Решетки Браве

Гранецентрированная F

Объемно-центрированная I

Базоцентрированная C

Примитивная

4. Как получается стекловолокно? Опишите его свойства (в сравнении со свойствами других известных вам волокнистых материалов) и укажите области применения.

Стекловолокно́ (стеклоткань) — волокно из тонких стеклянных нитей. В такой форме стекло демонстрирует необычные для стекла свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него стеклоткань, изготавливать гибкие световоды и применять во множестве других отраслей техники.

Стекловолокно изготовляют из расплавленного стекла в виде элементарных волокон диаметром 3—100 мкм и длиной 20 км и более (непрерывное стекловолокно) или диаметром 0,1—20 мкм и длиной 1—50 см (штапельное стекловолокно). По внешнему виду непрерывное стекловолокно напоминает нити натурального или искусственного шёлка, штапельное — короткие волокна хлопка или шерсти. Стеклянное волокно, или стекловолокно, — это армирующий элемент, который обеспечивает стеклопластикам большую прочность и стойкость против ударов. Стекловолокно получается из расплавленной стеклянной массы специального состава, протянутой через мельчайшие отверстия — фильеры. Оно имеет микроскопический диаметр около 10 мкм, очень высокую прочность, достигающую 2000 МПа, и применяется в рубленом или непрерывном виде.

Рубленое стекловолокно — это масса коротких (до 50 мм) нарубленных из непрерывных, хаотически расположенных стекловолокон. Непрерывное стекловолокно — это волокна и нити, жгуты и ткани из него неограниченной длины.

Непрерывное стекловолокно (стеклоткань) формуют вытягиванием из расплавленной стекломассы через фильеры (число отверстий 200—2000) при помощи механических устройств, наматывая волокно на бобину. Диаметр волокна зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры. Технологический процесс может быть осуществлен в одну или в две стадии. В первом случае стекловолокно (стеклоткань) вытягивают из расплавленной стекломассы (непосредственно из стеклоплавильных печей), во втором используют предварительно полученные стеклянные шарики, штабики или эрклез (кусочки оплавленного стекла), которые плавят также в стеклоплавильных печах. Штапельное стекловолокно формуют одностадийным методом путём разделения струи расплавленного стекла паром, воздухом или горячими газами и др. методами.

Применение стекловолокнистых материалов практически не ограничено в различных отраслях промышленности — от строительства подземных коммуникаций и сооружений до устройства и ремонта кровель. Применяется для кровельного производства, для обкладки теплоизоляционных матов, а также используются при производстве стеклопластиков, электротехнике.

5. Что называют удельным сопротивлением и температурным коэффициентом удельного сопротивления (TKP) проводниковых материалов? В каких единицах измеряются и каковы их величины у различных металлов и сплавов?

Удельное электрическое сопротивление, или просто удельное сопротивление вещества характеризует его способность проводить электрический ток.

Единица измерения удельного сопротивления в СИ — ом·метр (Ом·м). Физический смысл удельного сопротивления в СИ: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 м².

В технике часто применяется в миллион раз меньшая производная единица: Ом·мм²/м, равная 10⁶ от 1 Ом·м. Физический смысл удельного сопротивления в технике: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 кв.мм.

Величина удельного сопротивления обозначается символом ρ (ро).

Сопротивление проводника с удельным сопротивлением ρ, длиной l и площадью сечения S может быть рассчитано по формуле: .

В табл. 1 даны удельные сопротивления некоторых проводников.

Изменение сопротивления проводника при его нагревании, при­ходящееся на 1 ом первоначального сопротивления и на 1⁰ темпера­туры, называется температурным коэффициен­том сопротивления и обозначается буквой α (альфа).

Если при температуре t₀ сопротивление проводника равно r₀, а при температуре t равно r_t, то температурный коэффициент сопро­тивления

Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в опре­деленном интервале температур (примерно до 200° С).

В таблице приводим значения температурного коэффициента со­противления для некоторых металлов.

Из формулы для температурного коэффициента сопротивления определим r_t

Пример. Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°,

если сопротивление ее при 0° было 100 ом: