Исаак Ильич Китайгородский, выдающийся ученый, химик-неорганик, специалист в области технологии стекла. С 1933 года профессор Московского химико-технологического института им.…
Исаак Ильич Китайгородский, выдающийся ученый, химик-неорганик, специалист в области технологии стекла. С 1933 года профессор Московского химико-технологического института им. Д.И. Менделеева. В годы Великой Отечественной войны под руководством И.И. Китайгородского была решена сложнейшая научно-техническая задача — разработан метод получения бронестекла, которое в 25 раз превосходило по прочности обычное стекло. На его основе удалось создать прозрачную пуленепробиваемую броню для кабин самолетов Ил-2. Основной метод получения бронестекла — закалка. В чем заключается этот метод?
Метод закалки — это технологический процесс, используемый для повышения прочности и твердости стекла. Ниже приведено подробное объяснение этого метода:
Что такое закалка?
Закалка — это процесс быстрого охлаждения нагретого материала, в результате которого создаются внутренняя структура и механические свойства, значительно превосходящие свойства исходного стекла.Процесс закалки стекла:
- Нагрев: Стекло сначала нагревают до температуры, которая немного превышает температуру стеклования (обычно около 600–700°C), чтобы оно стало пластичным.
- Равномерный нагрев: Важно обеспечить однородный прогрев, чтобы избежать внутренних напряжений.
- Быстрое охлаждение: Затем стекло быстро охлаждают, обычно направляем водой или другим жидким охлаждающим medium (например, водной струёй). Это охлаждение происходит так быстро, что внутренние слои стекла остаются теплым, а внешние застывают и затвердевают первыми.
Что происходит в результате закалки?
— В результате быстрого охлаждения на внешней поверхности возникает сжатие, а внутренние слои остаются в более расслабленном состоянии. Это создает внутренние напряжения, которые увеличивают твердость и прочность стекла, делая его более устойчивым к механическим воздействиям.Почему закаленное стекло — прочнее?
— Такие внутренние напряжения позволяют стеклу выдерживать более сильные удары и сопротивляться раскалыванию. При трещине закаленное стекло распадается на мелкие кусочки, что безопаснее при повреждении по сравнению с обычным стеклом.Использование в бронестекле:
— Благодаря закалке удалось получить очень прочное и устойчивое к повреждениям стекло, что использовалось для создания пуленепробиваемых стекол и бронестекла для самолетов.
Итог:
Метод закалки заключается в быстром охлаждении нагретого стекла с целью создания внутренних напряжений, повышающих его твердость и прочность. Этот процесс делает стекло значительно более устойчивым к механическим воздействиям и повреждениям, что важно для применения в бронестеклах и вооружении.
