{"id":75,"date":"2024-05-26T12:18:01","date_gmt":"2024-05-26T04:18:01","guid":{"rendered":"https:\/\/aluminaceramics.net\/?p=75"},"modified":"2024-07-15T20:24:18","modified_gmt":"2024-07-15T12:24:18","slug":"aliuminio-oksido-stiklas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/alumina-glass\/","title":{"rendered":"Aliuminio oksido stiklas"},"content":{"rendered":"<p>Stiklo sm\u0117lis, naudojamas auk\u0161to aliuminio oksido kiekio stiklui gaminti, paprastai turi nedidel\u012f magnezijos oksido kiek\u012f. \u0160is mineralinis sm\u0117lis gali b\u016bti gaunamas i\u0161 uolien\u0173 telkini\u0173 arba i\u0161 neapdorot\u0173 gamtini\u0173 \u0161altini\u0173 ir turi i\u0161likti tokio paties pob\u016bd\u017eio per vis\u0105 gamybos proces\u0105.<\/p>\n<p>Atlikus \u017ealios stiklo m\u0117ginio JXL09 SEM-EDS analiz\u0119, buvo aptiktos raudonos \u012fterptys, kuriose yra barito kristalai, taip pat nustatytas padid\u0117j\u0119s Cu, Fe ir S kiekis, o tai rodo, kad jame yra sulfidini\u0173 vario ir gele\u017eies \u017ealiav\u0173.<\/p>\n<h2>Charakteristikos<\/h2>\n<p>Aluminos stiklas \u2013 tai aliuminio oksido stiklas, pasi\u017eymintis daugybe unikali\u0173 savybi\u0173, d\u0117l kuri\u0173 jis labai vertinamas tose srityse, kur reikalingas tvirtumas, atsparumas cheminiam poveikiui ir kar\u0161\u010diui, optinis skaidrumas bei ma\u017eas elektrinis laidumas. Aluminos stiklas pla\u010diai naudojamas l\u0117ktuv\u0173 ir automobili\u0173 languose, taip pat naktinio matymo prietaisuose bei \u0161ilum\u0105 fiksuojan\u010di\u0173 raket\u0173 nosin\u0117se dalyse. Be to, aluminos stiklas pasi\u017eymi ma\u017eu elektros laidumu, ma\u017eu pl\u0117timosi koeficientu ir kietumu (auk\u0161\u010diausias reitingas pagal Moso skal\u0119).<\/p>\n<p>Archeologin\u0117se vietov\u0117se visoje Piet\u0173 Azijoje rasta daugyb\u0117 stiklo pavyzd\u017ei\u0173, pagamint\u0173 i\u0161 aliuminio oksidu turting\u0173 sud\u0117\u010di\u0173. Sud\u0117ties analiz\u0117 rodo, kad \u0161is stiklas buvo gaminamas pagal recept\u016bras, turin\u010dias ilg\u0105 istorij\u0105 \u0161iame regione; ta\u010diau lieka neai\u0161ku, ar atskir\u0173 recept\u016br\u0173 kilm\u0117s vieta yra b\u016btent \u0161is regionas, ar jos buvo perimtos i\u0161 kitur, kaip dalis platesn\u0117s recept\u016br\u0173 grup\u0117s.<\/p>\n<p>Aliuminis pagerina natrio-kalcio-silicio stiklo stikl\u0117jimo temperat\u016br\u0105, tank\u012f ir chemin\u012f atsparum\u0105, padidindamas jo stikl\u0117jimo temperat\u016br\u0105, tank\u012f ir chemin\u012f atsparum\u0105. Alumina taip pat slopina boro m\u0117lynojo drumstumo susidarym\u0105 ir stabdo jo oksidacij\u0105, kuri\u0105 sukelia silicio dioksido dalel\u0117s. Aluminos stiklas turi daug privalum\u0173, palyginti su tradiciniais izoliaciniais ir dekoratyviniais stiklais, pavyzd\u017eiui, didesn\u012f stiprum\u0105, auk\u0161tesn\u0119 lydymosi temperat\u016br\u0105, ma\u017eesn\u012f elektros laidum\u0105, ma\u017eesn\u012f pl\u0117timosi koeficient\u0105 ir puikias atsparumo korozijai savybes.<\/p>\n<p>Aluminosilikato stiklo mikrostrukt\u016bra priklauso nuo jo kalcinavimo laipsnio. Nekalcinuotuose m\u0117giniuose matomas kristal\u0173 tinklas ir keletas tu\u0161tum\u0173; kaitinant iki temperat\u016br\u0173, d\u0117l kuri\u0173 pavir\u0161in\u0117 kristalizacija sustipr\u0117ja labiau nei \u012fprastame stikle; pavyzd\u017eiui, GS028 m\u0117ginyje greta natrio aliumosilikato ir sodalito daleli\u0173 matomi susikaup\u0119 \u0161vino-stibio oksido klasteriai; kituose m\u0117giniuose, kuriuose yra papildom\u0173 aliuminio oksido turin\u010di\u0173 daleli\u0173, pavir\u0161iaus kristalizacija smarkiai padid\u0117ja, o kristalai paprastai yra ma\u017eesni\u0173 matmen\u0173 nei \u012fprast\u0173 stiklo m\u0117gini\u0173.<\/p>\n<p>Vario sulfido ir neapdoroto vario oksido intarpai, rasti stikle, kurio sud\u0117tyje yra aliuminio oksido, yra tikrai paslaptingi; tai leid\u017eia manyti, kad jie gal\u0117jo patekti \u012f stikl\u0105 lydant kartu oksidin\u012f ir sulfidin\u012f var\u012f, nors, tik\u0117tina, amatininkams teko ilgai ir kruop\u0161\u010diai valyti i\u0161 j\u0173 matinius granuliukus, kol intarpai gal\u0117jo patekti \u012f stikl\u0105.<\/p>\n<h2>Savyb\u0117s<\/h2>\n<p>Aliuminio oksidas (g-Al\u2082O\u2083), esantis aliuminio oksido stikle, pasi\u017eymi daugybe unikali\u0173 ir nauding\u0173 savybi\u0173, \u012fskaitant auk\u0161t\u0105 lydymosi temperat\u016br\u0105 ir temperat\u016brin\u012f stabilum\u0105, tod\u0117l jis tinka naudoti keraminiuose ugniai atspariuose med\u017eiaguose, poliravimo med\u017eiagose ir abrazyvuose. Be to, pramon\u0117je \u0161is komponentas naudojamas kaip antipirenas ir d\u016bm\u0173 slopintuvas, taip pat yra pagrindin\u0117 \u017ealiava gaminant aliuminio oksid\u0105 ir daugel\u012f speciali\u0173j\u0173 lydini\u0173.<\/p>\n<p>Aliuminio oksidu stiklu \u012fsiskverbusios VC keramikos mikrostrukt\u016bra skirtinguose m\u0117giniuose labai skiriasi. Apskritai ji paprastai yra granuliuota, joje randama ma\u017e\u0173 aliuminio oksido kristal\u0173 ir lauko \u0161pato gr\u016bdeli\u0173. Ta\u010diau m\u0117giniuose GS028 ir GS022 matomi didesni kristalai, kuri\u0173 forma vienoda; kai kuriuose m\u0117giniuose net pastebimi \u017eenklai, kad alavo kalksas ne visi\u0161kai suskaid\u0117si \u012f kubinius alavo oksido kristalus, o susiformavo adatiniai \u0161vino-alavo oksido kristalai. \u0160ie gr\u016bdai yra \u012fterpti \u012f mink\u0161t\u0105 balt\u0105 silikatin\u0119 matric\u0105, sudaryt\u0105 i\u0161 natrio aliumosilikato.<\/p>\n<p>\u0160ioje matricoje nustatytas \u017eemas magnio kiekis (1,5 svorio %), o tai leid\u017eia daryti prielaid\u0105, kad stiklo gamybai naudotas sm\u0117lis buvo gautas i\u0161 mineralini\u0173 \u0161altini\u0173, pavyzd\u017eiui, kvarco ar plagioklazo \u2013 lauko\u0161pato grup\u0117s kra\u0161tini\u0173 nari\u0173 \u2013 bei aliuminio oksido; \u0161i\u0105 hipotez\u0119 patvirtina didel\u0117 \u0161armini\u0173 lauko \u0161pato r\u016b\u0161i\u0173 dalis, rasta \u0161ioje matricoje, taip pat \u012fvair\u016bs plagioklazo ir kvarco kiekiai.<\/p>\n<p>Eksperimentai, atlikti naudojant XRD ir neutron\u0173 difrakcij\u0105, rodo, kad g-Al\u2082O\u2083 pasi\u017eymi kristaline strukt\u016bra, auk\u0161ta lydymosi temperat\u016bra ir temperat\u016briniu stabilumu, taip pat ne\u012fprastu ry\u0161kiu piku ties 1,52 A\u207b\u00b9, kuris atitinka pseudobrago plok\u0161tumas, susidaran\u010dias palei tu\u0161tum\u0105; tai labai skiriasi nuo \u012fprast\u0173 stikl\u0105 sudaran\u010di\u0173 oksid\u0173, nes rodo, kad \u0161i sud\u0117tis sukuria strukt\u016bri\u0161kai i\u0161skirtinius stiklo gaminius.<\/p>\n<p>\u0160io tyrimo rezultatai rodo, kad stiklu \u012fmirkyta aliuminio oksido keramika buvo gaminama pagal novatori\u0161k\u0105 ir istori\u0161kai reik\u0161ming\u0105 recept\u016br\u0105, kuri \u017eymiai skyr\u0117si nuo tradicini\u0173 archeologini\u0173 stiklo recept\u016br\u0173 tuo, kad buvo modifikuota siekiant suma\u017einti drumstumo problemas, susijusias su stiklais, kuri\u0173 sud\u0117tyje yra didelis aliuminio oksido kiekis.<\/p>\n<h2>Parai\u0161kos<\/h2>\n<p>Aliuminis yra pagrindinis elementas neper\u0161aunam\u0173 stiklo gamini\u0173 sud\u0117tyje d\u0117l savo i\u0161skirtinio atsparumo sl\u0117giui ir kietumo, tod\u0117l jis yra nepakei\u010diama med\u017eiaga technin\u0117je ar pa\u017eangiojoje keramikoje, skirtoje ekstremalioms aplinkos s\u0105lygoms, kuriai keliami terminio stabilumo bei padidinto atsparumo nusid\u0117v\u0117jimui reikalavimai. Alumino oksido milteliai taip pat gali b\u016bti mai\u0161omi su kitomis med\u017eiagomis, siekiant pagaminti unikalius \u012fvairi\u0173 spalv\u0173, form\u0173 ir dyd\u017ei\u0173 stiklo ar keramikos gaminius, taip pat gali b\u016bti naudojami \u012fvairiuose stiklo gamybos procesuose, pavyzd\u017eiui, aliumosilikatinio stiklo gamybos procesuose, kurie gars\u0117ja ypatingu atsparumu chemin\u0117ms med\u017eiagoms ir kar\u0161\u010diui.<\/p>\n<p>Aliuminis naudojamas daugelyje pramon\u0117s sri\u010di\u0173 \u2013 nuo ugniai atspari\u0173 med\u017eiag\u0173 ir keramikos iki poliravimo ir \u0161lifavimo priemoni\u0173. Aliuminis taip pat yra svarbi sudedamoji dalis gaisr\u0105 slopinan\u010diose ir d\u016bm\u0173 slopinan\u010diose med\u017eiagose, taip pat medicinos prietaisuose, automobili\u0173 ir aviacijos pramon\u0117je. Be to, d\u0117l savo stiprumo ir atsparumo korozijai savybi\u0173 jis da\u017enai derinamas su tokiomis med\u017eiagomis kaip silicio dioksidas ar kalk\u0117s, siekiant u\u017etikrinti optimalias savybes tam tikrose srityse.<\/p>\n<p>Mokslininkai atlieka tyrimus, siekdami padidinti aliuminio oksido plasti\u0161kum\u0105, gaminant j\u012f ne kristalin\u0117je, o pirmin\u0117je, amorfin\u0117je b\u016bsenoje. J\u0173 tyrimai parod\u0117, kad \u0161i forma leid\u017eia deformuotis kambario temperat\u016broje, skirtingai nuo vienkomponen\u010di\u0173 oksidini\u0173 stikl\u0173, kurie \u0161ios savyb\u0117s neturi. J\u0173 tyrimai rodo, kad \u0161iai formai pagaminti galima naudoti impulsin\u012f lazerin\u012f nusodinimo metod\u0105, kurio metu suformuojama amorfin\u0117 pl\u0117vel\u0117, o po jos susidarymo ji greitai at\u0161aldoma.<\/p>\n<p>Spartus atv\u0117sinimas leid\u017eia molekulin\u0117ms jungtims atsipalaiduoti ir, jas i\u0161tempus, susiformuoti i\u0161 naujo, taip i\u0161sklaidant mechaninius \u012ftempius, o ne sutelkiant juos tam tikrose vietose, ir taip i\u0161vengiant staigi\u0173 \u012ftr\u016bkim\u0173 atsiradimo. \u0160is plasti\u0161kumo tipas labiau primena keramik\u0105 nei tipinius stiklo gaminius.<\/p>\n<p>Vienas i\u0161 b\u016bd\u0173 padidinti aliuminio oksido plasti\u0161kum\u0105 \u2013 \u012f stiklo matric\u0105 \u012fmai\u0161yti kit\u0173 mineral\u0173. Pavyzd\u017eiui, aliuminosilikatinis stiklas susideda i\u0161 57\u201360% silicio dioksido (SiO\u2082), 16\u201320% aliuminio oksido (Al\u2082O\u2083), 5\u20137% kalcio oksido (CaO), 6\u201312% magnio oksido (MgO) ir boro trioksido (B\u2082O\u2083); \u0161is stiklo tipas \u017einomas d\u0117l savo atsparumo \u012fbr\u0117\u017eimams mobiliuosiuose \u012frenginiuose.<\/p>\n<p>Norint pagaminti aliuminio oksido stikl\u0105, aliuminio oksido milteliai pirmiausia turi b\u016bti granuliuojami pur\u0161kimo b\u016bdu, naudojant polivinilo alkoholio ri\u0161ikl\u012f, kad susidaryt\u0173 lengvai formuojamas \u017ealiavinis gaminys. Suformuotos granul\u0117s v\u0117liau gali b\u016bti toliau apdorojamos ir formuojamos \u012f \u012fvairius stiklo bei keramikos gaminius, naudojant saus\u0105j\u012f presavim\u0105, ekstruzij\u0105, liejim\u0105 \u012f form\u0105 arba kar\u0161t\u0105 izostatin\u012f presavim\u0105.<\/p>\n<h2>Gamyba<\/h2>\n<p>Kaip matyti i\u0161 pavadinimo, aliuminio oksido stiklas gaminamas i\u0161 aliuminio oksido (Al\u2082O\u2083), da\u017eniau vadinamo \u201caliuminiu\u201d. Aliuminio metal\u0105 gaminantys gamintojai i\u0161gauna \u0161\u012f mineral\u0105 i\u0161 \u017eem\u0117s gelmi\u0173, o po to j\u012f perdirba \u012f baltus miltelius, naudojamus stiklo gamybai. Ta\u010diau, skirtingai nuo silicio dioksidu pagr\u012fst\u0173 stikl\u0173, pavyzd\u017eiui, pagamint\u0173 i\u0161 silicio dioksido milteli\u0173, aliuminio oksidas neturi tam tikroms taikymo sritims reikaling\u0173 plasti\u0161kumo savybi\u0173 \u2013 mokslininkai nustat\u0117, kad jis deformuojasi tik tam tikromis s\u0105lygomis, pavyzd\u017eiui, esant greitam at\u0161aldymui arba veikiant ekstremalioms apkrovoms.<\/p>\n<p>Erkka Frankberg i\u0161 Tamper\u0117s technologijos universiteto Suomijoje vadovavo komandai, kurios tikslas buvo \u012fveikti \u0161i\u0105 kli\u016bt\u012f. \u0160iam tikslui pasiekti jie taik\u0117 metod\u0105, apimant\u012f atomistin\u012f modeliavim\u0105, eksperimentinius matavimus ir molekulin\u0117s dinamikos simuliacijas, siekdami pagaminti mikroskopines aliuminio oksido pl\u0117veles, leid\u017eian\u010dias vykdyti neribot\u0105 plastin\u0119 deformacij\u0105.<\/p>\n<p>Mokslininkai ant stiklini\u0173 karoliuk\u0173 pur\u0161k\u0117 aliuminio oksido miltelius, po to juos kaitino iki temperat\u016bros, \u0161iek tiek vir\u0161ijan\u010dios stiklo per\u0117jimo temperat\u016br\u0105, bet nesiekian\u010dios kristalizacijos ta\u0161ko. Prie\u0161 atliekant tyrimus, pavyzd\u017eiui, rentgeno difrakcij\u0105 ir diferencin\u0119 termin\u0119 analiz\u0119, jie leido karoliukams greitai atv\u0117sti. Eksperimentai parod\u0117, kad aliuminio oksido stiklai prie\u0161 l\u016b\u017eim\u0105 gali i\u0161sitempti iki 8%, o tai yra \u017eymiai daugiau nei tipinis silicio dioksido 2\u20132% i\u0161tempimas ir 4\u201340% suspaudimas prie\u0161 l\u016b\u017eim\u0105.<\/p>\n<p>Frankbergo komanda i\u0161tyr\u0117 aliuminio oksido stiklo mikrostrukt\u016br\u0105. Jie pasteb\u0117jo, kad jo molekuli\u0173 tinklas yra beveik be defekt\u0173 ir atominiu lygmeniu labai tankus, o tai leid\u017eia lengvai keisti form\u0105, kai stiklas patiria \u012ftemp\u012f. Prie\u0161ingai, silicio dioksido stiklo atomin\u0117je strukt\u016broje yra daugiau tarp\u0173, tod\u0117l jo geb\u0117jimas deformuotis yra ribotas.<\/p>\n<p>Mokslininkai suk\u016br\u0117 aliuminio oksido stikl\u0105, \u012f kurio sud\u0117t\u012f \u012ftrauk\u0117 retuosius elementus \u2013 volframo ir tantalo oksidus, siekdami suteikti jam unikali\u0173 savybi\u0173, toki\u0173 kaip elektrinis laidumas ir atsparumas cheminiam poveikiui, didelis stiprumas ir ypatingas kietumas (9 pagal Moso skal\u0119).<\/p>\n<p>Mokslinink\u0173 komanda dar nesuk\u016br\u0117 veiksmingo komercin\u0117s kokyb\u0117s aliuminio oksido stiklo gamybos proceso, ta\u010diau jie ir toliau optimisti\u0161kai vertina jo potencial\u0105. Toliau jie ketina i\u0161samiau i\u0161tirti, kas lemia \u0161io stiklo savybes, o v\u0117liau, remdamiesi \u012fgyta patirtimi, kurti kitus stiklo tipus, pasi\u017eymin\u010dius naudingomis savyb\u0117mis.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Glass sands used to manufacture high alumina glasses typically contain low percentages of magnesia. This mineral sand may come from [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-75","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-alumina-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=75"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":76,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75\/revisions\/76"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=75"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=75"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=75"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}