Введення до складу скломаси спеціальних добавок-каталізаторів процесу кристалізації з додатковою після формування термічною обробкою скла по строго певного режиму дозволяє отримати стеклокристаллические матеріали, що відрізняються від скла як за структурою, так і за властивостями. структу
pa стеклокристаллических матеріалів представлена дрібними кристалами (як правило, менше 1 мкм), рівномірно розподіленими в невеликій кількості скла (5-10%). Способом спрямованої кристалізації стекол в залежності від виду вихідної сировини виробляють різні стеклокристаллические матеріали: СН талієм, одержувані з технічно чистих сировинних матеріалів, і Шлакоситалл, одержувані з металургійних шлаків. Різновидами таких матеріалів є пеношлакосіталли, що відрізняються зниженою щільністю; стеклокремнезіт, одержуваний спіканням суміші гранул скла з піском та іншими добавками; си таллопласти, що представляють собою фторопласти, наповнені порошкоподібною Сіталл, і ін. У нашій країні є досвід виробництва ситалів з зол (золосіталлов) і різних гірських порід - базальтів, діабазів, сланців і ін. (петросіталли).
За своїми фізико-механічними показниками скло кристалічні матеріали перевершують багато будівельних матеріалів: скло, кераміку, кам'яне лиття та ін. Ситалли відрізняються щільною мелкокристаллической структурою і високими показниками таких властивостей, як міцність, твердість, хімічна стійкість і стійкість до теплових впливів, діелектрична проникність . Твердість деяких ситаллов в 25 разів перевищує твердість шліфованого віконного скла і наближається до твердості загартованої сталі. Опір вигину таких матеріалів досягає 120-260 МПа. Ситалли мають високу стійкість до дії сильних кислот (крім плавикової) і лугів. Вони позбавлені багатьох недоліків скла: крихкості, низькою термостійкості і малої міцності при вигині.
Отримують ситалли по скляної технології, проте до чистоти сировинних матеріалів пред'являються дуже високі вимоги. Додатковим компонентом є каталізатори, інтенсифікують процес кристалізації скла. При отриманні ситаллов застосовують каталізатори двох видів: розчиняються в стекломассе з подальшим виділенням у вигляді мікрокристалів (оксид міді, срібло, золото) і сприяють утворенню розділу фаз в стекломассе (оксиди і солі різних металів, зокрема титану, літію, цирконію та ін.) .
Вироби з ситаллов виробляють методами, прінятимп в скляної технології: витягуванням, прокатом, пресуванням, видуванням. На відміну від технології скла виробництво ситалла включає додаткову термічну обробку виробів після їх формування перед відпалом з метою переходу скла в стеклокріс- металевими стан.
Ситалли завдяки високим фізико-механічними показниками широко застосовують головним чином в спеціальних галузях техніки (машинобудуванні, приладобудуванні, радіоелектроніці та ін.), А також для отримання різних клеїв для склеювання металу, скла і кераміки. У промисловому і цивільному будівництві ситалли застосовують в якості конструктивних і обробних матеріалів.
Великим досягненням вітчизняної скляної промисловості є розробка теоретичних основ і освоєння промислового виробництва шлакосі- Таллах - склокристалічного матеріалу, одержуваного спрямованою кристалізацією шлакових розплавів. Шлакоситалл відрізняються дрібнокристалічним будовою (розміри кристалів - кілька мікрон), дуже щільною структурою (2,6-2,8 т / м3, водопоглинання 0%), високою міцністю при стисканні (700-900 МПа) і вигині (90-130 МПа) . Твердість їх за шкалою Мооса становить 5,7-7,5 МПа, мікротвердість до 810- 840 МПа, модуль пружності 11-Ю4 МПа, робоча температура до 750 ° С, температура початку розм'якшення близько 950 "С. Шлакоситалл відрізняються високою зносостійкість і хімічну стійкістю.
Технологія виробництва Шлакоситалл включає операції доставки вогненно-рідких шлакових розплавів з металургійного підприємства; введення в них коригувальних склад добавок і каталізаторів кристалізації; вироблення виробів методами скляної технології (безперервним прокатом або пресуванням); термічної обробки в електричних тунельних печах по строго визначеному тепловому режиму з метою спрямованої кристалізації скла і наступного відпалу для зняття термічних напруг; охолодження і різання безперервної стрічки шлакоситалла на вироби необхідних розмірів. В якості каталізаторів кристалізації застосовують Ti02, CaF2, Р2О5, а також сульфіди важких металів, що розчиняються в стекломассе і утворюють центри кристалізації.
Кристалізація скла здійснюється в дві стадії: перша проходить при 700-720 ° С, що відповідає максимальній швидкості утворення зародків кристалів, друга - при 900-920 ° С, т. Е. При максимальній швидкості росту кристалів. Тривалість кристалізації 2-3 ч.
При використанні в якості каталізаторів сульфідів важких металів отримують чорні Шлакоситалл, а введення в скломасу оксиду цинку дає білі Шлакоситалл. Регулюючи кількість доданого оксиду цинку, можна змінити колір шлакоситалла від темно-сірого до білого. Кольорові шлакосіталлових вироби отримують фарбуванням їх поверхні силікатними фарбами і керамічними глазурями з наступною термообробкою. Розробляються способи нанесення барвника на поверхню скла до його кристалізації. Оплавлення фарб при цьому здійснюється в кристалізаторі. Максимальні розміри листового шлакоситалла досягають 2100X1500 мм.
Унікальне поєднання властивостей шлакоситалла визначає широкі можливості його використання в різних галузях народного господарства. У будівельній практиці листової Шлакоситалл застосовують для влаштування підлог, сходових ступенів, підвіконь, зовнішнього і внутрішнього облицювання стін, перегородок, колон, а також в якості конструктивного матеріалу при виробництві стінових шаруватих навісних панелей і панелей перегородок. Особливо ефективним є застосування шлакоситалла в огорожах промислових будівель з агресивним середовищем (підприємства хімічної промисловості) і важким режимом температурної вологості (підприємства харчової промисловості, промислові холодильники та ін.), А також для облицювання відповідальних конструкцій в гідротехнічних спорудах, футерування бункерів, лотків, течок , хімічної апаратури.
Новий облицювальний стеклокрнсталліческій матеріал- стеклокремнезіт отримують спіканням суміші гранул скла певного складу з піском та іншими добавками в спеціальних вогнетривких або металевих формах. Технологія виготовлення включає операції пошаровим засипки в форму піску, суміші стеклогранулята з піском і кольорового стеклогранулята або суміші безбарвних гранул з барвником, термообробки суміші в тунельної печі при температурі 1000-1050 ° С з метою
спекапія гранул, кристалізації і відпалу вироби. Стеклокремнезіт відрізняється високими декоративними н експлуатаційними властивостями: щільність його складає 2,1 т / м3, водопоглинання 1-2%, межа міцності при стисненні 210-240 МПа, при вигині 40-98 МПа.