Совершенствуется и техника армирования цемента. Для этого применяют, например, органические волокна. Ведь цемент затвердевает при низких температурах, поэтому термостойких волокон здесь не требуется. Кстати, такое волокно и стоит недорого по сравнению с термостойкими. Получены уже образцы цементных, армированных волокном пластин, которые можно сгибать, как пластины из металла. Из такого цемента пробуют делать даже чашки и блюдца. Словом, цемент будущего обещает быть совсем непохожим на цемент настоящего.
Сохраняет прочные позиции во многих сферах применения и стекло; более того, оно завоевывает новые позиции, например в электронике. Говоря о стекле, мы привыкли иметь в виду бытовое стекло — оконное, в виде посуды и т. д. Химики называют стеклом вещества, которые обладают особой структурой. Она отличается от структуры кристаллических веществ, находясь в особом состоянии — в стеклообразном. В таком состоянии могут быть получены многие оксиды, например оксид кремния (IV), а также соли кремниевой кислоты.
Для кристаллического состояния характерно строго закономерное распределение частиц в пространстве или, как говорят, наличие ближнего и дальнего порядка размещения частиц. Под ближним порядком подразумевают способ взаимного расположения соседних атомов относительно данного, под дальним — определенное размещение атомов на любом расстоянии от данного атома. Например, в решетке каменной соли ближний порядок характеризуется тем, что каждый атом натрия всегда окружен шестью атомами хлора, которые образуют вокруг первого правильный октаэдр. Наличие в этой решетке дальнего порядка означает, что если в какой-то точке есть, например, атом натрия, то, зная структуру и межатомные расстояния, можно предсказать, какой атом — натрия или хлора — будет находиться в любой точке на сколь угодно большом расстоянии от данного атома. За счет правильной структуры кристаллы обычно анизотропны, т. е. их свойства разные в зависимости от направления в кристалле. Стекло нельзя моделировать такой правильной моделью. Но это не значит, что в стеклообразном состоянии нет никакого порядка.
Ранее говорилось, что в основе структуры всех кристаллических форм оксида кремния (IV) лежат кремний-кислородные тетраэдры. В стеклообразном оксиде кремния (IV) сохраняется ближний порядок, т. е. имеются кремний-кислородные тетраэдры, правда, иногда искаженные. Но взаимная ориентация этих тетраэдров может быть случайная. Таким образом, стекло по сравнению с кристаллическим телом характеризуется известной степенью утраты упорядоченности структуры — отсутствием дальнего порядка.
Часто стекло называют переохлажденной жидкостью. Это неточно. Стекло обладает некоторыми свойствами твердого тела, но менее упорядоченно и не обладает свойствами кристаллического твердого тела. В частности, оно изотропно, т. е. его свойства, измеренные в разных направлениях, одинаковы.
|