Ceramics and glass

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Glass and ceramics are among the most ancient materials that man began to use. Scientists have come to the conclusion that glass already existed in Egypt five thousand years ago. And thanks to the various universal properties of this unique material, glass began to be actively used in everyday life.

So, what is this substance? According to its physico-chemical properties, glass is a solid, isotropic, amorphous in structure. Glass, as a substance, can be in various states: from viscous, liquid to vitreous.

Glass and ceramics

The temperature at which the actual glass cooking process takes place can range from 300 to 2500 ° Celsius, and is determined by the components of glass-forming melts (fluorides, oxides, phosphates, etc.) In turn, the transparency of glass is not a common property that is inherent in all types of glasses existing in nature.

The glassy state is the main kind of amorphous state of matter. Glass is an amorphous body, which is obtained by supercooling the melt regardless of the solidification temperature and chemical composition of the substance. Glasses, according to their chemical composition, can be divided into three types: halide — based on halides, (fluoroberylate glasses BeF2); oxide — based on oxides (SiO2, B2O3, GeO2, P2O5, Al2O3); chalcogenide – based on selenides, sulfides, tellurides.

Oxide glasses have found the greatest use and, depending on their composition, are in turn divided into several classes and groups.

The first group of oxide glasses includes: borate, silicate, aluminosilicate, phosphate, germanate (by the type of oxide of the glass-forming agent)

The second group of oxide glasses combines alkali—free (contain alkaline earth oxides CaO, MgO, BaO), low- and multi-alkaline (separated by the content of alkaline oxides).

In terms of mechanical properties, quartz and alkali-free types of glass have the highest indicators. The lowest are for glasses with an increased content of Na2O3, PbO, K2O oxides. The greatest resistance to moisture is found in quartz glass. If alkaline oxides are introduced into the glass, in this case the hydrolytic resistance of the glass is significantly reduced.

Electrical properties glass and ceramics

Consider the electrical properties of glasses, which mainly depend directly on their composition. Most of the glasses have ionic conductivity. The electrical conductivity of the glasses reduces B2O3 and SiO2 to a greater extent. Quartz glass has the smallest electrical conductivity, and highly alkaline glasses have the greatest electrical conductivity.

Scientists have proved that in an alternating electric field, the electrical strength of glass is 17-80 MV/m.

Ceramics, like glass, according to scientists, was known to mankind more than 24 thousand years ago. And the first brick production, as dated by scientists, was started 14 thousand years ago. Today ceramics has found an incredible variety of applications in the modern world. And the constant developments and innovations of inventors concerning this amazing material confirm that ceramics is one of the most durable, wear-resistant materials, having a small specific gravity.

Ceramic products are widely used in various industries: chemical, metallurgy, energy, automotive. Due to such unique properties as hardness and wear resistance, ceramics are used on a par with metals.

Ceramics fully possesses the properties of insulator and dielectric, semiconductors and superconductors, which, in turn, is widely used in electrical engineering. Electrotechnical ceramics is a material that is obtained by annealing a molding mass of a certain chemical composition from metal oxides and minerals.

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El vidrio y la cerámica se encuentran entre los materiales más antiguos que el hombre comenzó a utilizar. Los científicos han llegado a la conclusión de que el vidrio ya existía en Egipto hace cinco mil años. Y gracias a las diversas propiedades universales de este material único, el vidrio comenzó a usarse activamente en la vida cotidiana.

Entonces, ¿qué es esta sustancia? De acuerdo con sus propiedades físico-químicas, el vidrio es una estructura sólida, isotrópica y amorfa. El vidrio, como sustancia, puede encontrarse en varios estados: desde viscoso, líquido hasta vítreo.

Vidrio y cerámica

La temperatura a la que se lleva a cabo el proceso real de cocción del vidrio puede variar de 300 a 2500 ° Celsius, y está determinada por los componentes de las fundiciones formadoras de vidrio (fluoruros, óxidos, fosfatos, etc.).) A su vez, la transparencia del vidrio no es una propiedad común que es inherente a todos los tipos de vidrios existentes en la naturaleza.

El estado vítreo es el principal tipo de estado amorfo de la materia. El vidrio es un cuerpo amorfo, que se obtiene por sobreenfriamiento de la masa fundida independientemente de la temperatura de solidificación y la composición química de la sustancia. Los vidrios, según su composición química, se pueden dividir en tres tipos: haluro-basado en haluros, (vidrios de fluoroberilato BeF2); óxido — basado en óxidos (SiO2, B2O3, GeO2, P2O5, Al2O3); calcogenuro – basado en selenuros, sulfuros, telururos.

Los vidrios de óxido han encontrado el mayor uso y, dependiendo de su composición, se dividen a su vez en varias clases y grupos.

El primer grupo de vidrios de óxido incluye: borato, silicato, aluminosilicato, fosfato, germanato (por el tipo de óxido del agente formador de vidrio)

El segundo grupo de vidrios de óxido combina libres de álcalis (contienen óxidos alcalinotérreos CaO, MgO, BaO), bajos y multialcalinos (separados por el contenido de óxidos alcalinos).

En términos de propiedades mecánicas, el cuarzo y los tipos de vidrio sin álcalis tienen los indicadores más altos. Los más bajos son para los vidrios con un contenido aumentado de óxidos de Na2O3, PbO, K2O. La mayor resistencia a la humedad se encuentra en el vidrio de cuarzo. Si se introducen óxidos alcalinos en el vidrio, en este caso la resistencia hidrolítica del vidrio se reduce significativamente.

Propiedades eléctricas vidrio y cerámica

Considere las propiedades eléctricas de los vidrios, que dependen principalmente directamente de su composición. La mayoría de los vidrios tienen conductividad iónica. La conductividad eléctrica de los vidrios reduce B2O3 y SiO2 en mayor medida. El vidrio de cuarzo tiene la conductividad eléctrica más pequeña, y los vidrios altamente alcalinos tienen la mayor conductividad eléctrica.

Los científicos han demostrado que en un campo eléctrico alterno, la resistencia eléctrica del vidrio es de 17-80 MV/m.

La cerámica, como el vidrio, según los científicos, era conocida por la humanidad hace más de 24 mil años. Y la primera producción de ladrillos, fechada por los científicos, comenzó hace 14 mil años. Hoy en día la cerámica ha encontrado una increíble variedad de aplicaciones en el mundo moderno. Y los constantes desarrollos e innovaciones de los inventores sobre este increíble material confirman que la cerámica es uno de los materiales más duraderos y resistentes al desgaste, con una gravedad específica pequeña.

Los productos cerámicos son ampliamente utilizados en diversas industrias: química, metalurgia, energía, automotriz. Debido a propiedades únicas como la dureza y la resistencia al desgaste, la cerámica se utiliza a la par con los metales.

La cerámica posee plenamente las propiedades de aislador y dieléctrico, semiconductores y superconductores, que, a su vez, es ampliamente utilizado en ingeniería eléctrica. La cerámica electrotécnica es un material que se obtiene recociendo una masa de moldeo de una determinada composición química a partir de óxidos metálicos y minerales.