Cum se transformă nisipul opac în sticlă transparentă? Cum să topești sticla acasă: metode simple Din ce este făcută sticla de cuarț

În fiecare zi folosind obiecte din sticlă, aproape nimeni nu se gândește la ce se obține acest material. Cum se fac uneori articole de interior uimitor de frumoase? Cum se face sticla? De ce lumina soarelui intră liber în cameră prin fereastră? Cum anumite tipuri de sticlă nu se sparg chiar dacă sunt lovite puternic?

Tehnologia de producție

Materialul principal pentru fabricarea sticlei este nisipul de cuarț. Da, chiar cea care este presărată cu plaje cu nisip și pe care te poți plimba cu plăcere desculț vara.

Producția sticlei începe cu faptul că cantitatea de cel mai mic cuarț măsurată cu precizie pe cântare electronice este încălzită la o temperatură de peste 1500 de grade C. Granulele de nisip se topesc, formând o masă omogenă. Li se adaugă sodă și calcar în cantități mici. Cu ce scop?

Soda acționează ca un fel de catalizator în acest proces și face ca nisipul să se topească la o temperatură mai scăzută, aproximativ 850 de grade C. Acest lucru reduce costurile energetice de producție. Dar sifonul nu se folosește fără calcar. Acest fapt este explicat simplu: nisipul topit și soda, atunci când se solidifică, formează o substanță care se dizolvă ușor în apă (nu este cel mai bun material pentru producția de articole de uz casnic). Aici sunt adăugate și oxid de magneziu, oxid de aluminiu și acid boric. Precum și o serie de substanțe care împiedică formarea bulelor de aer în masă.

După ce toate componentele sunt aduse la o anumită temperatură, urmează o răcire bruscă - aceasta va împiedica boabele de nisip să revină la forma lor originală.

curcubeu de sticlă

Cuarțul zdrobit (nisip) în forma sa naturală conține un mic amestec de fier, care conferă produselor finite o nuanță verde deschis în viitor. Pentru a face materialul transparent, i se adaugă seleniu. Această substanță emite tonuri roșiatice, dar atunci când este amestecată cu fier, suprafața sticlei devine incoloră. Și din ce este făcut paharul de diferite nuanțe, și uneori nici măcar monofonic, sclipind cu toate culorile curcubeului?

Pentru a da culoarea materialului, la amestecul încălzit se adaugă oxizi de metal. Cobaltul va da culori albastre bogate. Produsul va străluci cu nuanțe violet dacă se adaugă mangan în timpul procesului de fabricație, iar verdele va fi obținut dintr-un amestec de crom și fier. Oxidul de crom este potrivit pentru galben însorit, oxizii de crom și cupru sunt potriviti pentru verde smarald. Ce componente sunt adăugate depinde de scopul fabricii de sticlă.

Secretul puterii

Următorul proces după colorare este cristalizarea amestecului. Altfel se numește proces de omogenizare. Ca urmare, toate bulele de aer, dungile și alte inconsecvențe care pot afecta și mai mult calitatea produselor sunt eliminate.

După omogenizare, viitoarea sticlă este livrată într-un rezervor cu staniu topit la o temperatură de aproximativ 1000 de grade C. Deoarece staniul are o densitate mai mare, masa de sticlă lichidă se află pe suprafața sa. Acolo unde devine perfect netedă, se răcește puțin, dobândind duritate. În etapa următoare, masa, care s-a răcit în rezervor la 600 de grade C, este transferată pe un transportor cu role. Aici, pe baza regulilor de fabricare a sticlei cu un nivel ridicat de calitate, este până când temperatura scade la 250 de grade C. Durata procesului se explică prin necesitatea unei răciri uniforme treptate, pentru a evita crăpăturile premature. .

Producție unică fără deșeuri

La capătul transportorului se instalează un dispozitiv care controlează calitatea materialului finit, iar la cel mai mic defect, sticla este trimisă spre topire cu un nou amestec preparat. După trecerea controlului de calitate, foile finite în formatul dorit sunt tăiate și trimise fie la depozit, fie pentru prelucrare ulterioară. Totul depinde de scopul produsului.

Reziduurile după tăiere sunt introduse din nou în amestec pentru retopire. Tot materialul respins este de asemenea lansat acolo. Pe baza modului de fabricare a sticlei, este sigur să spunem că această producție este fără deșeuri.

feluri

Datorită proprietăților sale chimice și fizice, sticla este clasificată după mai multe criterii:

după scop (nevoi casnice, utilizare industrială, construcții);
după tipul de prelucrare (chimic, mecanic și tehnologii speciale);
în funcție de textura suprafeței (mat, lucios, acoperit cu diferite metale, cu și fără strat de film).

Nu există o împărțire clară în categorii. Când se clasifică, ele pornesc de la tehnologie și de modul în care este fabricată sticla. Rezultatul final poate fi o suprafață multistrat cu margini prelucrate sau un produs cu un nivel ridicat de transmisie a luminii, tăiat la rece. Trebuie remarcat faptul că un parametru de calitate separat este nivelul de transmisie a luminii. Nu există sticlă cu un nivel de 100%, pentru uz casnic este de 82%. În produsele high-tech: microscoape, telescoape, diverse lentile și instrumente de precizie - această cifră este de peste 90%.

Să te examinezi într-o vitrină, să te speli pe față și să te uiți în oglindă dimineața, să privești amestecul ciudat de cafea cu lapte prin pereții transparenți ai unei căni sunt activități familiare. Și nimeni nu se gândește cum face sticla să devină un atribut integral al vieții unei persoane moderne. Totul începe cu amestecarea ingredientelor neobișnuite.

Sticla începe cu pregătirea și amestecarea părților constitutive. Calitatea produselor din sticla depinde de gradul de preparare al ingredientelor.

Materii prime

Cel mai comun nume vine de la numele elementului chimic al oxidului de siliciu - SiO 2. Nisipul de cuarț este un reprezentant al acestei substanțe în natură.

Sulfat de sodiu, calcar, sifon - din care este făcută sticla. În compoziție se adaugă puțin calcit.

Sortare pe bază de sticlă

Înainte de fabricarea sticlei, nisipul este cernut și sortat. Materiile prime de cea mai proasta calitate sunt folosite pentru producerea sticlei pentru ferestre, cele mai bune - pentru fabricarea de vase, bijuterii, lentile optice și produse de artă. Diferența constă în dimensiunea boabelor și compoziția chimică: cu cât nisipul este mai fin, cu atât domeniul de aplicare al acestuia este mai larg. Dacă predomină boabele mari de nisip, atunci un astfel de nisip este principala materie primă pentru geamurile ferestrelor.

Sortare inițială

Nisipul sortat este transportat la ateliere pentru prelucrare ulterioară. Materiile prime de cuarț sunt plasate în tamburi, ai căror pereți sunt formați din pelicula cea mai subțire. Pe măsură ce tamburele se rotesc, nisipul este spălat cu apă curată fără detergenți. Filmul este permeabil la apă. Conținutul este aruncat pe un transportor care scutură conținutul, cernând pietricelele mari.

Sortarea din metale

Aceasta este urmată de o etapă de filtrare fină pentru a curăța nisipul de incluziunile metalice. Impactul acestuia din urmă va schimba compoziția chimică a sticlei. Pentru a face acest lucru, utilizați jgheaburi verticale spiralate. Sub influența forței centrifuge, particulele de metale grele sunt presate pe interiorul jgheabului, nisipul mai ușor este spălat de-a lungul marginii exterioare și merge mai departe.

Uscare

Materiile prime umede sunt uscate. Nisipul de cuarț este alimentat pe un transportor rotund. De jos este suflat cu aer cald. Materia primă uscată este alimentată la locul de prelucrare ulterioară.

Topire

Restul elementelor constitutive se adaugă nisipului. Totul este turnat în cuptorul de topire. La o temperatură de 1600 de grade, totul se topește și se amestecă cu o spatulă specială, care se răcește constant cu apă rece.

Răcirea și nivelarea suprafeței de sticlă

Amestecul rezultat este turnat în băi pline cu staniu topit. Densitatea acestuia din urmă este mai mică decât densitatea sticlei fierbinți, astfel încât se întinde uniform pe baie. În același timp, se răcește la o temperatură de 600 de grade, deoarece temperatura staniului este mai mică decât temperatura sticlei lichide. Rola mare scoate sticla moale și o împinge mai departe.

Tăiere

Foaia de sticlă „nesfârșită” rezultată este tăiată cu un diamant. Dispozitivul de tăiere se mișcă de-a lungul căii într-un unghi. Foaia este alimentată de role în mișcare constantă. Diamantul „captează” mișcările, ajustează și taie chiar și foile. Apoi unul dintre role se ridică și sticla este separată de-a lungul liniei de tăiere.

sticlă în mișcare

Foile rezultate sunt mutate folosind roboți care au duze de vid. Ei apucă paharul și îl transferă în locul indicat de persoana care folosește telecomanda.

Am vorbit despre principalele etape și tehnologia producției de sticlă transparentă. Este folosit mai des decât culoarea.

Sticla colorata

Pentru a crea vitralii originale, sunt necesare foi de sticlă fragile de diferite culori. Înainte de a face sticlă colorată, trebuie să alegeți culoarea dorită. La materiile prime zdrobite se adaugă un element chimic, care va colora sticla transparentă. O culoare portocalie se obține prin adăugarea de sulfit de cadmiu și alb de zinc. Pentru a crea o nuanță roșie - seleniu. Cantitatea de substanță adăugată depinde de culoarea și intensitatea colorării.

Echipamente de fabricatie

Procesul de producție a sticlei este, desigur, lung, dar în prezent majoritatea operațiunilor sunt automatizate. Echipamentul este variat și scump.

Echipamentele principale ale fabricilor de sticlă:

vehicule pentru transportul nisipului de la cariere la benzi transportoare;
benzi transportoare pentru deplasarea materiilor prime la locurile de sortare;
tamburi pentru spalarea nisipului;
dispozitive de sortare;
instalatii de filtrare;
instalatii pentru amestecarea componentelor;
cuptoare de sticla;
băi de nivelare sau dispozitive pentru întinderea foilor de sticlă;
transportoarele completate cu role pentru deplasarea sticlei pe magazin;
dispozitiv automat cu un diamant pentru tăierea foilor;
dispozitive pneumatice de prindere.

Sticlă acasă

Meșterii pot face sticlă chiar și acasă. Mai întâi trebuie să calculați proporțiile componentelor. După ce am studiat din ce este făcută sticla, compoziția viitorului amestec de sticlă include: nisip, sifon, var, sticlă spartă.

Cum să faci sticlă acasă:

Pregătirea componentelor principale. Este necesar să încălziți 180 de grame de bicarbonat de sodiu la foc până când umezeala se evaporă. Se încălzesc 400 de grame de nisip spălat cernut pe foc, uscat. Se macină 80 de grame de lămâie. Se toarnă într-un bol. Adăugați 10 grame de acid boric și două sare de masă.
Pentru a face singur sticla, ar trebui să pregătiți un recipient. Pentru a menține integritatea la căldură mare, este indicat să acoperiți ustensilele metalice cu un amestec de sticlă lichidă și argilă în mai multe straturi. Pentru a face acest lucru, amestecați câteva linguri de argilă de modelat cu apă până devine lichidă. Apoi adăugați una sau două linguri de sticlă lichidă. Folosiți o perie pentru a acoperi vasele.
Aprindeți vasul acoperit cu gaz. Suprafața sa va fi acoperită cu „coșuri” convexe.
Pregătiți o luptă de sticlă: cerne vasele sparte. Turnați trei linguri de particule mici de sticlă într-un vas de gătit. Adăugați restul materiei prime.
Amestecul rezultat se pune pe foc. Îl poți sufla cu o forjă. După trei până la patru ore, amestecul se va topi până la o consistență de sticlă lichidă.

Standarde de calitate

Există multe tipuri de sticlă. Pentru a determina calitatea fiecărui tip, au fost create standarde de stat, care descriu proprietățile și caracteristicile de calitate.

Există GOST-uri pentru cuarț, tablă, sticlă medicală, multistrat, curbată, anorganică, optică și alte tipuri de sticlă. Ele descriu tehnologii de producție, mărci, metode de determinare a calității, clasificare.

Clase de sticlă

Marile companii producătoare sunt angajate în producția de tipuri de tablă de sticlă dintr-o gamă largă. Acest lucru se datorează geamurilor populare ale clădirilor mari de birouri și retail din marile orașe. Prin urmare, lucrătorii din producție folosesc adesea GOST nr. 111-90 „Sticlă. Specificații".

În funcție de scop, sticla este împărțită în următoarele clase:

M1 - oglinda îmbunătățită. Grosimea produselor nu este mai mare de 6 mm și nu mai puțin de 2 mm. Conceput pentru parbrizele mașinilor, oglinzi de calitate.
M2 - oglindă. Folosit pentru producerea de oglinzi, ochelari în transportul public.
M3 - tehnic lustruit. Ei produc elemente decorative de mobilier, oglinzi.
M4 - geam lustruit. Servește pentru vitrarea de înaltă calitate a construcțiilor din geamuri translucide și sigure ale vehiculelor.
M5 - fereastră nelustruită îmbunătățită. Este folosit pentru paharele de transport agricol.
M6 - fereastră nelustruită. Folosit pentru a crea structuri translucide.
M7 - vitrina lustruita. Grosimea variază de la 6,5 mm la 12 mm. Folosit la proiectarea vitrinelor, vitraliilor.
M8 - vitrină nelustruită. Din el sunt realizate vitrinele și felinarele.

Clasificarea produselor din sticlă

În jurul unei persoane este plin de obiecte din sticlă sau cu incluziunile sale. Ele pot fi rezumate în funcție de utilizarea prevăzută.

Principalele grupe de produse din sticlă:

Produse de uz casnic. Care, la rândul lor, sunt împărțite în ustensile de bucătărie, artistice și decorative. Produsele de uz casnic sunt folosite pentru conservarea și depozitarea alimentelor. Artistic și decorativ - au proprietăți estetice ridicate și servesc la decorarea interiorului. Ustensilele de bucatarie sunt realizate din sticla borosilicata sau vitroceramica, care are proprietati rezistente la foc. Asadar, sortimentul este reprezentat de braziere, oale, ratuste.
Constructii - sticla folosita in constructii. Producția include sticlă pentru ferestre, vitrine, vitralii, geamuri termopan, blocuri de sticlă și alte produse de construcție.
Tehnic - sticla, care are o specializare restrânsa. Include optică medicală, sticlă de laborator, transport, folosit în electricitate, piese auto.

Aplicarea sticlei

Produsele din sticlă sunt folosite în multe domenii ale activității umane. La unii, duritatea ei este importantă, la altele - transparența, calitatea este evaluată la fel peste tot.

Instructiuni de utilizare a sticlei:

Optica. Se acordă prioritate transparenței elementelor optice viitoare. Este utilizat în activități științifice, militare, aerospațiale și pentru producția de optică de consum.
Sticla clara. Este utilizat în mod activ în construcții pentru construcția de structuri ușoare.
Sticla colorată este baza pentru crearea de vitralii și alte mozaicuri.
Sticla de arta. Acest tip este folosit pentru a crea decorațiuni originale, elemente interioare.
Email de sticla. Este un material durabil cu rezistență ridicată la abraziune. Se foloseste activ la acoperirea placilor ceramice, bai, obiecte sanitare de faianta, bai galvanice.
Fibră de sticlă, fibră de sticlă. Din ele sunt produse vata de sticla, fibra de sticla si alte materiale.
Fibra optica. Servește pentru fabricarea de fire speciale pentru realizarea de comunicații, internet și rețele de televiziune.
Sticla fotocroma. Acest tip de sticlă este folosit pentru a proteja de lumină. Folosit la fabricarea ochelarilor de soare, pentru a întuneca geamurile în transportul public.
Sticla dielectrică este utilizată în mod activ pentru producția de izolatori în industria electrică.

Locuri de producere a sticlei

În multe țări din fosta URSS, producția de sticlă a fost păstrată. Acest lucru se datorează disponibilității materiilor prime și ușurinței relative de producție.

Producția de sticlă din Rusia este reprezentată de următoarele companii:

SRL „BSZ” - Fabrica de sticlă boierească, cel mai mare producător. Produce sticlă călită, colorată și triplex. Produsele sunt folosite în industria auto: pentru parbrize, geamuri laterale la mașini. Situat în orașul Bor, regiunea Nijni Novgorod.

SA „Salavatsteklo” produce tablă de sticlă pentru producția de echipamente comerciale, mobilier și industrii de transport. Compania produce sticle de sticla. Producția este situată în Republica Bashkortostan, orașul Salavat.

OAO Saratovstroysteklo produce foi de sticlă folosind metoda modernă a flotei. Compania produce sticlă de calitate M1, M4 și M7. Produsele fabricii de sticlă Saratov au fost folosite la construcția Palatului Congreselor de la Kremlin, a Hotelului Rossiya și a altora.

Pilkington Glass LLC este un producător britanic de produse din sticlă din regiunea Moscova. Produce o linie specializată de sticlă de control solar, care este utilizată pe scară largă pentru vitrarea clădirilor. Produsele au proprietăți ridicate de izolare fonică, prin urmare sunt utilizate pentru vitrarea clădirilor din apropierea drumurilor și liniilor de cale ferată.

SRL „Guardian Steklo Ryazan” este o întreprindere rusă, în producția căreia se folosesc cele mai noi tehnologii și echipamente. Compania produce izolație termică din fibră de sticlă, control solar și sticlă multifuncțională, de economisire a energiei. Linia de producție de oglinzi cu suprafață vopsită este în funcțiune.

SA „Vostek” este un complex de producție care produce foi de sticlă pentru a fi utilizate în producția de ferestre și geamuri pentru sere. Societatea pe acțiuni produce sticlă baghetă, mată, călită. Angajată în restaurarea bisericilor catolice și a altor clădiri valoroase, operează o linie de tăiere automată a sticlei. Producția este livrată în Anglia, Olanda, Germania. Producția este situată în orașul Sankt Petersburg.

CJSC „Simvol” - o companie cu sediul la Moscova care produce tablă de sticlă pentru industria auto, oferă o gamă largă de sticlă laminată rezistentă la impact.

Puteți face sticlă atât în producția industrială mare, cât și acasă. Principalul ingredient activ este nisipul fin de cuarț. Cel mai important tip de echipament este cuptorul de topire, procesele în care sunt complet automatizate. O persoană primește aproape fără efort material pentru o gamă largă de aplicații - de la producția de ferestre cu geam dublu până la producția de filamente de fibră optică.

Sticla este cel mai vechi obiect care a fost găsit de om și este folosit și astăzi. Găsit pentru că o persoană nu a inventat ea însăși și a făcut-o pentru prima dată. Cel mai probabil, primul pahar a apărut cu multe mii de ani în urmă din lava vulcanică. Acum această substanță este numită în mod obișnuit obsidian. Cum se face sticla? Să ne întoarcem la vremurile când nu exista. Treptat, oamenii au cunoscut natura înconjurătoare și au observat că atunci când soda naturală este amestecată cu nisip și apoi încălzită, apare o substanță transparentă. Așa au devenit conștienți de acest nou tip de material. Acest proces a fost descris de Pliniu, enciclopedul grec antic. Din acel moment a început istoria utilizării sticlei, care a devenit absolut indispensabilă în viața noastră de astăzi. La urma urmei, acum este folosit peste tot.

Cu toate acestea, există o altă teorie despre modul în care se face sticla, mai precis, cum era produsă înainte. Unii oameni de știință au decis că materialul vitros a fost identificat ca un produs secundar al topirii sau arderii cuprului.În viața umană, acest produs a jucat un rol cu adevărat remarcabil. Este dificil să-i supraestimezi importanța. Producția de foi de sticlă este comparabilă cu descoperiri precum producția de foc și invenția roții. În zilele Egiptului Antic, se obișnuia să se facă tot felul de bijuterii din el. Mai târziu, au învățat să producă recipiente pentru lichide din el. Din secolul al XIII-lea a avut loc o creștere dramatică a cantității de sticlă produsă. Veneția a devenit centrul producției sale. Meșterii au devenit conștienți de tehnologia de creare a sticlei orientale, după care au început să o dezvolte și să o îmbunătățească. Transparența sticlei a fost posibilă prin adăugarea de diferite impurități la aceasta. Maeștrii au început să facă din ea diverse feluri de mâncare, care erau foarte subțiri și elegante. În acele zile, produsele din sticlă serveau mai mult ca obiecte de lux și decorațiuni.

Dacă întrebarea despre cum este fabricată sticla este încă interesantă pentru tine, atunci poți vorbi despre cum a găsit din ce în ce mai multe noi domenii de aplicare. Tehnologia producției sale a fost îmbunătățită. S-a inventat o oglindă, acest lucru s-a realizat prin aplicarea unui amalgam pe o parte. Sticla a fost folosita si in constructii. De obicei a fost folosit la construcția de palate și temple. Și după ce meșterii au învățat să-l coloreze, au început să decoreze ferestrele cu el, făcând vitralii frumoase. Și acum sticla este utilizată pe scară largă pentru topire. Și în știință, de-a lungul timpului, au început să folosească sticla. Datorită descoperirii capacității sale de a concentra și împrăștia lumina, au fost create o varietate de lentile, s-au realizat telescoape și microscoape. Aceste descoperiri au devenit un pas uriaș în dezvoltarea științelor naturii - medicină, biologie, astronomie, fizică și altele. Nicio activitate nu este posibilă în nicio direcție științifică fără ochelari.

Cum se face sticla? Ca odata, din nisip. În miezul său, nisipul conține cristale de cuarț prezentate aici. Când este încălzit, se topește. Dacă îl răcești repede, atunci mineralele nu vor avea timp să se cristalizeze, devenind transparente. Pentru a da produsului orice culoare, i se adaugă oxizi de diferite metale. Pentru a da sticlei o transparenta maxima, nisipul este curatat astfel incat sa contina aproape un cuart.

In momentul de fata, exista multe modalitati de a obtine un produs cu proprietati diferite: armat, calit, oglindit, blindat. Chiar și acum, nisipul simplu, care este prelucrat, servește ca bază. Este important să spunem că există încă suficient nisip pe planetă, așa că sticla nu va ieși curând din viața noastră de zi cu zi.

Sticla este un material care nu are analogi în unele proprietăți. Până în prezent, pentru producerea acestuia se folosesc ingrediente naturale, prelucrarea repetată a unui produs deteriorat poate apărea în mod repetat fără pierderi de calitate și aproape fără risipă.

Definiție

Sticla poate fi în mai multe stări de agregare în diferite etape de producție. Și totuși, sticla - ce este și din ce este făcută?

Conform definiției științifice, sticla este orice corp amorf obținut prin metoda topiturii, care, odată cu creșterea vâscozității, capătă proprietățile unui corp solid. Procesul de trecere de la o stare la alta este reversibil.

Istoria materialului

În viața de zi cu zi, folosim sticla în fiecare zi. Ce este și din ce este făcut - acestea sunt rar puse întrebări în timpurile moderne, materialul ne este atât de familiar. Oamenii de știință cred că sticla a fost obținută pentru prima dată accidental, este imposibil de urmărit originea tehnologiei. Primele produse datează din jurul anului 2540 î.Hr. Trei componente erau prezente în rețeta antică - sifon, nisip și alumină. În viitor, au învățat cum să îmbunătățească proprietățile materialului prin adăugarea de cretă, dolomit și alte componente la ingredientele principale. Întreaga compoziție din care se prepară sticla se numește încărcătură.

Sticla colorată a început să fie obținută folosind pigmenți naturali - oxid de crom, oxid de nichel, aditivi de cobalt. Primul produs turnat a fost obținut în secolul I d.Hr. de meșteri romani. Au inventat și tablă de sticlă. Tehnologia de producere a sticlei în foi a constat în suflarea unei bule cilindrice uriașe, de dimensiuni umane, dintr-o masă fierbinte. Până s-a răcit, a fost tăiat de-a lungul părții lungi și așezat pe paleți pentru aliniere. Această tehnică a fost răspândită până la începutul secolului al XX-lea. În Rusia, producția de sticlă a fost deschisă în secolul al XVII-lea și era situată în satul Dukhanino, la acea vreme doar străinii erau stăpâni.

Compoziţie

Sticla este folosită în multe scopuri. Ce este sticla, ne-am dat seama și care sunt ingredientele sale principale? Compoziția ingredientelor inițiale pentru întreaga perioadă a practicii de fabricare a materialului nu s-a schimbat. Trei componente principale alcătuiesc baza (încărcarea) - nisip de siliciu sau cuarț, sodă (oxid de sodiu) și oxid de calciu, cunoscut sub numele de var. Componentele sunt combinate în anumite proporții și topite într-un cuptor la o temperatură de 300 până la 2500 ° C. În funcție de proprietățile dorite, în compoziția încărcăturii se adaugă potasiu, anhidridă borică, sticlă spartă din topiri anterioare sau materii prime reciclate, în funcție de proprietățile dorite.

Tehnologie

Pentru a spori sau a slăbi proprietățile compușilor, în procesul de topire se adaugă amplificatori, opacizanți, coloranți, decoloranți etc.. După gătire, masa este răcită rapid, ceea ce evită formarea cristalelor. Dintre toate componentele, cel mai mare procent din rețetă este nisipul - de la 60 la 80%. Nisipul acționează ca un miez în jurul căruia se formează materialul vitros. Tehnologia de producție a sticlei a rămas neschimbată de secole.

Varul este o altă componentă fără de care nu se poate produce sticlă. Ce este oxidul de calciu din ingrediente? Această componentă conferă materialului rezistență chimică și sporește luciul. Sticla poate fi topită doar din nisip și sodă, dar fără var se va dizolva în apă. Al treilea jucător din amestec este oxidul de metal - sodiu sau potasiu (până la 17%). Se introduce în amestec sub formă de sodă sau potasiu. Aceste componente reduc punctul de topire, permițând granulelor individuale de nisip să se topească complet și să se combine într-un monolit.

feluri

În funcție de componentele utilizate în amestec, tipurile de sticlă sunt împărțite:

Cuarţ. Este realizat dintr-o singură componentă - silice. Are calitati ridicate: rezistent la temperaturi ridicate (pana la 1000 °C) si soc termic, transmite spectrul vizibil si ultraviolet al radiatiilor. Producția este asociată cu costuri mari de energie, deoarece silice (sticlă silicată) este o materie primă refractară și este dificil de modelat. Principalele domenii de aplicare sunt sticlăria chimică și de laborator, părțile sistemelor optice, lămpile cu mercur etc.
Silicat de sodiu. Este alcătuit din două componente, compoziție de sticlă - nisip silicat și sodă (1:3). Datorită proprietăților sale, este utilizat pe scară largă în industrie ca componentă a oricărui proces, dar nu este folosit în alte domenii, produsele nu sunt fabricate din acesta. Principalul dezavantaj este că se dizolvă în apă.
Lămâie verde. Cel mai comun tip de material din care sunt fabricate majoritatea produselor este sticla, recipientele din sticla, foile cu oglinda, vasele si multe altele.
Conduce. Oxidul de plumb este adăugat proporțional la compoziția clasică a sticlei (sarcină). Sticla cu plumb se caracterizează prin proprietăți dielectrice crescute, ceea ce îi permite să fie utilizată ca cea mai bună compoziție izolatoare în tuburi de televiziune, osciloscoape, condensatoare etc. Prezența plumbului în masa de sticlă conferă materialului o strălucire suplimentară, strălucire, care este adesea folosită. în fabricarea de produse de artă, vase etc. e. Cristal - unul dintre tipurile de sticlă cu plumb.
Borosilicat. Adăugarea de oxid de bor în compoziția materialului crește rezistența acestuia la șoc termic de până la 5 ori, iar proprietățile chimice sunt îmbunătățite semnificativ. Sticla borosilicată este folosită pentru fabricarea țevilor și articolelor din sticlă chimică de laborator, articole de uz casnic. Un caz de utilizare la scară largă este o oglindă din sticlă borosilicată pentru cel mai mare telescop din lume.
Alte tipuri de sticla - aluminosilicat, borat, colorat etc.

Tipuri de geamuri

Geamul pentru ferestre este cel mai solicitat tip de material. Transmite lumina solară, asigură izolație termică iarna și vara, împiedică pătrunderea zgomotului, decorează estetic deschiderea ferestrei și îndeplinește multe alte funcții. Astăzi există o gamă largă de tipuri de sticlă, fiecare dintre ele îndeplinește anumite cerințe:

Economie de energie. Un tip de sticlă colorată în vrac sau acoperită cu o peliculă specială, care asigură pătrunderea radiației solare cu undă scurtă în cameră, iar radiația cu undă lungă a dispozitivelor de încălzire nu este eliberată din cameră. Al doilea nume este sticla selectivă. Până în prezent, au fost dezvoltate mai multe tipuri de acoperiri. Cele mai promițătoare sunt - K-glass (depunerea de oxizi de metal la suprafață) și i-glass (depunerea sub vid multistrat de argint - dielectric).
Cremă de protecție solară. Reduce transmiterea razelor solare în cameră. Ele sunt împărțite în două tipuri - reflectorizante și absorbante. Efectul se realizează fie prin nuanțarea sticlei în vrac în timpul gătirii, fie prin aplicarea unei pelicule speciale pe suprafață.
Decorativ. Geam de geam cu caracteristici estetice suplimentare - modelat, colorat etc.

Ochelari de protectie

Una dintre calitățile negative ale sticlei este fragilitatea acesteia, există tehnologii pentru întărirea materialului. Cele mai comune tipuri:

Armat. Tablă de sticlă, în timpul formării căreia o plasă metalică este introdusă în masă. Domeniul de aplicare - spații industriale, iluminat stradal, căptușeală de puțuri de lift etc.
Laminat sau triplex. Două sau mai multe pahare sunt ținute împreună cu o peliculă sau un lichid special. Acest tip de material reduce semnificativ nivelul de zgomot din incintă. De asemenea, atunci când se utilizează filtre de culoare suplimentare în timpul laminării, poate îndeplini funcții de protecție solară. Triplex are o stabilitate mecanică ridicată, atunci când foaia este spartă, fragmentele rămân atașate de film, ceea ce o face cât mai sigură pentru utilizare în geamurile de fațadă, balcon, ferestre și uși.
rezistenta la foc. Cel mai adesea este produs folosind tehnologia de laminare cu filme speciale, care la temperaturi de peste 120 ° C își schimbă proprietățile fizice și, extinzându-se, devin plictisitoare, dând rigiditate sticlei.
De protecţie. Este un material multistrat format din mai multe tipuri de sticlă lipite cu o peliculă polimerică. De exemplu, sticla de silicat este legată de policarbonat și sticla organică. Un astfel de bloc translucid este rezistent la daune mecanice, chimice, șoc. Tipurile de sticlă de securitate includ antiglonț, rezistent la impact, rezistent la perforare și alte tipuri. Cerințele tehnice pentru materialul și clasificarea ochelarilor de protecție sunt reglementate de GOST R 51136.
temperat. Posedă caracteristici de rezistență ridicată. Efectul este asigurat de tehnologia de producere a sticlei - într-un cuptor special tunel, foile sunt expuse la temperaturi ridicate pentru o perioadă scurtă de timp și se răcesc rapid. Când este spartă, sticla călită se sparge în bucăți mici care nu reprezintă o amenințare pentru viață și sănătate. Dezavantajul este imposibilitatea prelucrării mecanice a pânzei întărite; la cel mai mic impact se prăbușește. Majoritatea produselor din sticlă călită sunt mai întâi modelate, tăiate sau prelucrate în alt mod înainte de a fi călite.

Sticla Auto

Ochelarii pentru mașini au caracteristici de rezistență sporite care îndeplinesc cerințele de siguranță. Până în prezent, în producție sunt utilizate două tehnologii - laminare (triplex) și întărire (stalinit):

Călirea se obține prin tratarea termică a sticlei silicate obișnuite, încălzirea acesteia într-un cuptor la o temperatură de +600 ° C, urmată de răcire rapidă. Dobândește rezistență mecanică și termică, dar la impacturi puternice se prăbușește, dezintegrându-se în mici fragmente sigure, cărora le lipsesc marginile tăietoare și străpungătoare. Marcaj rusesc - litera "Z", european - "T" sau temperat.
Laminat - acestea sunt două pahare subțiri de folie lipite cu o peliculă de polimer sub influența temperaturii și a vidului. Proprietățile sticlei sunt de așa natură încât rămâne intactă la impacturi puternice, nu se sparge în fragmente dacă sparge. Piesele rămân lipite cu peliculă. Triplexul are caracteristici suplimentare - nuanțare cu filtre de culoare în timpul laminării, izolare suplimentară a zgomotului interior, conductivitate termică scăzută etc.

Evoluții moderne

Secolul al XX-lea poate fi numit un timp de utilizare pe scară largă a sticlei. După dezvoltarea tehnologiei metodelor mecanice de obținere a materialului, acesta a început să fie utilizat în diverse domenii - ca cea mai subțire fibră din domeniul telecomunicațiilor, cu nu mai puțin succes este folosită în blocuri mari de mai multe tone în tehnologiile de construcție.

Proprietățile sticlei sunt diverse, ele sunt încă studiate în instituții științifice, iar meșterii găsesc noi modalități de a folosi și inventa noi tipuri. În 1940, producătorii de sticlă au introdus în lume sticla spumă. Calitățile sale sunt:

Lejeritate - nu se scufunda in apa, are structura celulara, greutatea specifica depaseste putin greutatea dopului.
Rezistență la umiditate, durabilitate.
Protejează mediul (coca-cola se adaugă la rețeta clasică de lot).
Ignifug (neinflamabil) și stinge focul.
Materialul poate fi tăiat în bucăți fără a compromite calitatea.

Domeniul de aplicare a fost materiale izolatoare pentru industrii periculoase, depozite frigorifice etc.

Pentru celulele solare, sticla este utilizată cu un strat conductiv de un strat subțire de oxid metalic. Panourile acoperite funcționează la temperaturi de aproximativ 350°C. În plus, o astfel de sticlă este montată în cabinele aeronavelor pentru a evita gheața și pentru a menține căldura în interiorul cabinei.

O realizare importantă a timpurilor moderne a fost posibilitatea producerii ceramicii din sticlă. Materialul este realizat folosind tehnologia sticlei obișnuite, dar în ultima etapă de răcire, procesul încetinește, iar cristalizarea are loc în masa materialului. Catalizatorii sunt aditivi speciali care nu afectează starea exterioară a sticlei, ci formează cristale mici. Materialul rezista la temperaturi ridicate fara deformare si este mai rezistent la tot felul de daune. Folosit în știința rachetelor, aparate de uz casnic, laboratoare, piese de motoare și multe alte domenii.

31.10.2017 19:01 2122

Sticla este un element indispensabil în viața noastră. Se găsește peste tot: în clădiri rezidențiale, vitrine și în toate modurile de transport.

Te-ai întrebat vreodată din ce este făcută sticla?

Oamenii au învățat cum să facă sticlă în Egiptul antic acum aproximativ 5 mii de ani, dar, spre deosebire de sticla modernă, nu era la fel de transparentă ca acum.

Materialul principal pentru fabricarea sticlei este nisipul de cuarț. La el se adaugă lămâie și sifon și se încălzesc într-un cuptor special. Datorită interacțiunii cu sifonul, nisipul se topește mai bine. Varul servește și la întărirea materialului rezultat și nu se prăbușește atunci când interacționează cu apa. Dacă nu s-a adăugat var, atunci paharul s-ar putea dizolva pur și simplu la contactul cu apa. Când temperatura atinge 1700 de grade, toate cele trei materiale se amestecă și devin o singură substanță, care este scufundată în staniu topit la o temperatură de peste 1000 de grade. Apoi, materialul rezultat este plasat pe un transportor, unde este răcit la 250 de grade. În același loc, sticla este tăiată în părți standard și reglabilă în grosime.

Pentru a obține sticlă colorată, pe lângă sodă și var, în nisip se adaugă compuși ai elementelor chimice. De exemplu, sticla verde poate fi obținută prin adăugarea de crom, galbenă prin adăugarea de oxid de uraniu și roșie prin oxid de fier. Un oxid este un compus al unui element chimic (de exemplu, un metal) cu oxigen.

Diferite forme de sticlă sunt obținute prin suflarea masei sale încinse. Există o astfel de profesie - un suflator de sticlă. Acesta este un meșter care face sticlă de diferite forme. Suflatorul de sticlă folosește un tub lung special în munca sa.

Pe vârful ei, el prinde sticla topită și suflă bula rezultată. În acest caz, suflatorul de sticlă rotește tubul, iar bula intră într-o matriță specială din lemn sau metal. Uneori, maeștrii își fac capodoperele fără forme. Ei procesează bula suflată din tub cu ajutorul unor instrumente (penseps, foarfece, mistrie etc.), dându-i forme variate.