Kako se od neprozirnog pijeska pravi prozirno staklo? Kako rastopiti staklo kod kuće: jednostavne metode Od čega je napravljeno kvarcno staklo

Svakodnevno korištenjem staklenih predmeta gotovo nitko ne razmišlja o tome od čega se dobiva ovaj materijal. Kako se ponekad izrađuju nevjerojatno lijepi predmeti interijera? Kako se proizvodi staklo? Zašto sunčeva svjetlost slobodno ulazi u sobu kroz prozor? Kako se određene vrste stakla ne lome čak ni kada se jako udare?

Tehnologija proizvodnje

Glavni materijal za proizvodnju stakla je kvarcni pijesak. Da, baš onu koja je posuta pješčanim plažama i po kojoj ljeti možete s užitkom hodati bosi.

Proizvodnja stakla počinje činjenicom da se količina najmanjeg kvarca točno izmjerena na elektroničkim vagama zagrije na temperaturu od preko 1500 stupnjeva C. Zrnca pijeska se tope, tvoreći homogenu masu. U malim količinama im se dodaju soda i vapnenac. Za koju svrhu?

Soda pepeo djeluje kao svojevrsni katalizator u ovom procesu i uzrokuje taljenje pijeska na nižoj temperaturi, otprilike 850 stupnjeva C. To smanjuje energetske troškove proizvodnje. Ali soda se ne koristi bez vapnenca. Ova se činjenica jednostavno objašnjava: rastaljeni pijesak i soda pepeo, kada se skrućuju, tvore tvar koja se lako otapa u vodi (nije najbolji materijal za proizvodnju kućanskih predmeta). Ovdje se također dodaju magnezijev oksid, aluminijev oksid i borna kiselina. Kao i niz tvari koje sprječavaju stvaranje mjehurića zraka u masi.

Nakon što se sve komponente dovedu na određenu temperaturu, slijedi oštro hlađenje - to će spriječiti da se zrnca pijeska vrate u izvorni oblik.

staklena duga

Zdrobljeni kvarc (pijesak) u svom prirodnom obliku sadrži malu primjesu željeza, što gotovim proizvodima u budućnosti daje svijetlozelenu nijansu. Kako bi materijal bio transparentan, u njega se dodaje selen. Ova tvar daje crvenkaste tonove, ali kada se pomiješa sa željezom, staklena površina postaje bezbojna. A od čega je staklo raznih nijansi napravljeno, a ponekad čak ni monofono, koje svjetluca svim duginim bojama?

Da bi se materijalu dala boja, u zagrijanu smjesu dodaju se metalni oksidi. Kobalt će dati bogate plave boje. Proizvod će zablistati ljubičastim nijansama ako se tijekom procesa proizvodnje doda mangan, a zelena će se dobiti iz mješavine kroma i željeza. Krom oksid je prikladan za sunčano žutu, krom i bakreni oksidi su prikladni za smaragdno zelenu. Koje komponente se dodaju ovisi o namjeni staklarske biljke.

Tajna snage

Sljedeći proces nakon bojenja je kristalizacija smjese. Inače se naziva proces homogenizacije. Kao rezultat, uklanjaju se svi mjehurići zraka, pruge i druge nedosljednosti koje mogu dodatno utjecati na kvalitetu proizvoda.

Nakon homogenizacije, buduće staklo se isporučuje u spremnik s rastaljenim kositrom na temperaturi od oko 1000 stupnjeva C. Budući da kositar ima veću gustoću, tekuća staklena masa je na njegovoj površini. Gdje postaje savršeno glatka, malo se hladi, stječući tvrdoću. U sljedećoj fazi, masa, koja se ohladila u spremniku na 600 stupnjeva C, prenosi se na valjkasti transporter. Ovdje, na temelju pravila o tome kako se staklo izrađuje s visokom razinom kvalitete, to je sve dok temperatura ne padne na 250 stupnjeva C. Trajanje procesa objašnjava se potrebom za ravnomjernim postupnim hlađenjem, kako bi se izbjegle preuranjene pukotine. .

Jedinstvena proizvodnja bez otpada

Na kraju transportera ugrađuje se uređaj koji kontrolira kvalitetu gotovog materijala, a na najmanji nedostatak staklo se šalje na pretapanje s novom pripremljenom smjesom. Nakon prolaska kontrole kvalitete, gotovi listovi željenog formata se izrezuju i šalju u skladište ili na daljnju obradu. Sve ovisi o namjeni proizvoda.

Ostaci nakon rezanja se ponovno stavljaju u smjesu za ponovno taljenje. Tamo se također lansira sav odbijen materijal. Na temelju načina izrade stakla može se reći da je ova proizvodnja bez otpada.

Vrste

Zbog svojih kemijskih i fizikalnih svojstava staklo se klasificira prema nekoliko kriterija:

prema namjeni (kućanske potrebe, industrijska uporaba, građevinarstvo);
po vrsti obrade (kemijske, mehaničke i posebne tehnologije);
prema teksturi površine (mat, sjajni, premazani raznim metalima, sa i bez filmskog premaza).

Ne postoji jasna podjela na kategorije. Prilikom razvrstavanja polaze od tehnologije i načina izrade stakla. Krajnji rezultat može biti višeslojna površina s obrađenim rubovima ili proizvod s visokom razinom prijenosa svjetlosti, hladno rezan. Treba napomenuti da je zaseban parametar kvalitete razina prijenosa svjetlosti. Ne postoji staklo sa 100% razinom, za domaću upotrebu je 82%. U visokotehnološkim proizvodima: mikroskopi, teleskopi, razne leće i precizni instrumenti - ova brojka je preko 90%.

Pregledati se u izlogu, umiti lice i ujutro se pogledati u ogledalo, promatrati čudno miješanje kave s mlijekom kroz prozirne stijenke šalice poznate su aktivnosti. I nitko ne razmišlja o tome na koji način staklo postaje sastavni atribut života moderne osobe. Sve počinje miješanjem neobičnih sastojaka.

Staklo počinje pripremom i miješanjem sastavnih dijelova. Kvaliteta staklenih proizvoda ovisi o stupnju pripreme sastojaka.

Sirovina

Najčešći naziv dolazi od naziva kemijskog elementa silicij oksida – SiO 2. Kvarcni pijesak je predstavnik ove tvari u prirodi.

Natrijev sulfat, vapnenac, soda - to je ono od čega je staklo. U sastav se dodaje malo stakla.

Razvrstavanje staklenih podloga

Prije izrade stakla pijesak se prosije i sortira. Sirovine najgore kvalitete koriste se za proizvodnju prozorskog stakla, najbolje - za proizvodnju posuđa, nakita, optičkih leća i umjetničkih proizvoda. Razlika je u veličini zrna i kemijskom sastavu: što je pijesak sitniji, to je širi opseg njegove primjene. Ako prevladavaju velika zrna pijeska, tada je takav pijesak glavna sirovina za prozorsko staklo.

Početna sorta

Sortirani pijesak se odvozi u radionice na daljnju obradu. Kvarcne sirovine stavljaju se u bubnjeve, čije se stijenke sastoje od najtanjeg filma. Kako se bubnjevi okreću, pijesak se ispere čistom vodom bez deterdženata. Film je vodopropusni. Sadržaj se izbacuje na transporter koji trese sadržaj, prosijavajući velike kamenčiće.

Razvrstavanje od metala

Nakon toga slijedi faza fine filtracije za čišćenje pijeska od metalnih inkluzija. Utjecaj potonjeg promijenit će kemijski sastav stakla. Da biste to učinili, koristite spiralna okomita korita. Pod utjecajem centrifugalne sile čestice teških metala se pritisnu na unutarnju stranu žlijeba, lakši pijesak se ispire uz vanjski rub i ide dalje.

Sušenje

Mokre sirovine se suše. Kvarcni pijesak se dovodi na okrugli rotirajući transporter. Odozdo se puše vrućim zrakom. Osušena sirovina se dovodi na mjesto daljnje obrade.

Topljenje

Ostatak sastavnih elemenata dodaje se pijesku. Sve se izlije u peć za taljenje. Na temperaturi od 1600 stupnjeva sve se topi i miješa posebnom lopaticom koja se stalno hladi hladnom vodom.

Hlađenje i izravnavanje staklene površine

Dobivena smjesa se izlije u kupke napunjene rastopljenim kositrom. Gustoća potonjeg je manja od gustoće vrućeg stakla, pa se ravnomjerno širi po kadi. Istovremeno se hladi na temperaturu od 600 stupnjeva, jer je temperatura kositra niža od temperature tekućeg stakla. Veliki valjak izvlači mekano staklo i gura ga dalje.

Rezanje

Rezultirajući "beskrajni" stakleni list izrezan je dijamantom. Uređaj za rezanje kreće se duž staze pod kutom. List se hrani pomoću valjaka koji se stalno kreću. Dijamant "hvata" pokrete, podešava i reže ravnomjerne listove. Zatim se jedan od valjaka diže i staklo se odvaja duž linije reza.

pomicanje stakla

Rezultirajući listovi se pomiču pomoću robota koji imaju vakuumske mlaznice. Uhvate staklo i prenose ga na mjesto koje je odredila osoba pomoću daljinskog upravljača.

Razgovarali smo o glavnim fazama i tehnologiji proizvodnje prozirnog stakla. Češće se koristi od boje.

Staklo u boji

Za izradu originalnih vitraža potrebni su krhki stakleni listovi različitih boja. Prije nego što napravite staklo u boji, morate odabrati željenu boju. U zdrobljene sirovine dodaje se kemijski element koji će obojiti prozirno staklo. Narančasta boja dobiva se dodavanjem kadmij sulfita i cink bijele boje. Za stvaranje crvene nijanse - selen. Količina dodane tvari ovisi o boji i intenzitetu bojenja.

Proizvodna oprema

Proces proizvodnje stakla je, naravno, dugotrajan, ali trenutno je većina operacija automatizirana. Oprema je raznolika i skupa.

Glavna oprema tvornica stakla:

vozila za transport pijeska od kamenoloma do transportera;
transportne trake za premještanje sirovina na mjesta za sortiranje;
bubnjevi za pranje pijeska;
uređaji za sortiranje;
instalacije za filtriranje;
Instalacije za miješanje komponenti;
staklene peći;
kupke za izravnavanje ili uređaji za rastezanje staklenih ploča;
transporteri opremljeni valjcima za kretanje stakla po trgovini;
automatizirani uređaj s dijamantom za rezanje listova;
pneumatski zahvatni uređaji.

Staklo kod kuće

Obrtnici mogu napraviti staklo čak i kod kuće. Prvo morate izračunati omjere komponenti. Proučivši od čega je staklo napravljeno, sastav buduće staklene mješavine uključuje: pijesak, soda, vapno, slomljeno staklo.

Kako napraviti staklo kod kuće:

Priprema glavnih komponenti. Na vatri je potrebno zagrijati 180 grama sode bikarbone dok vlaga ne ispari. Zagrijte 400 grama prosijanog opranog pijeska na vatri, osušite. Samljeti 80 grama limete. Ulijte u jednu posudu. Dodajte 10 grama borne kiseline i dvije kuhinjske soli.
Da biste sami napravili staklo, trebali biste pripremiti posudu. Za održavanje integriteta na visokoj toplini, poželjno je metalno posuđe premazati mješavinom tekućeg stakla i gline u nekoliko slojeva. Da biste to učinili, pomiješajte nekoliko žlica gline za modeliranje s vodom dok ne postane tekuća. Zatim dodajte jednu ili dvije žlice tekućeg stakla. Pokrijte posuđe četkom.
Zapaliti obloženu posudu na plin. Njegova površina bit će prekrivena konveksnim "prištićima".
Pripremite staklenu bitku: prosijte razbijeno posuđe. U posudu za kuhanje ulijte tri žlice sitnih staklenih čestica. Dodajte ostatak sirovine.
Dobivenu smjesu stavite na vatru. Možete ga puhati kovačnicom. Nakon tri do četiri sata smjesa će se otopiti do konzistencije tekućeg stakla.

Standardi kvalitete

Postoji mnogo vrsta stakla. Za određivanje kvalitete svake vrste stvoreni su državni standardi koji opisuju svojstva i karakteristike kvalitete.

Postoje GOST-ovi za kvarcno, limeno, medicinsko, višeslojno, zakrivljeno, anorgansko, optičko i druge vrste stakla. Opisuju proizvodne tehnologije, marke, metode za određivanje kvalitete, klasifikaciju.

Razredi stakla

Velike proizvodne tvrtke bave se proizvodnjom staklenih limova širokog spektra. To je zbog popularnog ostakljenja velikih uredskih i maloprodajnih zgrada u većim gradovima. Stoga proizvodni radnici često koriste GOST br. 111-90 „Staklo. Tehnički podaci".

Prema namjeni, staklo je podijeljeno u sljedeće razrede:

M1 - poboljšano ogledalo. Debljina proizvoda nije veća od 6 mm i ne manja od 2 mm. Dizajniran za vjetrobranska stakla automobila, kvalitetna retrovizora.
M2 - ogledalo. Koristi se za proizvodnju ogledala, naočala u javnom prijevozu.
M3 - polirani tehnički. Proizvode ukrasne elemente namještaja, ogledala.
M4 - polirani prozor. Služi za kvalitetno ostakljenje konstrukcija prozirnih, sigurnih stakala vozila.
M5 - poboljšan nepolirani prozor. Koristi se za naočale poljoprivrednog transporta.
M6 - nepolirani prozor. Koristi se za stvaranje prozirnih struktura.
M7 - polirana vitrina. Debljina se kreće od 6,5 mm do 12 mm. Koristi se u dizajnu izloga, vitraža.
M8 - nepolirana vitrina. Od njega se izrađuju izlozi i lampioni.

Klasifikacija staklenih proizvoda

Oko osobe je puno predmeta od stakla ili s njegovim inkluzijama. Mogu se sažeti prema namjeni.

Glavne skupine staklenih proizvoda:

Kučanski proizvodi. Koji se pak dijele na kućanstvo, umjetničko i dekorativno, kuhinjsko posuđe. Proizvodi za kućanstvo služe za čuvanje i čuvanje hrane. Umjetnički i dekorativni - imaju visoka estetska svojstva i služe za uređenje interijera. Kuhinjski pribor izrađen je od borosilikatnog ili staklokeramičkog stakla, koje ima svojstva otpornosti na vatru. Stoga asortiman predstavljaju mangali, lonci, pačići.
Konstrukcija - staklo koje se koristi u građevinarstvu. Proizvodnja uključuje staklo za izloge, izloge, vitraje, dvostruke prozore, staklene blokove i druge građevinske proizvode.
Tehničko - staklo, koje ima usku specijalizaciju. Uključuje medicinsku optiku, laboratorijsko stakleno posuđe, transport, korišteno u elektrici, autodijelove.

Primjena stakla

Stakleni proizvodi se koriste u mnogim područjima ljudske djelatnosti. Nekima je važna njegova tvrdoća, drugima – prozirnost, kvaliteta se svugdje jednako cijeni.

Upute za korištenje stakla:

Optika. Prioritet se daje transparentnosti budućih optičkih elemenata. Koristi se u znanstvenim, vojnim, zrakoplovnim djelatnostima i za proizvodnju potrošačke optike.
Čisto staklo. Aktivno se koristi u građevinarstvu za izgradnju lakih konstrukcija.
Staklo u boji osnova je za izradu vitraža i drugih mozaika.
Umjetničko staklo. Ova vrsta se koristi za stvaranje originalnih ukrasa, unutarnjih elemenata.
Staklena emajl. To je izdržljiv materijal s visokom otpornošću na habanje. Aktivno se koristi za oblaganje keramičkih pločica, kupki, sanitarije od fajansa, galvanskih kupki.
Stakloplastika, fiberglas. Od njih se proizvode staklena vuna, stakloplastika i drugi materijali.
Optičko vlakno. Služi za proizvodnju posebnih niti za provođenje komunikacija, interneta i televizijskih mreža.
Fotokromno staklo. Ova vrsta stakla služi za zaštitu od svjetlosti. Koristi se u proizvodnji sunčanih naočala, za zatamnjivanje prozora u javnom prijevozu.
Dielektrično staklo se aktivno koristi za proizvodnju izolatora u električnoj industriji.

Mjesta za proizvodnju stakla

U mnogim zemljama bivšeg SSSR-a očuvana je proizvodnja stakla. To je zbog dostupnosti sirovina i relativne lakoće proizvodnje.

Proizvodnju stakla u Rusiji predstavljaju sljedeće tvrtke:

LLC "BSZ" - Boyar tvornica stakla, najveći proizvođač. Proizvodi kaljeno, zatamnjeno staklo i triplex. Proizvodi se koriste u automobilskoj industriji: za vjetrobranska stakla, bočna stakla u automobilima. Nalazi se u gradu Boru, regija Nižnji Novgorod.

DD "Salavatsteklo" proizvodi limarsko staklo za proizvodnju komercijalne opreme, namještaja i transportne industrije. Tvrtka proizvodi staklene boce. Proizvodnja se nalazi u Republici Baškortostan, grad Salavat.

OAO Saratovstroysteklo proizvodi staklene ploče suvremenom flotnom metodom. Tvrtka proizvodi staklo razreda M1, M4 i M7. Proizvodi Saratovske tvornice stakla korišteni su u izgradnji Palače kongresa Kremlj, hotela Rossiya i niza drugih.

Pilkington Glass LLC je britanski proizvođač staklenih proizvoda u moskovskoj regiji. Proizvodi specijaliziranu liniju stakla za solarnu kontrolu, koja se naširoko koristi za stakla u zgradama. Proizvodi imaju visoka svojstva izolacije buke, stoga se koriste za ostakljenje zgrada u blizini cesta i željezničkih pruga.

LLC "Guardian Steklo Ryazan" je rusko poduzeće, u čijoj se proizvodnji koriste najnovije tehnologije i oprema. Tvrtka proizvodi toplinsku izolaciju od stakloplastike, solarnu kontrolu i multifunkcionalna stakla koja štede energiju. U pogonu je linija za proizvodnju ogledala obojane površine.

JSC "Vostek" je proizvodni kompleks koji proizvodi staklene ploče za upotrebu u proizvodnji prozora i staklenika. Dioničko društvo proizvodi baguette, matirano, kaljeno staklo. Bavi se obnovom katoličkih crkava i drugih vrijednih građevina, posluje linijom za automatsko rezanje stakla. Proizvodnja se isporučuje u Englesku, Nizozemsku, Njemačku. Proizvodnja se nalazi u gradu Sankt Peterburgu.

CJSC "Simvol" - tvrtka sa sjedištem u Moskvi koja proizvodi staklo za automobilsku industriju, nudi široku paletu laminiranog stakla otpornog na udarce.

Staklo možete napraviti i u velikoj industrijskoj proizvodnji i kod kuće. Glavni aktivni sastojak je fini kvarcni pijesak. Najvažnija vrsta opreme je peć za taljenje, u kojoj su procesi potpuno automatizirani. Osoba gotovo bez napora prima materijal za širok raspon primjena - od proizvodnje prozora s dvostrukim staklom do proizvodnje vlakana od optičkih vlakana.

Staklo je najstariji predmet koji je čovjek pronašao i koji se koristi i danas. Pronađen jer ga osoba nije sama smislila i napravila ga prvi put. Najvjerojatnije se prvo staklo pojavilo prije mnogo tisuća godina iz vulkanske lave. Sada se ova tvar obično naziva opsidijanom. Kako se proizvodi staklo? Vratimo se u dane kada ga nije bilo. Postupno su ljudi upoznavali okolnu prirodu i primijetili da kada se prirodna soda pomiješa s pijeskom i zatim zagrije, pojavljuje se prozirna tvar. Tako su postali svjesni ove nove vrste materijala. Taj je proces opisao Plinije, starogrčki enciklopedist. Od tog trenutka započela je povijest korištenja stakla, koje je postalo apsolutno neophodno u našem današnjem životu. Uostalom, sada se koristi posvuda.

No, postoji još jedna teorija o tome kako se staklo proizvodi, točnije kako se proizvodilo prije. Neki su znanstvenici zaključili da je staklasto tijelo identificirano kao nusproizvod taljenja ili pečenja bakra.U ljudskom životu ovaj proizvod je igrao doista izuzetnu ulogu. Teško je precijeniti njegovu važnost. Proizvodnja staklenog lima usporediva je s otkrićima kao što su proizvodnja vatre i izum kotača. U danima starog Egipta bilo je uobičajeno izrađivati sve vrste nakita od njega. Kasnije su od njega naučili proizvoditi posude za tekućine. Od trinaestog stoljeća došlo je do dramatičnog povećanja količine proizvedenog stakla. Venecija je postala središte njegove proizvodnje. Obrtnici su postali svjesni tehnologije izrade orijentalnog stakla, nakon čega su ga počeli razvijati i usavršavati. Prozirnost stakla omogućena je dodavanjem raznih nečistoća u njega. Majstori su od njega počeli praviti razna jela, koja su bila vrlo tanka i elegantna. U to su vrijeme stakleni proizvodi više služili kao luksuzni predmeti i ukrasi.

Ako vam je pitanje kako nastaje staklo još uvijek zanimljivo, onda možete govoriti o tome kako je ono pronašlo sve više novih područja primjene. Tehnologija njegove proizvodnje je poboljšana. Izumljeno je ogledalo, to je učinjeno nanošenjem amalgama na jednu stranu. U građevinarstvu se koristilo i staklo. Obično se koristio u izgradnji palača i hramova. A nakon što su majstori naučili kako ga napraviti u boji, počeli su njime ukrašavati prozore, praveći prekrasne vitraje. A sada se staklo naširoko koristi za spajanje. I u znanosti su s vremenom počeli koristiti staklo. Zahvaljujući otkriću njegove sposobnosti koncentriranja i raspršivanja svjetlosti, stvorene su razne leće, napravljeni su teleskopi i mikroskopi. Ova otkrića postala su divovski korak u razvoju prirodnih znanosti - medicine, biologije, astronomije, fizike i drugih. Nijedna aktivnost u bilo kojem znanstvenom smjeru nije moguća bez naočala.

Kako se proizvodi staklo? Kao nekad, iz pijeska. U svojoj srži pijesak sadrži ovdje predstavljene kristale kvarca. Kada se zagrije, topi se. Ako ga brzo ohladite, tada minerali neće imati vremena za kristalizaciju, postajući prozirni. Da bi proizvod dobio bilo koju boju, dodaju mu se oksidi raznih metala. Kako bi staklo dobilo maksimalnu prozirnost, pijesak se čisti tako da sadrži gotovo jedan kvarc.

Trenutno postoji mnogo načina za dobivanje proizvoda s različitim svojstvima: ojačani, očvrsnuti, zrcaljeni, oklopljeni. Čak i sada, jednostavan pijesak, koji se obrađuje, služi kao osnova. Važno je reći da na planeti još uvijek ima dovoljno pijeska, pa staklo neće uskoro nestati iz naše svakodnevice.

Staklo je materijal koji po nekim svojstvima nema analoga. Do sada se za njegovu proizvodnju koriste prirodni sastojci, ponovljena obrada oštećenog proizvoda može se ponavljati bez gubitka kvalitete i gotovo bez otpada.

Definicija

Staklo može biti u nekoliko agregatnih stanja u različitim fazama proizvodnje. Pa ipak, staklo - što je to i od čega je napravljeno?

Prema znanstvenoj definiciji, staklo je svako amorfno tijelo dobiveno metodom taljenja, koje s povećanjem viskoznosti poprima svojstva čvrstog tijela. Proces prijelaza iz jednog stanja u drugo je reverzibilan.

Materijalna povijest

U svakodnevnom životu svakodnevno koristimo staklo. Što je i od čega je napravljena - to se rijetko postavljaju pitanja u moderno doba, materijal nam je toliko poznat. Znanstvenici vjeruju da je staklo prvi put dobiveno slučajno, nemoguće je ući u trag podrijetlu tehnologije. Prvi proizvodi datiraju oko 2540. godine prije Krista. U drevnoj recepturi bile su prisutne tri komponente - soda, pijesak i aluminij. U budućnosti su naučili kako poboljšati svojstva materijala dodavanjem krede, dolomita i drugih komponenti glavnim sastojcima. Cijeli sastav iz kojeg se kuha staklo naziva se punjenje.

Obojeno staklo počelo se dobivati korištenjem prirodnih pigmenata - krom oksida, nikal oksida, aditiva kobalta. Prvi lijevani proizvod dobili su u 1. stoljeću nove ere rimski obrtnici. Izumili su i staklo u lima. Tehnologija proizvodnje stakla u listovima sastojala se od puhanja ogromnog cilindričnog mjehura ljudske veličine iz vruće mase. Dok se nije ohladila, izrezana je duž dugog dijela i poslagana na palete radi poravnanja. Ova tehnika bila je raširena sve do početka 20. stoljeća. U Rusiji je proizvodnja stakla otvorena u 17. stoljeću i nalazila se u selu Dukhanino, u to vrijeme samo su stranci bili majstori.

Sastav

Staklo se koristi u mnoge svrhe. Što je staklo, shvatili smo i koji su njegovi glavni sastojci? Sastav početnih sastojaka za cijelo razdoblje prakse proizvodnje materijala nije se promijenio. Tri glavne komponente čine bazu (naboj) - silicij ili kvarcni pijesak, soda (natrijev oksid) i kalcijev oksid, poznat kao vapno. Komponente se kombiniraju u određenim omjerima i tope u peći na temperaturi od 300 do 2500 ° C. Ovisno o željenim svojstvima, u sastav punjenja dodaje se potaša, borni anhidrid, razbijeno staklo od prethodnih taljenja ili reciklirane sirovine, ovisno o željenim svojstvima.

Tehnologija

Za poboljšanje ili slabljenje svojstava spojeva u proces taljenja se dodaju pojačivači, sredstva za zatamnjenje, bojila, dekolorizatori itd. Nakon kuhanja masa se brzo hladi čime se izbjegava stvaranje kristala. Od svih komponenti, najveći postotak u receptu je pijesak - od 60 do 80%. Pijesak djeluje kao jezgra oko koje se formira staklasti materijal. Tehnologija proizvodnje stakla stoljećima je ostala nepromijenjena.

Vapno je još jedna komponenta bez koje se staklo ne može proizvoditi. Što je kalcijev oksid u sastojcima? Ova komponenta daje materijalu kemijsku otpornost i pojačava sjaj. Staklo se može rastopiti samo iz pijeska i sode, ali bez vapna otopit će se u vodi. Treći igrač u smjesi je metalni oksid – natrij ili kalij (do 17%). Uvodi se u smjesu u obliku sode pepela ili potaše. Ove komponente smanjuju točku taljenja, omogućujući pojedinačnim zrncima pijeska da se potpuno otape i spoje u monolit.

Vrste

Ovisno o komponentama koje se koriste u smjesi, vrste stakla se dijele:

Kvarcni. Izrađen je od jedne komponente - silicijevog dioksida. Ima visoke kvalitete: otporan na visoke temperature (do 1000 °C) i toplinski udar, prenosi vidljivi i ultraljubičasti spektar zračenja. Proizvodnja je povezana s visokim troškovima energije, budući da je silicij (silikatno staklo) vatrostalna sirovina i teško se oblikuje. Glavna područja primjene su kemijsko i laboratorijsko stakleno posuđe, dijelovi optičkih sustava, živine svjetiljke itd.
Natrijev silikat. Izrađen je od dvije komponente, staklenog sastava - silikatnog pijeska i sode (1:3). Zbog svojih svojstava ima široku primjenu u industriji kao sastavni dio bilo kojeg procesa, ali se ne koristi u drugim područjima, od njega se ne izrađuju proizvodi. Glavni nedostatak je što se otapa u vodi.
Vapno. Najčešći materijal od kojeg se izrađuje većina proizvoda je staklo, staklene posude, zrcalne ploče, posuđe i još mnogo toga.
Voditi. Olovni oksid se proporcionalno dodaje klasičnom sastavu stakla (naboj). Olovno staklo karakteriziraju povećana dielektrična svojstva, što mu omogućuje da se koristi kao najbolji izolacijski sastav u televizijskim cijevima, osciloskopima, kondenzatorima itd. Prisutnost olova u staklenoj masi daje materijalu dodatni sjaj, blistavost, što se često koristi u proizvodnji umjetničkih proizvoda, posuđa itd. e. Kristal - jedna od vrsta olovnog stakla.
borosilikat. Dodatak borovog oksida u sastav materijala povećava njegovu otpornost na toplinski udar do 5 puta, a kemijska svojstva su značajno poboljšana. Borosilikatno staklo koristi se za proizvodnju cijevi i laboratorijsko-kemijskog stakla, predmeta za kućanstvo. Slučaj upotrebe velikih razmjera je ogledalo od borosilikatnog stakla za najveći svjetski teleskop.
Ostale vrste stakla - aluminosilikatno, boratno, obojeno itd.

Vrste prozorskog stakla

Prozorsko staklo je najtraženija vrsta materijala. Propušta sunčevu svjetlost, osigurava toplinsku izolaciju zimi i ljeti, sprječava prodor buke, estetski ukrašava prozorski otvor i obavlja mnoge druge funkcije. Danas postoji širok izbor vrsta stakla, od kojih svaka ispunjava određene zahtjeve:

Ušteda energije. Vrsta stakla zatamnjena u rinfuzi ili prekrivena posebnim filmom, koji osigurava prodor kratkovalnog sunčevog zračenja u prostoriju, a dugovalno zračenje uređaja za grijanje se ne oslobađa iz prostorije. Drugi naziv je selektivno staklo. Do danas je razvijeno nekoliko vrsta premaza. Najperspektivnije su - K-staklo (taloženje metalnih oksida na površinu) i i-staklo (vakuumsko višeslojno taloženje srebra - dielektrik).
Krema za sunčanje. Smanjuje prijenos sunčeve svjetlosti u prostoriju. Dijele se u dvije vrste - reflektirajuće i upijajuće. Učinak se postiže ili nijansiranjem stakla u rasutom stanju tijekom kuhanja ili nanošenjem posebnog filma na površinu.
Dekorativni. Prozorsko staklo s dodatnim estetskim karakteristikama - s uzorkom, u boji itd.

Zaštitne naočale

Jedna od negativnih kvaliteta stakla je njegova krhkost, postoje tehnologije za jačanje materijala. Najčešći tipovi:

Pojačana. Staklo od lima, tijekom čijeg formiranja se metalna mreža uvodi u masu. Područje primjene - industrijski prostori, ulična rasvjeta, oblaganje okna liftova itd.
Laminirano ili tripleks. Dvije ili više čaša drže se zajedno s posebnim filmom ili tekućinom. Ova vrsta materijala značajno smanjuje razinu buke u prostorijama. Također, kada se tijekom laminiranja koriste dodatni filteri u boji, može obavljati funkcije zaštite od sunca. Triplex ima visoku mehaničku stabilnost, kada se lim slomi, fragmenti ostaju pričvršćeni za film, što ga čini što sigurnijim za korištenje u ostakljenju fasada, balkona, prozora i vrata.
vatrootporan. Najčešće se proizvodi tehnologijom laminiranja posebnim filmovima, koji na temperaturama iznad 120 ° C mijenjaju svoja fizička svojstva i, šireći se, postaju dosadni, dajući staklu krutost.
Zaštitni. To je višeslojni materijal koji se sastoji od nekoliko vrsta stakla povezanih polimernim filmom. Na primjer, silikatno staklo je vezano za polikarbonat i organsko staklo. Takav prozirni blok otporan je na mehanička, kemijska, udarna oštećenja. Vrste sigurnosnog stakla su otporne na metke, otporne na udarce, otporne na probijanje i druge vrste. Tehnički zahtjevi za materijal i klasifikaciju zaštitnih naočala regulirani su GOST R 51136.
Pun temperamenta. Posjeduje visoke karakteristike čvrstoće. Učinak je osiguran tehnologijom proizvodnje stakla - u posebnoj tunelskoj peći listovi se kratko izlažu visokim temperaturama i brzo se hlade. Kad se razbije, kaljeno staklo se raspršuje u male komadiće koji ne predstavljaju prijetnju životu i zdravlju. Nedostatak je nemogućnost mehaničke obrade otvrdnute trake, pri najmanjem udaru ona se ruši. Većina proizvoda od kaljenog stakla prvo se oblikuje, reže ili na drugi način obrađuje prije kaljenja.

Auto stakla

Naočale za automobile imaju povećane karakteristike čvrstoće koje zadovoljavaju sigurnosne zahtjeve. Do danas se u proizvodnji koriste dvije tehnologije - laminacija (triplex) i stvrdnjavanje (stalinit):

Kaljeno se dobiva toplinskom obradom običnog silikatnog stakla, zagrijavanjem u peći na temperaturu od +600 ° C, nakon čega slijedi brzo hlađenje. Stječe mehaničku i toplinsku čvrstoću, ali se pri snažnim udarcima urušava, raspadaju se u male sigurne krhotine kojima nedostaju rezni i prodorni rubovi. Rusko označavanje - slovo "Z", europsko - "T" ili temperirano.
Laminirana - to su dva tanka stakla koja su spojena polimernim filmom pod utjecajem temperature i vakuuma. Svojstva stakla su takva da ostaje netaknuto pod jakim udarima, ne raspada se u krhotine ako pukne. Dijelovi ostaju spojeni filmom. Triplex ima dodatne značajke - nijansiranje filterima u boji tijekom laminiranja, dodatnu unutarnju izolaciju buke, nisku toplinsku vodljivost itd.

Suvremeni razvoj

Dvadeseto stoljeće se može nazvati vremenom široke upotrebe stakla. Nakon razvoja tehnologije mehaničkih metoda za dobivanje materijala, počeo se koristiti na raznim poljima – kao najtanje vlakno na području telekomunikacija, s ništa manje uspješno se koristi u velikim višetonskim blokovima u građevinskim tehnologijama.

Svojstva stakla su raznolika, još uvijek se proučavaju u znanstvenim institucijama, a obrtnici pronalaze nove načine korištenja i izmišljaju nove vrste. Godine 1940. staklari su svijetu predstavili pjenasto staklo. Njegove kvalitete su:

Lakoća - ne tone u vodi, ima staničnu strukturu, specifična težina malo prelazi težinu pluta.
Otpornost na vlagu, trajnost.
Ekološka prihvatljivost (kola se dodaje klasičnom šaržnom receptu).
Vatrootporan (nije zapaljiv) i gasi vatru.
Materijal se može rezati na komade bez ugrožavanja kvalitete.

Opseg primjene bili su izolacijski materijali za opasne industrije, hladnjača itd.

Za solarne ćelije koristi se staklo s vodljivim premazom od tankog sloja metalnog oksida. Obložene ploče rade na temperaturama oko 350°C. Osim toga, takvo staklo se montira u kabine zrakoplova kako bi se izbjegao led i zadržala toplina unutar kabine.

Važno dostignuće modernog doba bila je mogućnost proizvodnje staklokeramike. Materijal je izrađen tehnologijom običnog stakla, ali u posljednjoj fazi hlađenja proces se usporava, a u masi materijala dolazi do kristalizacije. Katalizatori su posebni aditivi koji ne utječu na vanjsko stanje stakla, već tvore male kristale. Materijal podnosi visoke temperature bez deformacija i otporniji je na sve vrste oštećenja. Koristi se u raketnoj znanosti, kućanskim aparatima, laboratorijima, dijelovima motora i mnogim drugim poljima.

31.10.2017 19:01 2122

Staklo je neizostavan predmet u našim životima. Nalazi se posvuda: u stambenim zgradama, izlozima i u svim vidovima prijevoza.

Jeste li se ikada zapitali od čega se sastoji staklo?

Ljudi su naučili kako napraviti staklo u starom Egiptu prije otprilike 5 tisuća godina, ali za razliku od modernog stakla, ono nije bilo tako prozirno kao sada.

Glavni materijal za izradu stakla je kvarcni pijesak. Dodaju mu se vapno i soda i zagrijavaju u posebnoj pećnici. Zbog interakcije sa sodom, pijesak se bolje topi. Vapno također služi za jačanje dobivenog materijala, a ne ruši se u interakciji s vodom. Ako se ne doda vapno, staklo bi se jednostavno moglo otopiti u dodiru s vodom. Kada temperatura dosegne 1700 stupnjeva, sva tri materijala se miješaju i postaju jedna tvar, koja se uroni u rastaljeni lim na temperaturi većoj od 1000 stupnjeva. Zatim se dobiveni materijal stavlja na transporter, gdje se hladi na 250 stupnjeva. Na istom mjestu staklo je izrezano na standardne dijelove i podesivo po debljini.

Za dobivanje obojenog stakla, osim sode i vapna, pijesku se dodaju spojevi kemijskih elemenata. Na primjer, zeleno staklo može se dobiti dodavanjem kroma, žuto dodavanjem uranovog oksida, a crveno željeznim oksidom. Oksid je spoj kemijskog elementa (na primjer, metala) s kisikom.

Različiti oblici stakla dobivaju se puhanjem njegove užarene mase. Postoji takva profesija - puhač stakla. Ovo je majstor koji izrađuje staklo raznih oblika. Staklopuhač u svom radu koristi posebnu dugu cijev.

Na njegovom vrhu hvata rastopljeno staklo i ispuhuje nastali mjehur. U tom slučaju staklopuhač rotira cijev, a mjehurić ulazi u poseban drveni ili metalni kalup. Ponekad majstori prave svoja remek-djela bez oblika. Oni obrađuju mjehurić ispuhan iz cijevi uz pomoć alata (klešta, škare, lopatice itd.), dajući mu različite oblike.