В зависимости от исходного сырья и технологии про­изводства получают прозрачное и непрозрачное квар­цевое стекло. Последнее является более дешевым. Его непрозрачность обусловлена наличием мелких газовых пузырей (0,003—0,3 мм).

Особенностью кварцевого стекла являются его высо­кие прочностные свойства, сравнительно мало умень­шающиеся при высоких температурах.

Кварцевое стекло обладает рядом ценных свойств - термических, оптических и других, но вследствие боль­шой вязкости практически невозможно получать из него крупные и сложные изделия. В связи с этим для по­лучения сложных изделий из кварцевого стекла в по­следнее время применяется керамическая технология. Чаще всего для формования изделий из кварцевого стек­ла используют шликерное литье в гипсовые формы и го­рячее литье под давлением.

Керамика из кварцевого стекла обладает многими ценными свойствами исходного материала: низким коэф­фициентом температурного расширения, хорошими элек­тротехническими параметрами, высокой химической стойкостью.

В отличие от кварцевого стекла, теплопроводность которого увеличивается с ростом температуры, кварцевая керамика имеет довольно низкую теплопроводность, мало изменяющуюся вплоть до 1100° С.

С нагревом до 1200°С механическая прочность квар­цевого стекла плавно возрастает на 50—60%.

Физико-химические свойства кварцевых стёкол

Нейтронное облучение практически не влияет на ме­ханические свойства кварцевой керамики, что позволяет использовать ее в качестве топливных элементов. В по­ры керамики вводят раствор и заплавляют их струей плазменной горелки.

Примером использования кварцевой керамики в кос­мической технике является носовой обтекатель в меж­континентальной баллистической ракете США «Титан». Температура при входе ракеты в плотные слои атмосфе­ры значительно выше температуры плавления кварцевого стекла и доходит до 2500°С. Но так как время пребыва­ния ракеты в плотных слоях атмосферы весьма мало, а кварцевая керамика обладает высокой вязкостью, об­текатель из стеклокерамики вполне справляется с на­грузкой.

Кварцевая керамика применяется в качестве штам­пов для горячего прессования и для других целей.

ВЫСОКООГНЕУПОРНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ КЕРАМИКА

В последнее время разработаны тепло­изоляционные керамические материалы, которые благо­даря наличию в них большого числа мельчайших пор имеют малый объемный вес и низкую теплопроводность. Теплоизоляционную керамику получают из многих огне­упорных окислов. Предельная температура службы пори­стого корунда 1800—1850° С. Корундовая пенокерамика применяется в высокотемпературных печах, газогенера­торах, в вакуумной технике в качестве электроизолято­ров, фильтров и носителей катализаторов.

Более высокую температуру службы имеет цирконие­вая пористая керамика. В среде воздуха, азота, водоро­да и в вакууме она может использоваться вплоть до 2300°С, в присутствии углерода — до 1650° С.

Пористая керамика на основе MgO находит примене­ние в качестве высокотемпературной теплоизоляции, фильтров в щелочных средах и в ядерных топливных агре­гатах.

Большое значение пенокерамика имеет для космиче­ской техники. Температура вблизи поверхности космиче­ского корабля при входе в плотные слои атмосферы до­стигает 7000° С.

Для решения задачи теплозащиты космических аппа­ратов идут по пути выбора и создания материалов, кото­рые бы в процессе эксплуатации поглощали большое количество энергии. В то же время эти материалы долж­ны обладать низкой теплопроводностью. Весьма перспек­тивным с этой точки зрения является пенокварц. Его предварительно пропитывают смолами, которые разлага­ются при высоких температурах.

Пенокерамика из кварцевого стекла имеет преимуще­ства перед такими материалами, как А1203, ZrO2. По теплоизоляционным свойствам, отнесенным к соответству­ющему весовому показателю, названные материалы в по­рядке улучшения своих теплоизоляционных свойств распо­лагаются в следующий ряд:, чему соответствуют уменьшающиеся значения произведения ( — коэффициент теплопроводности, р — объемный вес пенокерамики) — 10,5—3,4—1,8.

Разработан метод получения комбинированного теп­лоизоляционного материала, представляющего собой сочетание керамического пенолегковеса с металлической сотовой структурой. Такой материал устойчив в условиях сильной вибрации и больших ускорении.

Свойства огнеупоров на основе хрома