Стакло: шта је, врсте, технологија производње, својства, намена

Стакло је материјал који нема премца у неким својствима. До сада се природни састојци користе за његову производњу, рециклажа оштећеног производа може се поновити без губитка квалитета и готово без отпада.

Дефиниција

Стакло може бити у неколико агрегатних стања у различитим фазама производње. А ипак, стакло - шта је то и од чега је направљено?

Према научној дефиницији, стакло је било које аморфно тијело добијено методом талине, које са повећањем вискозности стиче својства крутине. Штавише, процес транзиције из једне државе у другу је реверзибилан.

Материал хистори

У свакодневном животу свакодневно користимо стакло. Шта је и од чега је направљено - ово су ријетко постављана питања у модерним временима, материјал нам је толико познат. Научници вјерују да је стакло прво добивено случајно, да би се пратила појава технологије немогуће. Први производи датирају из око 2540. године пре нове ере. У древном рецепту постојале су три компоненте - сода, песак и глиница. Касније су научили да побољшавају својства материјала додавањем креде, доломита и других компоненти главним састојцима. Цела композиција из које се кува стакло назива се набој.

Обојено стакло почело је да прима, користећи природне пигменте - оксиде хромов оксид никл, кобалтни адитиви. Први лијевани производ добивен је у 1. вијеку нове ере од стране римских мајстора. Измислили су стакло. Технологија за производњу стакла у лимовима била је да се из вруће масе разнесе огроман цилиндрични балон у људском расту. Док се није охладила, исечена је дуж дужине и постављена на палете за нивелирање. Таква техника је била уобичајена током раног 20. века. У Русији је производња стакла отворена у 17. стољећу и била је смјештена у селу Дукханин, а само су странци били мајстори у то вријеме.

Цомпоситион

Стакло се користи у разне сврхе. Шта је то стакло, разумемо и који су његови главни састојци? Састав оригиналних састојака за цео период праксе израде материјала није се променио. Три основне компоненте чине базу (мјешавину) - то је силика или кварцни пијесак, сода (натријев оксид) и калцијев оксид, познат као вапно. Компоненте се спајају у одређеним пропорцијама и растапају у пећи на температури од 300 до 2500 ° Ц. У зависности од жељених својстава, у смешу се додају поташа, борни анхидрид, разбијено стакло претходног кључања или рециклиране сировине.

Технологија

Да би се побољшала или ослабила својства једињења у процесу топљења, додају се појачала, пригушивачи, боје, деколоранти итд. Након кључања, маса се брзо хлади, чиме се избегава стварање кристала. Од свих састојака, највећи проценат у рецепту је песак - од 60 до 80%. Песак делује као језгро око којег се формира стакласто ткиво. Технологија производње стакла остала је непромијењена стољећима.

Вапна је још једна компонента без које се стакло не производи. Шта је калцијум оксид у састојцима? Ова компонента даје материјалу хемијску стабилност и побољшава сјај. Стакло се може топити само из пијеска и соде, али без вапна растопити у води. Трећи играч у саставу смеше је оксид метала - натријум или калијум (до 17%). У смешу се уводи у облику сода асх или поташа. Ове компоненте смањују тачку топљења, дозвољавајући појединачним зрнцима да се потпуно растопе и стапају у монолит.

Виевс

У зависности од компоненти које се користе у саставу набоја, одвојене врсте стакла:

• Кварц. Израђен је од једне компоненте - силицијум диоксид. Има високе квалитете: отпоран на високе температуре (до 1000 ° Ц) и топлотни шок, преноси спектар видљивог и ултраљубичастог зрачења. Производња је повезана са високим трошковима енергије, јер силикат (силикатно стакло) је ватростална сировина и тешко је обликовати. Главне области примене су хемијско и лабораторијско стакло, делови оптичких система, живине лампе итд.
• Натријум силикат. Састављена је од две компоненте, а састав стакла је силикатни песак и сода (1: 3). Његова својства се широко користе у индустрији као компонента било којег процеса, али се не користе у другим областима, производи се не производе од њега. Главни недостатак је то што је растворљив у води.
• Лиме. Најчешћи тип материјала од којег се производи већина су равна стакла, стаклене посуде, огледало, посуђе и још много тога.
• Леад У класичном саставу стакла (набоја) се сразмерно додаје леад окиде. Олово стакло има побољшана диелектрична својства, што му омогућава да се користи као најбоље изолационо средство у телевизијским цевима, осцилоскопима, кондензаторима, итд. Д. Кристал - једна од врста оловног стакла.
• Боросилицате Додавање боровог оксида саставу материјала повећава његову отпорност на топлотни шок до 5 пута, хемијске особине су значајно побољшане. Боросиликатно стакло се користи за производњу цијеви и лабораторијске и кемијске стаклене посуде, производа за кућну употребу. Велики пример коришћења је огледало створено на бази боросиликатног стакла за највећи телескоп на свету.
• Остале врсте стакла - алуминосиликат, борат, боја и др.

Врсте прозорског стакла

Прозорско стакло је најтраженија врста материјала. Преноси сунчеву свјетлост, осигурава изолацију зими и љети, спрјечава продор буке, естетски обликује прозорски отвор и обавља многе друге функције. Данас постоји велики избор врста стакла, од којих свака испуњава одређене захтеве:

• Енерги Савинг. Врста стакла обојеног у маси или прекривена посебним филмом који омогућава улазак кратковалног сунчевог зрачења у просторију, и дуготрајно зрачење уређаја за гријање се не емитира из просторије. Друго име је селективно стакло. До данас је развијено неколико врста премаза. Највише обећавају К-стакло (таложење оксида метала на површини) и и-стакло (вакуумско вишеслојно одлагање сребра - диелектрик).
• Сунсцреен. Смањује пренос сунчеве светлости у просторију. Подељени су на два типа - рефлективна и упијајућа. Ефекат се постиже или тонирањем стакла у маси током кувања, или наношењем посебног филма на површину.
• Децоративе. Прозорско стакло са додатним естетским карактеристикама - шареним, обојеним итд.

Заштитне наочаре

Један од негативних квалитета стакла је његова крхкост, постоје технологије за учвршћивање материјала. Најчешћи типови су:

• Армоуред. Стакло од челика, при чему се у масу уводи метална мрежа. Подручје примјене - индустријски простори, улична расвјета, окна лифтова, итд.
• Ламиниран или триплек . Две или више чаша се причвршћују специјалним филмом или течношћу. Ова врста материјала значајно смањује ниво буке у просторијама. Такође, када се користе додатни филтери за боју током ламинације, она је у стању да обавља функције заштите од сунца. Триплек има високу механичку стабилност, при разбијању тканине, фрагменти остају причвршћени на филм, што га чини што је могуће сигурнијим за употребу сприједа, балкона, прозора, остакљења врата.
• Фламе ретардант . Најчешће се производи технологијом ламинације са специјалним филмовима, који на температурама изнад 120 ° Ц мијењају своје физичке особине и, експанзијом, постају непрозирни, дајући чврстоћу стакла.
• Протецтиве . То је вишеслојни материјал који се састоји од неколико типова стакла причвршћених полимерним филмом. На пример, силикатно стакло је повезано са поликарбонатом и органским стаклом. Такав прозирни блок отпоран је на механичка, хемијска и ударна оштећења. Заштитни типови стакла отпорни су на метке, отпорни су на ударце, отпорни су на пенетрацију и друге врсте. Технички захтјеви за материјал и класификацију заштитних наочара регулирани су према ГОСТ Р 51136.
• Харденед. Има високе карактеристике чврстоће. Ефекат је обезбеђен технологијом производње стакла - у специјалној тунелској пећи, листови су кратко изложени високим температурама и брзо се хлади. Када се разбија, каљено стакло се разбија у мале фрагменте који не представљају опасност за живот и здравље. Недостатак је немогућност обраде каљеног платна, уз најмањи удар, који је уништен. Већина производа од каљено стакло прво су обликовани, резани или на други начин обрађени, и тек након тога се гасе.

Аутогласс

Стакло за аутомобиле има побољшане карактеристике чврстоће које задовољавају сигурносне захтјеве. До сада се у производњи користе две технологије - ламинација (триплек) и каљење (сталинит):

• Очврсли се добија термичком обрадом обичног силикатног стакла, загријавањем у пећи на температуру од +600 ° Ц, након чега слиједи брзо хлађење. Стиче механичку и топлотну чврстоћу, али се са јаким ударцима руши, разбијајући се на мале, сигурне фрагменте, који немају резне и пробојне ивице. Руска ознака - слово "З", европско - "Т" или каљено.
• Ламинирано - то су два танка стакла, причвршћена полимерним филмом под дјеловањем температуре и вакуума. Својства стакла су таква да она остају интегрална са снажним ефектима, не распадају се на фрагменте, ако се распрсну. Делови остају залепљени. У триплеку постоје додатне карактеристике - нијансирање филтера у боји у процесу ламинације, додатна изолација кабине, ниска топлотна проводљивост, итд.

Савремени развој

Двадесети век се може назвати временом широке употребе стакла. Након што је развила технологију механичких метода за производњу материјала, она се користила у разним областима - као најфинија влакна у телекомуникацијама, без мањег успеха, користе га велики мултитонски блокови у грађевинским технологијама.

Својства стакла су разноврсна, још се уче у научним институтима, а занатлије проналазе нове начине примјене и измишљања нових типова. 1940. године стаклари су свијету представили пјенасто стакло. Његове особине су:

• Лакоћа - не потапа у воду, има ћелијску структуру, специфична тежина незнатно премашује тежину чепа.
• Отпорност на влагу, трајност.
• Погодност према околини (кокс се додаје класичном шаржном рецепту).
• Ватроотпорни (не гори) и угуши ватру.
• Материјал се може исећи на комаде без угрожавања квалитета.

Опсег употребе челичних изолационих материјала за опасне индустрије, хладњаче итд.

За соларне ћелије користите стакло са водљивим слојем танког слоја оксида метала. Обложени панели раде на температурама од око 350 ° Ц. Осим тога, такво стакло се монтира у кокпиту како би се избјегло стварање леда и загријавање у кабини.

Важно достигнуће модерности била је могућност производње стаклокерамике. Материјал је произведен употребом конвенционалне технологије стакла, али у последњој фази хлађења процес успорава и долази до кристализације масе материјала. Катализатори су специјални адитиви који не утичу на спољашње стање стакла, већ формирају мале кристале. Материјал без деформација издржава високе температуре и отпорнији је на све врсте оштећења. Користи се у производњи ракета, кућних апарата, лабораторија, делова мотора иу многим другим областима.