчас!

Теплоемкость, состав и другие физические свойства фарфора

В таблице представлен состав, тепловые и физические свойства фарфора при комнатной температуре. Свойства фарфора указаны для следующих типов: установочный, низковольтный фарфор, высоковольтный и химически стойкий.

Представлены следующие свойства фарфора:

• состав фарфора;
• твердость по Моосу;
• удельная теплоемкость фарфора, кДж/(кг·град);
• теплопроводность стекла, Вт/(м·град);
• удельное электрическое сопротивление Ом·м;
• пробивное напряжение, кВ/мм;
• граница огнеупорности, К.

Следует особо отметить такое свойство фарфора, как теплоемкость. Удельная теплоемкость фарфора составляет от 750 до 925 Дж/(кг·град). Наибольшим значением теплоемкости обладает установочный фарфор, наименьшим — химически стойкий.

Отличительные особенности оргстекла

Резка стекла

Оргстекло обладает рядом достоинств, которые с успехом используются в самых разных областях производства. Основными из них являются:

• прочность – в отличие от обычного стекла акрил очень трудно разбить, поэтому многие в прошлом стеклянные вещи теперь производят из оргстекла;
• легкая обработка – это свойство широко применяется в дизайне, из оргстекла можно создавать самые невероятные формы, что и с успехом используется в производстве мебели и предметов интерьера;

• небольшой вес облегчает транспортировку и монтаж изделий из акрила, это свойство используется при создании рекламных конструкций, сантехники, мебели;
• высокая степень прозрачности в сочетании с разными цветами дает оригинальный эффект, который также используют дизайнеры;
• влагоустойчивость и стойкость ко многим химическим веществам позволяют использовать материал для производства кухонной мебели.

Кроме того, оно требует специального ухода, например, для обработки нельзя использовать спирт и ацетон. Но несмотря на некоторые «неудобства», органическое стекло прочно вошло в нашу жизнь и захватывает все новые и новые области.

Теплофизические свойства фаянса

В таблице представлены теплофизические свойства фаянса при комнатной температуре. Свойства фаянса даны для следующих типов: глинистый, известковый фаянс, полевошпатовый фаянс: хозяйственный, санитарно-технический.

В таблице приведены следующие свойства фаянса:

• плотность фаянса, кг/м3;
• пористость, %;
• коэффициент теплового расширения (КТР), 1/град;
• предел прочности на сжатие, кГ/см2;
• предел прочности на изгиб, кГ/см2;
• теплопроводность фаянса, Вт/(м·град).

Источники:

1. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др. Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
2. Стекло: Справочник. Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1973.
3. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
4. Сентюрин Г. Г., Павлушкин Н. М. и др. Практикум по технологии стекла и ситаллов — 2-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1970.
5. ГОСТ 13569-78 Стекло оптическое бесцветное Физико-химические характеристики. Основные параметры

Предисловие

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и оИнститут стекла», Техническим комитетом по стандартизации ТК 41 «Стекло»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2022 г. N 103-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 марта 2022 г. N 149-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9553-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2022 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 9553-74

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)