Приложение Д (рекомендуемое). Метод расчета температурного коэффициента линейного расширения фритт

Приложение Д
(рекомендуемое)

Метод
расчета температурного коэффициента линейного расширения фритт

Д.1 ТКЛР фритты зависит от ее химического состава, и его рассчитывают исходя из КЛР, входящих в состав фритты компонентов, по формуле

,

(Д.1)

где - усредненный парциальный расчетный ТКЛР компонента (оксида или фторида) фритты в интервале температур 20-400 °С, °С^-1;

m_i - содержание компонента, молярная доля, %.

Значения и молекулярные массы некоторых распространенных оксидов и фторидов приведены в таблице Д.1.

Таблица Д.1

Компонент состава фритты	Молекулярная масса компонента, Mi	, °С-1	Компонент состава фритты	Молекулярная масса компонента, Mi	, °С-1
SiO2	60,06	От 5 до 38	PbO	223,2	140
B2O3	69,6	От -50 до 0	CoO	74,9	50
P2O5	142,0	140	NiO	74,7	50
TiO2	79,9	От -15 до 30	MnO, Mn2О3	86,9	105
Al2O3	101,9	-30	CuO	79,6	30
СаО	56,1	130	Fe2O3	159,7	55
SrO	103,6	160	Cr2O3	152,0	-
ВаО	153,4	200	Sb2O3	291,5	75
MgO	40,3	60	Na3AlF6	210,0	480
Na2O	62,0	395	CaF2	78,1	180
K2O	94,2	465	ZrO2	123,2	-60
Li2O	29,9	270	BeO	25,0	45
ZnO	81,4	50	Na2SiF6	188,1	340
CdO	128,4	115	SnO2	150,7	-45

Значения , , вычисляют по формулам (Д.2) - (Д.5):

.

(Д.2)

Для фритт, содержащих SiO₂ менее 67 мол. %, значение принимают равным  °С^-1:

,

(Д.3)

где

.

(Д.4)

.

Для фритт, содержащих ZnO и PbO в количествах, превышающих содержание Al₂O₃, мол. %, в формуле (Д.4) не учитывается. Если суммарное количество ZnO и PbO менее содержания Al₂O₃, мол. %, в формуле (Д.4) принимают равной их разнице:

.

(Д.5)

Для фритт, содержащих менее 50 мол. %, значение принимают равным  °С^-1.

Примеры расчета

1 Фритта, содержащая оксид ZnO.

Таблица Д.2

Компонент состава фритты	Массовая доля компонента, mi масс, %	Молекулярная масса компонента, Мi	Молярная доля компонентов, mi отн, отн. ед.	Молярная доля компонентов, mi, %	, °С-1
SiO2	44,3	60,06	0,7375	56,7	38	21,546
Al2O3	4,6	101,9	0,0451	3,5	-30	-1,05
В2O3	6,8	69,6	0,0976	7,5	-29,5	-2,21
Na2O	12,3	62,0	0,1984	15,3	395	60,435
K2O	2,9	94,2	0,0308	2,4	465	11,16
ZnO	4,1	81,4	0,0504	3,9	50	1,95
CaF2	2,8	78,1	0,0359	2,8	180	5,04
Na2SiF6	14,7	188,1	0,0781	6,0	340	20,40
Sb2O3	7,5	291,5	0,0257	1,9	75	1,425
Сумма	100,0	-	1,2996	100,0	-	118,7

Переход от содержания компонента, выраженного массовой долей в процентах m_i масс, к содержанию компонента, выраженному молярной долей в относительных единицах m_i отн, вычисляют делением массовой доли m_i масс на молекулярную массу компонента M_i по формуле

.

(Д.6)

Переход от молярной доли в относительных единицах m_i отн к молярной доле в процентах m_i каждого компонента вычисляют по формуле

.

(Д.7)

По формулам (Д.6) и (Д.7) вычисляют содержание каждого компонента, выраженное молярной долей в процентах, и заполняют таблицу Д.2. По формулам (Д.3) и (Д.4) вычисляют значение .

;

.

По формуле (Д.1), используя справочные и расчетные данные таблицы Д.2, вычисляют значение ТКЛР фритты .

.

2 Титановая фритта

По формулам (Д.6) и (Д.7) вычисляют содержание каждого компонента, выраженное молярной долей в процентах, и заполняют таблицу Д.3.

Таблица Д.3

Компонент состава фритты	Массовая доля компонента, mi масс, %	Молекулярная масса компонента, Мi	Молярная доля компонентов, mi отн, отн. ед.	Молярная доля компонентов, mi, %	, °С-1
SiO2	47,10	60,06	0,7843	52,5	38	19,95
TiO2	17,30	79,9	0,2166	14,5	26	3,77
B2O3	12,50	69,6	0,1795	12,0	-15	-1,8
Al2O3	3,85	101,9	0,0377	2,5	-30	-0,75
Na2O	15,40	62,0	0,2485	16,6	395	65,57
P2O5	3,85	142,0	0,0271	1,81	140	2,53
Сумма	100,00	-	1,4937	100,0	-	89,27

По формуле (Д.5) вычисляют значение

.

По формулам (Д.3) и (Д.4) вычисляют значение

,

.

По формуле (Д.1), используя справочные и расчетные данные таблицы Д.3, вычисляют значение ТКЛР фритты .

.