Najważniejsze zagadnienia biotechnologia

Substancja bezpostaciowa, tzn. nie ma uporządkowanej budowy wewnętrznej Nie posiada stałej temperatury topnienia materiał izotropowy słaby przewodnik dla elektryczności materiał o dużej odporności chemicznej (nie jest odporny na działanie kwasu fluorowodorowego) właściwości mechaniczne szkła budowlanego: twardość w skali Mohsa 5-7 gęstość szkła budowlanego 2400-2600 kg/m³ wytrzymałość na zginanie 30-50 MPa wytrzymałość na ściskanie 800-1000 MPa moduł Younga 70 GPa
Właściwości szkła są uzależnione od sposobu wytopu oraz w ograniczonym zakresie od składu chemicznego.
Własności mechaniczne szkła 1 Gęstość
Gęstość szkła wynosi 2,5 g/cm3. W przypadku szkła płaskiego, tafla o powierzchni 1m2 i grubości 1 mm posiada więc masę 2,5 kg. Masa właściwa szkła, wyrażona w jednostkach urzędowego systemu miar, wynosi 2500 kg/m2. Masa jednego metra kwadratowego szkła o grubości 4 mm wynosi więc 10 kg. 2 Wytrzymałość na ściskanie
Wytrzymałość szkła na ściskanie jest bardzo wysoka: 1000 N/mm, czyli 1000 MPa. Oznacza to, że rozbicie sześciennej kostki szkła o boku długości 1 cm wymaga obciążenia rzędu 10 ton. 3 Wytrzymałość na zginanie
Przy poddawaniu szkła zginaniu, jedna jego powierzchnia ulega ściskaniu, druga rozciąganiu. Wytrzymałość szkła na zginanie wynosi: 40 MPa (N/mm2) w przypadku niehartowanego szkła float 120-200 MPa (N/mm2) w przypadku szkła hartowanego (w zależności od grubości, obróbki krawędziowej i typu konstrukcji).
Wysoka wytrzymałość szkła hartowanego SGG SECURIT, która charakteryzuje się pięciokrotnie większą wytrzymałością na uderzenie ciałem miękkim od zwykłej szyby wynika z faktu, że tego rodzaju obróbka powoduje bardzo duże naprężenia wstępne powierzchni szkła. Uwzględniając współczynniki bezpieczeństwa, w tabeli poniżej podajemy naprężenia robocze dla najbardziej powszechnych i najczęstszych zastosowań, jakie są zalecane przez GLASSOLUTIONS POLSKA.Rodzaj szkła - Naprężenie średnie R (N/m2) Szkło float (SGG PLANILUX, SGG PARSOL, SGG ANTELIO itd) 45 x 106 (PN-EN 572) Szkło utwardzane (SGG PLANIDUR) 70 x 106 (PN-EN 1863) Szkło hartowane termicznie (SGG SECURIT) 120 x 106 (PN-EN 12150)
4 Sprężystość
Szkło jest materiałem idealnie sprężystym, niepodlegającym trwałym odkształceniom. Jest to jednak zarazem materiał bardzo kruchy, co oznacza, że przy przyłożeniu rosnącej siły zginającej, szkło ulega pęknięciu bez żadnych uprzednich objawów.
Moduł Younga E (współczynnik sprężystości wzdłużnej)
Moduł Younga określa, jaką siłę rozciągającą należałoby teoretycznie przyłożyć do pręta szkła, aby spowodować podwojenie jego długości pierwotnej. Wyraża się on w jednostkach siły na jednostkę powierzchni. Zgodnie z europejskimi normami, moduł Younga dla szkła wynosi:

(…)

… poddany zostanie rozciąganiu, jego przekrój ulegnie zwężeniu (skurczeniu poprzecznemu). Współczynnik Poissona jest to stosunek względnego odkształcenia poprzecznego rozciąganego pręta do jego wydłużenia względnego w kierunku rozciągania. W przypadku szkła budowlanego wartość współczynnika Poissona wynosi 0,2. Zachowanie termiczne 1 Rozszerzalność liniowa
Rozszerzalność liniowa materiału wyraża się jako współczynnik określający wydłużenie materiału na jednostkę długości przy wzroście temperatury o 1°C.
Współczynnik ten jest zazwyczaj podawany dla zakresu temperatur od 20 do 300 °C. Współczynnik rozszerzalności liniowej szkła wynosi 9 x 10-6 1/°C.
Przykład
Tafla szkła o długości 2 m (podanej w mm), w przypadku ogrzania o 30°C, ulegnie wydłużeniu o:
2000 x 9 x 10-6 x 30 = 0,54 mm
Podwyższenie temperatury o 100 °C powoduje wydłużenie 1 m szkła o około 1 mm.
W tabeli poniżej podajemy współczynniki rozszerzalności liniowej niektórych innych materiałów oraz odniesienie tych wartości do rozszerzalności linowej szkłaWspółczynnik rozszerzalności liniowej Przybliżony stosunek w odniesieniu do szkła Drewno (jodła) 4 x 106 0,5 Cegła 5 x 10-6 0,5 Kamień (wapniowy) 5 x 10-6 0,5 Szkło 9 x 10-6 1 Stal 12 x 10-6 1,4…
… Cement (zaprawa) 14 x 10-6 1,5 Glin 23 x 10-6 2,5 Polichlorek winylu PCW 70 x 10-6 8
2 Naprężenia termiczne
Ze względu na niską przewodność cieplną szkła częściowe rozgrzanie lub schłodzenie tafli szklanej wywołuje naprężenia, które mogą powodować jej pękanie „pod wpływem czynników termicznych”. Najbardziej powszechny przykład ryzyka pękania szkła pod wpływem naprężeń termicznych dotyczy osadzonych…
... zobacz całą notatkę