Ситаллы — стеклокристаллические материалы (известен как Ситалл СО-115М и Астроситалл), полученные объёмной кристаллизацией стёкол и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз , равномерно распределённых в стекловидной фазе. Разработаны советским физикохимиком И. И. Китайгородским . Материалы, подобные ситаллам, за рубежом называют пирокерамом , девитрокерамом , стеклокерамом .

По своему назначению подразделяются на технические, строительные, ювелирные . По основному свойству и назначению подразделяются на высокопрочные, радиопрозрачные химически стойкие, прозрачные термостойкие, износостойкие и химически стойкие, фотоситаллы, слюдоситаллы, биоситаллы, ситаллоцементы, ситаллоэмали, ситаллы со специальными электрическими свойствами.

Существуют литиевые , борно - бариевые , магниевые , титановые и другие ситаллы. Eгo ближайший пpиpoдный aнaлoг — вyлкaничecкoe cтeклo обсидиан .

Свойства

Ситаллы обладают малой плотностью (они легче алюминия ), высокой механической прочностью , особенно на сжатие, твёрдостью , жаропрочностью , термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы имеют большинство положительных свойств, которые есть у стекла, в том числе и технологичность.

Существуют ситаллы со специальными свойствами: прозрачные, магнитные , полупроводниковые , радиопрозрачные и другие .

Твёрдость большинства ситаллов составляет 6,5—7 единиц по Моосу , предел прочности на изгиб — до 250 МПа , термостойкость — до 1000 °C .

Получение

Подбором состава стекла, содержащего в большинстве случаев добавки, ускоряющие объёмную кристаллизацию ( катализаторы , нуклеаторы), можно спроектировать соответствующие кристаллические и стекловидную фазы. Кристаллы спроектированных фаз возникают и растут равномерно по всему объёму в результате термической обработки. Технология производства изделий из ситаллов незначительно отличается от производства изделий из стекла . В некоторых случаях изделия можно формовать методами керамической технологии (см. Керамика ). Иногда для зарождения кристаллов в состав стекла вводят фоточувствительные добавки. Для производства отдельных видов ситаллов используют шлаки .

Применение

Ситаллы применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости (корпуса приборов, шкалы , образцовые меры, подложки микросхем и другое).

Являются перспективными строительными и конструкционными материалами ( обтекатели ракет и сверхзвуковых управляемых снарядов, химически стойкая аппаратура, мостостроительные конструкции и другое).

Широкое применение ситалл нашёл в астрономической оптике , благодаря рекордно низкому коэффициенту температурного расширения (0 ± 1,5×10 ⁻⁷ К ⁻¹ в диапазоне от −60 до 60°С).

На нижней смотровой площадке Останкинской телебашни на высоте 337 метров в полу установлены прозрачные проёмы, изготовленные из ситалла и выдерживающие вес нескольких человек .

В Советское время ситалл использовали в изготовлении значков с напылением тонких пленок фотоситаллов на керамическую подложку значка, в фалеристике еще их называют значки с цветной стеклянной вставкой, голографические, коллекционеры называют ситалловые значки, технологию производства ситалловых значков методом вакуумного напыления разработали в НИИТТ и производились на заводах « Ангстрем » и «Компонент» в Зеленограде , тираж достигал 4 000 000 экземпляров в год . Коллекция ситалловых значков с космической тематикой представлена в Зеленоградском историко-краеведческом музее , автором большинства которых был зеленоградский художник Билль Викторович Бурдыкин . Всесоюзное Общество Филателистов и производителей значков выпускали ситалловые значки с перенесенными сюжетами почтовых марок СССР, с сохранением всех атрибутов официального знака оплаты название страны и номинала .

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4 .