Stekleni peski, ki se uporabljajo za proizvodnjo stekel z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida, obi\u010dajno vsebujejo nizke odstotke magnezija. Ta mineralni pesek lahko izvira iz kamnitih nahajali\u0161\u010d ali nerafiniranih naravnih virov in mora tak\u0161en ostati ves \u010das proizvodnje.<\/p>\n
Analiza SEM-EDS vzorca zelenega stekla JXL09 je pokazala rde\u010de vklju\u010dke, ki vsebujejo kristale barita, ter obogatitev s Cu, Fe in S, kar ka\u017ee na to, da vsebuje sulfidne bakreno-\u017eelezne surovine.<\/p>\n
Aluminijevo steklo je steklo iz aluminijevega oksida s \u0161tevilnimi edinstvenimi lastnostmi, zaradi katerih je zelo cenjeno v aplikacijah, ki zahtevajo trdnost, kemi\u010dno in toplotno odpornost, opti\u010dno preglednost in nizko elektri\u010dno prevodnost. Aluminijev oksid se pogosto uporablja v letalskih in avtomobilskih steklih ter v napravah za no\u010dno gledanje in toplotno usmerjenih konicah izstrelkov. Poleg tega se aluminijev oksid pona\u0161a z nizko elektri\u010dno prevodnostjo, koeficientom raztezanja in trdoto (najvi\u0161ja ocena po Mohsovi lestvici).<\/p>\n
Na arheolo\u0161kih najdi\u0161\u010dih po vsej ju\u017eni Aziji so na\u0161li \u0161tevilne primere stekel, izdelanih iz stekel, bogatih z aluminijevim oksidom. Analiza sestave ka\u017ee, da so bila ta stekla izdelana po receptih, ki imajo v tej regiji dolgo zgodovino; vendar \u0161e vedno ni znano, ali so posamezni recepti izhajali od tam ali pa so bili sprejeti od drugod iz ve\u010dje skupine receptov.<\/p>\n
Aluminij izbolj\u0161a temperaturo steklastega prehoda, gostoto in kemijsko obstojnost natrijevega stekla s pove\u010danjem temperature steklastega prehoda, gostote in kemijske obstojnosti. Aluminijev oksid prav tako zavira nastajanje borovega modrega oblaka, hkrati pa ustavi njegovo oksidacijo z delci silicijevega oksida. Steklo iz aluminijevega oksida ima v primerjavi s tradicionalnimi izolacijskimi in dekorativnimi stekli \u0161tevilne prednosti, kot so ve\u010dja trdnost, vi\u0161je temperature taljenja, ni\u017eje ravni elektri\u010dne prevodnosti, ni\u017eje stopnje koeficienta raztezanja in odli\u010dne lastnosti odpornosti proti koroziji.<\/p>\n
Mikrostruktura aluminijevega stekla se spreminja glede na stopnjo kalcinacije. Nekalcinirani vzorci imajo mre\u017eo kristalov in nekaj praznin; pri segrevanju na temperature, ki povzro\u010dijo, da se povr\u0161inska kristalizacija pove\u010da bolj kot pri obi\u010dajnem steklu; v vzorcu GS028 je na primer poleg delcev natrijevega aluminosilikata in sodalita mogo\u010de opaziti skupke svin\u010devo-kositrovega oksida; v drugih vzorcih z dodatnimi delci, ki vsebujejo aluminijev oksid, se povr\u0161inska kristalizacija mo\u010dno pove\u010da, kristali pa so na splo\u0161no manj\u0161i kot pri obi\u010dajnih vzorcih stekla.<\/p>\n
Vklju\u010dki bakrovega sulfida in surovega bakrovega oksida, najdeni v steklu, ki vsebuje aluminijev oksid, so resni\u010dno skrivnostni, saj se domneva, da so bili morda vneseni s taljenjem oksidnega in sulfidnega bakra, \u010deprav bi se morali obrtniki verjetno dolgo in zamudno truditi, da bi z njih o\u010distili matirane primesi, preden bi lahko vnesli vklju\u010dke.<\/p>\n
Aluminijev oksid (g-Al2O3), ki ga najdemo v aluminijevem steklu, ima \u0161tevilne edinstvene in ugodne lastnosti, vklju\u010dno z visokim tali\u0161\u010dem in temperaturno stabilnostjo, zaradi \u010desar je primeren za uporabo v kerami\u010dnih ognjevzdr\u017enih materialih, materialih za poliranje in abrazivnih materialih. Poleg tega se ta komponenta uporablja v industriji kot zaviralec ognja\/raztopina za du\u0161enje dima ter kot osnovna surovina pri proizvodnji aluminijevega oksida in \u0161tevilnih posebnih zlitin.<\/p>\n
Mikrostruktura keramike VC, infiltrirane z aluminijevim steklom, se med vzorci zelo razlikuje. Na splo\u0161no so obi\u010dajno zrnate, z majhnimi kristali aluminijevega oksida in zrnci skalnjaka. Vendar so v vzorcih GS028 in GS022 prisotni ve\u010dji kristali, ki imajo enako obliko, pri \u010demer so v nekaterih vzorcih vidni celo znaki nepopolne razgradnje kositrovega kalksa v kubi\u010dne kristale kositrovega oksida, ki so prisotni kot acikularni kristali svin\u010devega kositrovega oksida, ki so nastali. Ta zrna so nato zaprta v mehki beli silikatni matrici, sestavljeni iz natrijevega aluminosilikatnega matriksa.<\/p>\n
Ta matrica ima nizko stopnjo magnezija (1,5 ute\u017ei%), kar ka\u017ee na to, da je bil pesek, uporabljen za izdelavo stekla, pridobljen iz mineralnih virov, kot so kremen ali plagioklazi kon\u010dni \u010dleni skalenoedrskih kon\u010dnih \u010dlenov ter aluminijev oksid; dokaz za to hipotezo je velik odstotek alkalnih skalenoedrov, najden v njenih vzorcih, ter spremenljive koli\u010dine plagioklaza in kremena, ki so prisotni.<\/p>\n
Poskusi, opravljeni z uporabo XRD in nevtronske difrakcije, ka\u017eejo, da ima g-Al2O3 kristalini\u010dno strukturo z visokim tali\u0161\u010dem in temperaturno stabilnostjo ter nenavadno ostrim vrhom pri 1,52 A-1, ki ustreza psevdobraggovim ravnem, ki se generirajo vzdol\u017e praznine; to se mo\u010dno razlikuje od obi\u010dajnih oksidov, ki tvorijo steklo, saj ka\u017ee, da ta recept ustvarja strukturno lo\u010dene steklene izdelke.<\/p>\n
Rezultati te raziskave ka\u017eejo, da je bila steklena infiltrirana glinena keramika izdelana po inovativnem in zgodovinsko pomembnem receptu, ki se je bistveno razlikoval od tradicionalnih arheolo\u0161kih receptov za steklo, saj je bil spremenjen tako, da je zmanj\u0161al te\u017eave z motenjem, povezane s stekli z visoko vsebnostjo glinenca.<\/p>\n
Aluminij je klju\u010dni element v izdelkih iz neprebojnega stekla zaradi svoje izjemne odpornosti na pritisk in trdote, zato je bistven material v tehni\u010dni ali napredni keramiki, namenjeni za ekstremna okolja, z zahtevami po toplotni stabilnosti in pove\u010dani odpornosti na obrabo. Aluminij v prahu se lahko me\u0161a tudi z drugimi materiali za izdelavo edinstvenih steklenih ali kerami\u010dnih izdelkov razli\u010dnih barv, oblik in velikosti ter dodaja v razli\u010dne postopke izdelave stekla, kot so postopki izdelave alumosilikatnega stekla, ki je znano po svoji izjemni kemi\u010dni in toplotni odpornosti.<\/p>\n
Aluminij se uporablja v \u0161tevilnih industrijskih aplikacijah, od ognjevzdr\u017enih materialov in keramike do polirnih in abrazivnih izdelkov. Aluminij je tudi pomembna sestavina zaviralcev gorenja in du\u0161ilcev dima ter medicinskih pripomo\u010dkov, avtomobilske in vesoljske industrije. Poleg tega se zaradi svojih lastnosti trdnosti in odpornosti proti koroziji pogosto kombinira z materiali, kot sta silicijev dioksid ali apno, da se dose\u017eejo optimalne lastnosti v dolo\u010denih aplikacijah.<\/p>\n
Raziskovalci izvajajo \u0161tudije za pove\u010danje duktilnosti aluminijevega oksida, tako da ga ustvarijo v njegovem prvotnem, amorfnem stanju in ne v obliki kristalov. Njihove raziskave so pokazale, da ta oblika omogo\u010da deformacijo pri sobni temperaturi v primerjavi z enokomponentnimi oksidnimi stekli, ki te lastnosti nimajo. Njihove raziskave ka\u017eejo, da bi se za izdelavo te oblike lahko uporabilo pulzno lasersko nana\u0161anje, pri katerem se oblikuje amorfni film, ki se po nastanku hitro ohladi.<\/p>\n
Hitro ohlajanje omogo\u010da, da se molekularne vezi pri raztezanju sprostijo in preoblikujejo, pri \u010demer se mehanske napetosti razpr\u0161ijo in ne koncentrirajo na koncentriranih mestih, s \u010dimer se prepre\u010di nastanek ostrih razpok. Ta vrsta duktilnosti je bolj podobna keramiki kot tipi\u010dnim steklenim izdelkom.<\/p>\n
Eden od na\u010dinov za pove\u010danje duktilnosti aluminijevega oksida je dodajanje drugih mineralov v stekleno matrico. Alumosilikatno steklo na primer zdru\u017euje 57-60% silicijevega dioksida (SiO2) s 16-20% aluminijevega oksida (Al2O3), 5-7% kalcijevega oksida (CaO), 6-12% magnezijevega oksida (MgO) in borovega trioksida (B2O3); ta vrsta je znana po odpornosti na praske v mobilnih napravah.<\/p>\n
Za proizvodnjo aluminijevega stekla je treba aluminijev prah najprej razpr\u0161iti s polivinilalkoholnim vezivom, da nastane zeleno telo, ki ga je mogo\u010de zlahka oblikovati. Ko so ta zrnca oblikovana, jih je mogo\u010de nadalje obdelati in oblikovati v razli\u010dne steklene in kerami\u010dne izdelke s suhim stiskanjem, iztiskanjem, brizganjem ali vro\u010dim izostati\u010dnim stiskanjem.<\/p>\n
Kot pove \u017ee njegovo ime, se aluminijevo steklo za\u010dne z aluminijevim oksidom (Al2O3) ali pogosteje imenovanim \"aluminijev oksid\". Proizvajalci kovinskega aluminija izkopavajo ta mineral na Zemlji, nato pa ga predelajo v bel prah, ki se uporablja za izdelavo stekla. Toda za razliko od stekel na osnovi silicijevega dioksida, kot so stekla, izdelana iz silicijevega prahu, aluminijev oksid nima lastnosti duktilnosti, ki so potrebne za dolo\u010dene aplikacije - raziskovalci so poro\u010dali, da se deformira le v posebnih pogojih, kot so hitre hitrosti ohlajanja ali izpostavljenost ekstremnim obremenitvam.<\/p>\n
Erkka Frankberg s Tehni\u0161ke univerze v Tampereju na Finskem je vodil ekipo, ki si je prizadevala premagati to oviro. V ta namen so uporabili pristop, sestavljen iz atomisti\u010dnega modeliranja, eksperimentalnih meritev in simulacij molekularne dinamike, da bi izdelali mikroskopske filme aluminijevega oksida, ki omogo\u010dajo neomejeno plasti\u010dno deformacijo.<\/p>\n
Znanstveniki so na steklene kroglice razpr\u0161ili aluminijev prah, nato pa jih segreli na temperaturo tik nad temperaturo steklastega prehoda, vendar pod temperaturo kristalizacije. Pustili so, da se kroglice hitro ohladijo, preden so na njih opravili analize, kot sta rentgenska difrakcija in diferencialna termi\u010dna analiza. S poskusi so ugotovili, da se lahko stekla iz aluminijevega oksida raztegnejo do 8%, preden se zlomijo, kar je bistveno ve\u010d od zna\u010dilnega raztezanja 2-2% in stiskanja 4-40%, ki sta zna\u010dilna za silicijev dioksid, preden se zlomi.<\/p>\n
Frankbergova ekipa je preu\u010dila mikrostrukturo aluminijevega stekla. Opazili so, da ima zelo brezhibno, atomsko tesno mre\u017eo molekul, ki omogo\u010da enostavno preklapljanje pri obremenitvah. Nasprotno pa ima kremen\u010devo steklo v svoji atomski strukturi ve\u010d vrzeli, kar omejuje njegovo sposobnost deformacije.<\/p>\n
Znanstveniki so oblikovali steklo iz aluminijevega oksida z redkimi elementi volframovega in tantalovega oksida, da bi dosegli edinstvene lastnosti, kot so elektri\u010dna prevodnost in odpornost na kemi\u010dne napade, visoka trdnost in izjemna trdota (9-stopenjska Mohsova lestvica).<\/p>\n
Raziskovalna skupina \u0161e ni razvila u\u010dinkovitega postopka za proizvodnjo aluminijastega stekla komercialne kakovosti, vendar je \u0161e vedno optimisti\u010dna glede njegovega potenciala. Njihovi naslednji koraki vklju\u010dujejo nadaljnje \u0161tudije o tem, kaj je vzrok za njegovo delovanje, nato pa bodo znanje uporabili za razvoj drugih vrst stekla z uporabnimi lastnostmi.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Glass sands used to manufacture high alumina glasses typically contain low percentages of magnesia. This mineral sand may come from […]<\/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\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=75"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":76,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75\/revisions\/76"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=75"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=75"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=75"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}