ceramika1

Ćwiczenie 4 Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności cieplnej materiałów

których kryształów przemiany odwracalne zachodzą w innej temperaturze podczas wzrostu temperatury, a w innej przy spadku temperatury (rys. 4.7 przykład Zr0₂). Należy też pamiętać, że podczas zmian temperatury w ciałach krystalicznych poj awiać się mogą odmiany metatrwałe, jak np. p-krystobalit w niskich temperaturach.

Powyższe zjawiska mogą spowodować, że długość krystalicznej próbki w tej samej temperaturze w cyklu grzania i chłodzenia będzie inna. Niekiedy gwałtowny przebieg przemian fazowych prowadzi do kruchego zniszczenia kryształu (np. w przypadku przemiany a-kwarcu w p-kwarc).

Rys. 4.7. Zmiany objętości kwarcu, krystobalitu i Zr0₂ podczas ogrzewania i chłodzenia

Dokonując pomiaru wydłużenia materiału wielofazowego w szerokim zakresie temperatury, należy mieć na uwadze, że obok zmian rozszerzalności o charakterze sprężystym mogą również zachodzić w materiale zmiany o charakterze lepkościowym związane z obecnością fazy ciekłej, przebiegiem procesu spiekania i reakcjami chemicznymi.

42.2. Rozszerzalność cieplna szkieł

Szkła, podobnie jak ciała krystaliczne, podczas ogrzewania rozszerzają się. Na uwagę zasługuje fakt, że w zależności od składu chemicznego szkieł tlenkowych (najczęściej stosowanych) wartość liniowego współczynnika rozszerzalności cieplnej może się zmieniać w szerokich granicach, od 0,55-10[⁰Cr^!] dla szkła kwarcowego do 12-10 ~⁶ [°C^_1] dla szkieł zawierających dużo alkaliów.

Braj^porządkowania o_dalekim zasięgu atomów w szkle sprawia. że w_odróżnie-niu od kryształów materiały te rozszerzajasiejgdnakowo we wszystkkh.kJerunkacłi^za-tem rozszerzalność termiczną szkieł można opisać (jednySt^współczynnikiem liniowej rozszerzalności cieplnej. Na rysunku 4.8 przedstawiono typową krzywą zmian długości szkła podczas ogrzewania. Poniżej T_g (temperatury mięknięcia) szkło zachowuje się jak

73