Содержание

Прочное и безопасное стекло | Наука и жизнь

Фрагмент из книги: Леенсон И. А. Химия в технологиях индустриального общества. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011.

Фото Натальи Домриной.

Распределение напряжений в стекле при изгибающей нагрузке: а — напряжение в листе закалённого стекла без нагрузки; б — напряжение в отожжённом стекле; в — напряжение в закалённом стекле под нагрузкой.

Стекло — один из самых распространённых материалов, окружающих человека. И в то же время мы его чаще всего не замечаем — и когда смотрим в окно, и когда разглядываем витрины магазинов, и когда смотримся в зеркало. А всё потому, что чистое стекло прозрачно.

Стекло появилось много тысяч лет назад, и никто не знает, кто и как его изобрёл. Римский писатель и учёный Плиний Старший, живший в I веке, рассказывает, что как-то финикийские купцы развели огонь под сосудом, чтобы в пути сварить еду. Очаг они устроили, за неимением камней, из кусков соды, которая на жару расплавилась и образовала с песком и другими составными частями почвы первое рукотворное стекло.

Вероятно, этот рассказ — выдумка. Хотя бы потому, что для расплавления соды нужна очень высокая температура, которую обычный костёр не даёт. Скорее всего, стекло изобрели представители одной из древнейших профессий — гончары. При обжиге глиняные сосуды, кирпичи нередко трескались. Поэтому их пытались предварительно обмазывать разными составами. Одна из смесей оказалась удачной: готовое изделие покрылось тонкой блестящей эмалью. Это и было первое стекло — непрозрачное и мутное. Но для гончарных изделий это не было недостатком. Со временем из смеси соды, песка и известняка (или мела) стали варить стекло, из которого делали украшения, флакончики для благовоний. Вводя в стекло различные добавки, научились окрашивать его в разные цвета.

Труднее всего было получить бесцветное прозрачное оконное стекло. Его не было даже у королей и императоров средневековой Европы. Окна построек представляли собой узкие щели или небольшие отверстия, которые в непогоду закрывали ставнями или завешивали кожами, холстами, или натягивали бычий пузырь.

Самые богатые люди могли позволить себе вставить в окна прозрачные пластинки слюды. В Европе слюду добывали в Карелии. Большие пластинки слюды попадались редко и потому стоили очень дорого. Лишь в XIV веке в домах самых богатых людей появилось оконное стекло (в зданиях церквей его стали использовать раньше — примерно в X веке). Для выработки хорошего стекла прежде всего нужен был очень чистый белый песок, а он встречается нечасто. Обычный песок, содержащий примеси железа, окрашивает стекло в зелёный цвет. Поэтому когда-то все оконные стёкла были зеленоватыми. И чем больше в песке железа, чем песок темнее, тем менее прозрачным будет стекло. Сейчас из такого стекла делают бутылки.

Промышленность выпускает множество самых разнообразных сортов стекла: электровакуумное, светотехническое, оптическое, химико-лабораторное, термометрическое, медицинское, тарное, хрустальное… В их состав могут, помимо обязательного оксида кремния, входить оксиды разных элементов – алюминия, кальция, магния, бария, натрия, калия, железа, бора, цинка и даже мышьяка (например, в молочном светотехническом стекле).

Все знают, что основной недостаток многих стёкол — их хрупкость. Огромная масса стеклянных изделий ежедневно превращается в стеклянный бой. Помимо экономических убытков, разбитое стекло представляет опасность, так как свежий скол стекла очень острый. Недаром только что надломленную пластинку стекла можно использовать в качестве режущего инструмента в микротоме — приборе, делающем тончайшие срезы биопрепаратов для биологических исследований. Но оказывается, стекло можно сделать не только очень прочным, но и не дающим острых осколков.

Эта история началась давно — в XVII веке. Английский принц Руперт (полный титул — пфальцграф Рейнский, герцог Баварский) имел все шансы сделать блестящую военную карьеру. Но, оставив военную службу, он посвятил последние годы своей жизни искусству и науке. Одно из его открытий — закалённое стекло. Что же это такое?

Все знают, что бывает, когда в графин или гранёный стакан из толстого стекла наливают крутой кипяток: стекло лопается. Это происходит потому, что стекло — очень плохой проводник тепла; оно прогревается в сотни раз медленнее, чем, например, медь. Поэтому когда внутренняя часть стакана уже горячая, внешние его слои ещё холодные. В результате теплового расширения наружная часть изделия испытывает огромные нагрузки, которые оно часто не выдерживает. Чтобы толстостенные стеклянные изделия не разрушались, их следует нагревать (и охлаждать) медленно. Тем более это относится к изготовлению различных стеклянных изделий: после формования из полужидкой стеклянной массы их охлаждают до комнатной температуры очень медленно. Делается это в специальных печах, в которых температура понижается в течение многих часов. Эта процедура называется отжигом, а полученное таким образом изделие — отожжённым.

В плохо отожжённом стекле остаются внутренние напряжения, которые никак не изменяют его внешний вид (они видны только в поляризованном свете), но сильно ухудшают механические свойства. Эти напряжения часто концентрируются на краях, утолщённых частях изделий. В листовом стекле они могут следовать одно за другим, образуя как бы цепочку. Такое стекло очень трудно отрезать по прямой линии: неравномерно распределённые напряжения уводят трещину в сторону от нанесённой алмазом царапины.

Но отжечь стекло — только полдела. Поверхность даже хорошо отожжённого стекла, как правило, ослаблена множеством мельчайших трещинок, царапин, которые могут быть не видны невооружённым глазом. Особенно опасны микротрещины на краях стеклянных изделий. Именно с них и начинается разрушение. Под нагрузкой на концах трещинок концентрируются очень большие напряжения; трещина увеличивается и, в конечном счёте, прорезает всё изделие — оно раскалывается на части. Если каким-либо способом «залечить» поверхность стекла, сделать её очень ровной и гладкой, то такое стекло станет намного прочнее. Сделать это можно, например, химическим травлением поверхности. Если обычное оконное стекло опустить на несколько минут в смесь фтороводородной (плавиковой) и серной кислот, то с его поверхности будет стравлен слой толщиной до 0,1 мм. Оксид кремния из состава стекла при этом переходит в растворимый фторосиликат:

SiO2•xH2O+6HF→SiF62-+(2+x)H2O+2H+.

Чтобы обработанное таким образом стекло вновь не покрылось трещинками и царапинками из-за попадания на него пыли, а также для защиты от атмосферной влаги (она тоже понижает прочность стекла), его поверхность после сушки покрывают защитной плёнкой из кремнийорганических соединений. Частично «залечить» трещинки в только что купленном стакане можно и в домашних условиях. Для этого его надо осторожно нагреть в воде до её кипения и продолжать кипячение ещё минут десять. Такой стакан будет жить дольше.

В промышленности для упрочнения стекла его закаляют. Закалку осуществляют путём резкого охлаждения горячего стекла. Посмотрим, что будет, если расплавленное стекло вылить в холодную воду. Если лить его понемногу, отдельными каплями, то они не растрескиваются и после охлаждения остаются целыми.

Если стекло нагрето до очень высокой температуры (когда оно совсем жидкое), то при падении в воду капельки стекла с достаточно большой высоты она превращается почти в идеальный шарик. Если же кончик стеклянной палочки расплавить на обычной горелке, которой пользуются стеклодувы, то образуется довольно вязкая капля, которая как бы нехотя отрывается от палочки и при этом тянет за собой стеклянную нить. При попадании в холодную воду такая капля принимает форму слезинки с длинным хвостиком. При вхождении в воду скорость падения капли резко замедляется, тогда как её полужидкий хвост продолжает двигаться с прежней скоростью. В результате хвостик у застывшей капли получается в виде змейки. Именно такие капли получил впервые принц Руперт, поэтому они названы его именем (другое название — батавские слёзки).

То, что слёзки остаются целыми, — далеко не самое удивительное их свойство. Они исключительно прочные: выдерживают сильные удары молотком по толстой грушевидной части. Но есть у слёзки ахиллесова пята: стоит надломить её тонкий хвостик поближе к основанию, как вся капля с треском рассыпается на мельчайшие кусочки.

Если проводить этот эксперимент в темноте, то иногда видно свечение. Рассыпание слёзок может происходить с такой силой, что, если проводить опыт в стакане с водой, он разбивается, как при взрыве!

Чтобы объяснить необычные свойства слёзок, рассмотрим более подробно процесс их образования. При охлаждении капли возникают силы, которые тянут наружный слой внутрь, создавая в нём напряжения сжатия, а внутреннее ядро — наружу, создавая в нём напряжения растяжения. Отжиг (длительный нагрев при 100оС) приводит к снятию напряжений, так как при повышенных температурах частицы стекла приобретают подвижность и переходят на свои «удобные» места.

Описанные свойства «рупертовых слёз» присущи в большей или меньшей степени всем стеклянным изделиям, которые не прошли отжиг. Такое стекло называется закалённым. Болонские стеклодувы, например, изготовляли круглые сосуды с толстым дном, которые быстро охлаждали на воздухе. Эти сосуды (их называли болонскими склянками) выдерживали сильные удары без разрушения.

Но уже незначительные повреждения внутренней их части, например царапины, приводили к разрыву сосуда на части.

Высокая прочность закалённого стекла широко используется на практике. Если напряжения создаются в стекле направленно и равномерно, то они в значительной степени упрочняют его. Чтобы понять, почему это возможно, рассмотрим лист быстро охлаждённого с обеих сторон стекла.

Как и в случае шарика, наружные слои такого стекла будут испытывать сильное сжатие, которое по мере продвижения внутрь листа сначала уменьшается, а потом переходит в напряжение растяжения — оно максимально в центре, как это показано на рисунке. Распределение напряжений в нижней половине листа зеркально повторяет картину в верхней части.

Рассмотрим теперь, как будет вести себя под нагрузкой обычное стекло. Положим лист стекла на две опоры и надавим сверху. Верхняя изогнутая часть стекла будет испытывать сжатие, а нижняя часть — растяжение. Очевидно, что максимальные нагрузки приходятся на самые внешние слои — а они как раз и самые слабые — по причинам, о которых говорилось выше. При этом стекло начнёт разрушаться снизу, так как сжатие оно выдерживает в десять раз лучше, чем растяжение, как, впрочем, и другие материалы.

Проделаем ту же операцию с закалённым стеклом. Здесь прилагаемая механическая нагрузка приведёт к напряжениям, которые будут налагаться на уже имеющиеся в стекле. Казалось бы, это должно только ухудшить дело. Действительно, в верхней части стекла суммарное напряжение сжатия ещё более вырастет. Но дальше сложение напряжений приведёт к тому, что наиболее опасные напряжения растяжения будут максимальными где-то внутри листа, тогда как вблизи нижней поверхности напряжения могут оказаться очень малыми. Итак, под влиянием изгибающего усилия закалённое стекло испытывает по сравнению с отожжённым стеклом большее сжатие в верхнем слое и меньшее растяжение в нижнем слое. В результате на лист закалённого стекла, лежащего на двух опорах, могут встать несколько человек — лист прогнётся в 4—5 раз сильнее, чем обычное стекло, но не сломается! Закалённое стекло значительно превосходит обычное и по термическим нагрузкам — оно выдерживает перепады температур до 270оС, тогда как обычное растрескивается уже при быстром изменении температуры на 70оС.

Опыты по получению промышленного закалённого стекла начали проводить в последней четверти XIX века. Изобретателем особого «твёрдого стекла» считается итальянец де ла Басти. Стеклянные изделия, нагретые до красного каления, но не потерявшие своей формы, он погружал в ванну со смесью расплавленного жира и растительного масла, смешанных в определённой пропорции. Такую смесь можно было нагреть до нужной температуры (обычно от 150 до 300оС) и таким образом регулировать скорость охлаждения в зависимости от состава стекла, формы изделия и его размеров. Испытывались и другие способы закалки — в расплавленном парафине при 200оС, перегретым водяным паром, охлаждение листового стекла сдавливанием между холодными металлическими (или металлической и глиняной) пластинами. Такие опыты, в частности, проводил немец Ф. О. Шотт, который в 1886 году основал знаменитый стекольный завод (шоттовское стекло и поныне известно во всём мире; из него делают и лабораторную посуду высокого качества). Отличить закалённое стекло от простого можно по его оптическим свойствам: закалённое стекло обладает двойным лучепреломлением и в поляризованном свете будет казаться окрашенным.

В настоящее время закалённое стекло производят в большом количестве. Для закалки листового стекла его нагревают до 600—650оС и затем быстро охлаждают путём равномерного обдувания воздухом на специальной обдувочной решётке. Такое стекло по своим термическим и механическим свойствам значительно превосходит обычное. Например, листовое отожжённое стекло толщиной 5—6 мм выдерживает без разрушения удар стального шара массой 800 г при его падении с высоты не более 15 см. Если же это стекло закалить, то оно уже сможет выдержать без разрушения удар аналогичного шара при его падении с высоты 120 см! Прочность на изгиб у закалённого стекла тоже в 4—5 раз выше, чем у обычного. Такое «небьющееся» стекло применяют для остекления вагонов, автомобилей, самолётов и т. д. Главная его особенность в том, что при аварии оно не даёт больших кусков с очень острыми краями, которые исключительно опасны, а рассыпается на небольшие (примерно 3—5 мм) кусочки округлой формы без острых краёв. Для ещё большей безопасности передние стёкла автомобилей делают из так называемого триплекса: комбинации из двух листов обычного или закалённого стекла, склеенных прозрачным и упругим слоем синтетического полимера. При ударе осколки такого стекла остаются на месте, так как удерживаются полимером.

Информация о книгах Издательского дома «Интеллект» — на сайте www.id-intellect.ru

Виды и свойства стекла | Диаэм


Стекло – это неорганическая смесь, расплавленная при высокой температуре, которая затвердевает при охлаждении, но не кристаллизуется.

Виды стекла

Кварцевое стекло

Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты. Кварцевое стекло состоит из диоксида кремния SiO2 и является самым термостойким стеклом: коэффициент его линейного расширения в пределах 0 — 1000 °С составляет всего 6х10-7. Поэтому раскаленное кварцевое стекло, опущенное в холодную воду, не растрескивается.

Температура размягчения кварцевого стекла, при которой достигается динамическая вязкость 107 Пуаз (10 Пахс) равна 1250 °С. При отсутствии значительных перепадов давления кварцевые изделия можно применять до этой температуры. Полное же плавление кварцевого стекла, когда из него можно изготавливать изделия, наступает при 1500-1600 °С.

Известно два сорта кварцевого стекла: прозрачный кварц и молочно-матовый. Мутность последнего вызвана обилием мельчайших пузырьков воздуха, которые при плавке стекла не могут быть удалены из-за высокой вязкости расплава. Изделия из мутного кварцевого стекла обладают почти такими же свойствами, как и изделия из прозрачного кварца, за исключением оптических свойств и большей газовой проницаемости.

Поверхность кварцевого стекла обладает незначительной адсорбционной способностью к различным газам и влаге, но имеет наибольшую газопроницаемость среди всех стекол при повышенной температуре. Например, через кварцевую трубку со стенками толщиной в 1 мм и поверхностью 100 см2 при 750 °С за один час проникает 0,1 см3 Н2, если перепад давлений составляет 1 атм (0,1 МПа).

Кварцевое стекло следует тщательно предохранять от всяких загрязнений, даже таких как жирные следы от рук. Перед нагреванием кварцевого стекла имеющиеся на нем непрозрачные пятна снимают при помощи разбавленной фтороводородной кислоты, а жировые — этанолом или ацетоном.

Кварцевое стекло устойчиво в среде всех кислот, кроме HF и Н3РO4. На него не действуют до 1200 °С С12 и НСl, до 250 °С сухой F2. Нейтральные водные растворы NaF и SiF4 разрушают кварцевое стекло при нагревании. Оно совершенно непригодно для работ с водными растворами и расплавами гидроксидов щелочных металлов.

Кварцевое стекло при высокой температуре сохраняет свои электроизоляционные свойства. Его удельное электрическое сопротивление при 1000 °С равно 106 Омхсм.

Обычное стекло

К обычным стеклам относятся известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриево-калиевое.

Известково-натриевое (содовое), или натрий-кальций-магний-силикатное, стекло применяют для выработки оконных стекол, стеклотары, столовой посуды.

Известково-калиевое (поташное), или калий-кальций-магний-силикатное, стекло обладает более высокой термостойкостью, повышенным блеском и прозрачностью; используется для выработки высококачественной посуды.

Известково-натриево-калиевое (содово-поташное), или натрий-калий-кальций-магний-силикатное, стекло имеет повышенную химическую стойкость, благодаря смешению окислов натрия и калия; наиболее распространено в производстве посуды.

Боросиликатное стекло

Стекла с высоким содержанием SiO2, низким – щелочного металла и значительным – оксида бора B2O3 называются боросиликатными. Борный ангидрид действует как флюс для кремнезема, так что содержание щелочного металла в шихте может быть резко уменьшено без чрезмерного повышения температуры расплавления. В 1915 году фирма Corning Glass Works начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием Pyrex. Стекло марки Pyrex является боросиликатным стеклом с содержанием не менее 80% SiO2, 12-13% В2O3, 3-4% Na2О и 1-2% Аl2О3. Оно известно под разными названиями: Corning (США), Duran 50, Йенское стекло G20 (Германия), Гизиль, Монекс (Англия), ТС (Россия), Совирель (Франция), Simax (Чехия).

В зависимости от конкретного состава стойкость к термоудару таких стекол в 2–5 раз выше, чем у известковых или свинцовых; они обычно намного превосходят другие стекла по химической стойкости и имеют свойства, полезные для применения в электротехнике.

Температура размягчения стекла «пирекс» до динамической вязкости в 1011 пуаз (1010 Пас) составляет 580-590 °С. Тем не менее стекло пригодно для работ при температурах до 800 °С, но без избыточного давления. При использовании вакуума температуру изделий из стекла «пирекс» не следует поднимать выше 650 °С. В отличие от кварцевого стекло «пирекс» до 600 °С практически непроницаемо для Н2, Не, O2 и N2. Фтороводородная и нагретая фосфорная кислоты, так же как и водные растворы (даже 5%-ные) КОН и NaOH, а тем более их расплавы, разрушают стекло «пирекс».

Хрустальное стекло

Хрустальные стекла (хрусталь) — высокосортные стекла, обладающие особым блеском и способностью сильно преломлять свет. Различают свинцовосодержащие и бессвинцовые хрустальные стекла.

Свинцовосодержащие хрустальные стекла — свинцово-калиевые стекла, вырабатывают с добавлением окислов свинца, бора и цинка. Характеризуются повышенным весом, красивой игрой света, мелодичным звуком при ударе; применяют для производства высококачественной посуды и декоративных изделий. Наибольшее применение имеет хрусталь с содержанием от 18 до 24% окислов свинца и 14—16,5% окиси калия (легкий).

К бессвинцовым хрустальным стеклам относятся баритовое, лантановое и др.

Баритовое стекло содержит повышенное количество окиси бария. Обладает лучшим блеском, более высокой светопреломляемостью и удельным весом по сравнению с обычными стеклами, применяют как оптическое и специальное стекло.

Лантановое стекло содержит окись лантана La2О3 и лантаниды (соединения лантана с алюминием, медью и др.). La2О3 повышает светопреломление. Отличается высоким качеством; применяется как оптическое.

Свойства стекла

Плотность стекла зависит от его химического состава. Плотность — отношение массы стекла при данной температуре к его объему, зависит от состава стекла (чем больше содержание тяжелых металлов, тем стекло плотнее), от характера термической обработки и колеблется в пределах от 2 до 6 (г/см3). Плотность — постоянная величина, зная ее, можно судить о составе стекла. Наименьшей плотностью обладает кварцевое стекло — от 2 до 2,1 (г/см3), боросиликатное стекло имеет плотность 2,23 г/см3, наибольшей — оптические стекла с высоким содержанием окислов свинца — до 6 (г/см3). Плотность известково-натриевого стекла составляет около 2,5 г/см3, хрустального — 3 (г/см3) и выше. Табличным значением плотности стекла является диапазон от 2,4 до 2,8 г/см3.

Прочность. Прочностью называется способность материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних нагрузок. Прочность характеризуется пределом прочности. Предел прочности на сжатие для различных видов стекла колеблется от 50 до 200 кгс/мм2. На прочность стекла оказывает влияние его химический состав. Так, окислы СаО и B2O3 значительно повышают прочность, РbО и Al2O3 в меньшей степени, MgO, ZnO и Fe2O3 почти не изменяют ее. Из механических свойств стекол прочность на растяжение является одним из важнейших. Объясняется это тем, что стекло работает на растяжение хуже, чем на сжатие. Обычно прочность стекла на растяжение составляет 3,5—10 кгс/мм2, т. е. в 15—20 раз меньше, чем на сжатие. Химический состав влияет на прочность стекла при растяжении примерно так же, как и на прочность при сжатии.

Твердость стекла, как и многие другие свойства, зависит от примесей. По шкале Мооса она составляет 6-7 ед, что находится между твёрдостью апатита и кварца. Твердость различных видов стекла зависит от его химического состава. Наибольшую твердость имеет стекло с повышенным содержанием кремнезема — кварцевое и боросиликатное. Увеличение содержания щелочных окислов и окислов свинца снижает твердость; наименьшей твердостью обладает свинцовый хрусталь.

Хрупкость — свойство стекла разрушаться под действием ударной нагрузки без пластической деформации. Сопротивление стекла удару зависит не только от его толщины, но и от формы изделия, наименее устойчивы к удару изделия плоской формы. Для повышения прочности к удару в состав стекла вводят окислы магния, алюминия и борный ангидрид. Неоднородность стекломассы, наличие дефектов (камней, кристаллизации и других) резко повышают хрупкость. Сопротивление стекла удару увеличивается при его отжиге. В области относительно низких температур (ниже температуры плавления) стекло разрушается от механического воздействия без заметной пластической деформации и, таким образом, относится к идеально хрупким материалам (наряду с алмазом и кварцем). Данное свойство может быть отражено удельной ударной вязкостью. Как и в предыдущих случаях, изменение химического состава позволяет регулировать и это свойство: например, введение брома повышает прочность на удар почти вдвое. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет от 1,5 до 2 кН/м, что в 100 раз уступает железу. На хрупкость, стекол влияют однородность, конфигурация и толщина изделий: чем меньше посторонних включений в стекле, чем более оно однородно, тем выше его хрупкость. Хрупкость стекол практически не зависит от состава. При увеличении в составе стекол B2O3, SiO2, Al2O3, ZrO2, MgO хрупкость незначительно понижается.

Прозрачность – одно из важнейших оптических свойств стекла. Определяется отношением количества прошедших через стекло лучей ко всему световому потоку. Зависит от состава стекла, обработки его поверхности, толщины и других показателей. При наличии примесей окиси железа прозрачность уменьшается.

Термостойкость стекла характеризуется его способностью выдерживать, не разрушаясь, резкие изменения температуры и является важным показателем качества стекла. Зависит от теплопроводности, коэффициента термического расширения и толщины стекла, формы и размеров изделия, обработки поверхности, состава стекла, дефектов. Термостойкость тем выше, чем выше теплопроводность и ниже коэффициент термического расширения и теплоемкость стекла. Толстостенное стекло менее термостойко, чем тонкое. Наиболее термостойко стекло с повышенным содержанием кремнезема, титана и бора. Низкую термостойкость имеет стекло с высоким содержанием окислов натрия, кальция и свинца. Хрусталь менее термостоек, чем обычное стекло. Термостойкость обыкновенного стекла колеблется в пределах 90—250 °С, а кварцевого: 800—1000°С. Отжиг в специальных печах повышает термостойкость в 2,5—3 раза.

Теплопроводность — это способность материала, в данном случае стекла, проводить тепло без перемещения вещества этого материала. У стекла коэффициент теплопроводности равен 1-1,15 Вт/мК.

Тепловое расширение — это увеличение линейных размеров тела при его нагревании. Коэффициент линейного теплового расширения стекол колеблется от 5·10-7 до 200·10-7. Самый низкий коэффициент линейного расширения имеет кварцевое стекло — 5,8·10-7. Величина коэффициента термического расширения стекла в значительной степени зависит от его химического состава. Наиболее сильно на термическое расширение стекол влияют щелочные окислы: чем больше содержание их в стекле, тем больше коэффициент термического расширения. Тугоплавкие окислы типа SiO2, Al2O3, MgO, а также B2O3, как правило, понижают коэффициент термического расширения.

Упругость — способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения усилий, вызвавших деформацию тела.

Упругость характеризуется модулем упругости. Модуль упругости — величина, равная отношению напряжения к вызванной им упругой относительной деформации. Различают модуль упругости при осевом растяжении — сжатии (модуль Юнга, или модуль нормальной упругости) и модуль сдвига, характеризующий сопротивление тела сдвигу или сколу и равный отношению касательного напряжения к углу сдвига.

В зависимости от химического состава модуль нормальной упругости стекол колеблется в пределах 4,8х104. ..8,3х104, модуль сдвига —2х104—4,5х104 МПа. У кварцевого стекла модуль упругости составляет 71,4х103 Мпа. Модули упругости и сдвига несколько повышаются при замене SiO2 на СаО, B2O3, Al2O3, MgO, ВаО, ZnO, PbO.

Свойства стекла производства Corning


Код стекла 0080 7740 7800 7913 0211
Тип Силикатное Боро-силикатное Боро-силикатное 96% Силиката Цинково-титановое
Цвет Прозрачное Прозрачное Прозрачное Прозрачное Прозрачное
Термическое расширение (умножать на 10-7 см/см/°С) 0-300 °С 93,5 32,5 55 7,5 73,8
25 °С, до темп. застывания 105 35 53 5,52 -
Верхний предел рабочей темп. для отожженого стекла (для механических свойств) Норм. эксплуатация, °С 110 230 200 900 -
Экстрем. эксплуатация, °С 460 490 460 1200 -
Верхний предел рабочей темп. для закаленного стекла (для механических свойств) Норм. эксплуатация, °С 220 260 - - -
Экстрем. эксплуатация, °С 250 290 - - -
6,4 мм толщиной, °С 50 130 - - -
12,7 мм толщиной, °С 35 90 - - -
Термостойкость, °С 16 54 33 220 -
Плотность, г/см³ 2,47 2,23 2,34 2,18 2,57
Коэффициент оптической чувствительности по напряжениям, (нм/см)/(кг/мм²) 277 394 319 - 361

Обзор физических и химических свойств стекол Duran, DWK


Свойства Коэффициент линейного
расширения α
(20 °C — 300 °C) × 10⁻⁶
Точка
деформации, °С
Плотность, г/см³ Гидролитическая стойкость
DIN ISO 719 IN
Устойчивость к кислотам
DIN 12 116
Устойчивость к щелочам
ISO 695
Тип стекла
Duran 3,3 525 2,23 Не изменяемые водой Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в щелочах
Fiorax 4,9 565 2,34 Не изменяемые водой Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в щелочах
Натриево-кальциево-
силикатное стекло
9,1 525 2,5 Тугоплавкое для приборов Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в щелочах
SWB 6,5 555 2,45 Не изменяемое водой Стойкое к действию кислот Слаборастворимое в щелочах

Обзор физических свойств стекол Kimble, DWK


Виды стекла 33 Боросиликатное стекло 51 Боросиликатное стекло
Свойства
Точка деформации, °C 513 530
Температура отжига, °C 565 570
Линейный коэффициент
расширения α (0 — 300 °C)×10⁻⁷
32 55
Плотность, г/см³ 2,22 2,33
Пропускание видимого света,
толщина 2 мм
92% 91%

Обзор физических и химических свойств стекол Wheaton, DWK


Виды стекла Борсиликатные стекла Натриево-кальциево-
силикатные стекла
180 200 300 320 400 500 800 900
Свойства
Точка деформации, °C 510 505 525 510 530 515 510 496
Температура отжига, °C 560 560 570 560 570 550 548 536
Линейный коэффициент
расширения α (0 — 300 °C)×10⁻⁷
33 33 55 54 60 61 88 91
Плотность, г/см³ 2,23 2,23 2,33 2,39 2,41 2,42 2,48 2,50
Устойчивость к кислотам Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в кислотах Умеренно растворимое в кислотах
Устойчивость к щелочам Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Сильно растворимое в щелочах Сильно растворимое в щелочах

Вторичное использование стекла

Стекло, переработанное в сырье
Вторичному использованию стекла сопутствует следующая польза:
  • Уменьшение эмиссии парниковых газов, т. е. CO2. Например, при производстве стеклотары количество эмиссий парникового газа в атмосфере уменьшается на 5%, если в качестве сырья используется 10% стеклянной крошки.
  • Уменьшение энергопотребления. Производство 1 тонны стекла из песка, соды и иного материала требует в 3 раза больше энергии, чем из использованного стекла.
  • На 100%, т.е. бесконечное число раз перерабатываемый материал, причем качества стекла при переработке не ухудшаются.
  • Наиболее ресурсосберегающий упаковочный материал, поскольку для производства стекла имеется в большом количестве готовый для использования сырьевой материал и не требуется фоссильного топлива для очистки материала.

Жизненный цикл стекла Стекло – интересный и уникальный материал, который можно многократно использовать для изготовления новых стеклянных изделий без ухудшения их качества. Свойства полученного материала аналогичны тем, что и у стекла, полученного при первичном плавлении природного сырья. Стекло может быть эластичным или гибким и в то же время очень хрупким. Стекло может проводить электричество и одновременно быть хорошей теплоизоляцией. В действительности обычное оконное стекло представляет собой отвердевшую жидкость. Стекло берет свое начало из песчинок, и его можно в дальнейшем использовать практически неограниченное число раз. Таким образом, у стекла очень длинный жизненный цикл.

 


КРУГОВОРОТ СТЕКЛА

 

Производство стекловаты Изготовление стекловаты начинается с поставки и обработки сырья. Измельченные стеклянные частицы бутылок и плоского стекла, используемые в качестве сырья, обрабатываются у соответствующих поставщиков в центрах сбора и очистки. Стеклянная крошка, выходящая из этих производственных предприятий, может происходить от автомобильного лобового стекла, стеклянных отходов, возникающих при разборке теплиц, или от винных бутылок.

О возможностях вторичного использования стекла в Эстонии Стекло является одним из первых материалов, которые отдельно собираются и повторно используются. Стекло – уникальный материал, который можно многократно использовать для изготовления новых стеклянных изделий без ухудшения их качества. Производство стекла из дробленого стекла по сравнению с производством из первичного сырья (песок, сода и известняк) требует намного меньших расходов энергии. Сектор вторичного использования стекла в среднем растет на 10% в год. Международная торговля стеклянной крошкой все же не так высоко развита, причиной чего являются прежде всего высокие затраты на транспортировку этого материала по сравнению с его ценностью.
При использовании стекла в качестве вторсырья основной проблемой являются разные цвета стекла. При смешивании белой, зеленой и коричневой стеклянной крошки нельзя получить прозрачное стекло. И хотя при производстве зеленого стекла из смешанной стеклянной крошки нет ограничений, зеленое стекло не требуется выпускать в таких количествах, чтобы использовать всю смешанную стеклянную крошку. Тугоплавкие добавки, к примеру, фарфор, также создают проблемы при переработке стекла. В систему оборотного использования стекломатериала также не должен попадать хрусталь, поскольку он содержит свинец.
Сбор стеклотары и стеклянных отходов и их повторное использование широко распространены в Эстонии. Традиционно широко применяется многоразовая стеклянная бутылка в разливе алкогольных напитков (прежде всего пива). Поскольку в Эстонии производится стеклотара, то здесь имеются очень хорошие возможности для использования отходов от стеклотары в качестве вторсырья. Возможности производителей стеклотары по обращению со стеклом значительно превышают количество стеклянной крошки, производимой в Эстонии. Также расстояния для перевозки стеклянной крошки на завод не такие уж большие. Поскольку возможности повторного использования стеклотары и ее отходов и удельный вес тары многократного пользования от общей массы тары в Эстонии довольно высокие, то следовало бы способствовать использованию этого вида упаковки и развивать данную сферу.

 

 

Сортировка стеклянных бутылок и банок без маркировки залоговой тары
Помещайте в контейнер для сбора стекла только:
  • стеклянные бутылки
  • стеклянные банки

Не помещайте в контейнеры для сбора стекла:
  • фарфор (кофейные чашки, тарелки), опаловое стекло (упаковка от косметических изделий)
  • глиняные бутылки
  • пластиковые бутылки
  • жаростойкое стекло (формы для выпечки, кофейники)
  • оконные стекла, зеркала
  • лампы накаливания, хрусталь

 
 
 

 

оконное стекло ремонтирует здание Inspiring Collections

О продукте и поставщиках:

Откройте для себя новые разновидности. оконное стекло на Alibaba.com. Вы можете поискать первоклассные сорта. оконное стекло различной толщины, цвета и размера .. оконное стекло подходят для всех типов строительных проектов .. оконное стекло на Alibaba.com - отличный выбор для строительства. Они распределяют солнечный свет наиболее оптимальным образом, сокращая счета за электричество.

оконное стекло очень прочные и устойчивы к атмосферным воздействиям и истиранию. Их также можно обработать, чтобы сделать их огнестойкими и пуленепробиваемыми, что обеспечит безопасность. Добавьте соблазнительного очарования своей конструкции с помощью. оконное стекло. Они могут выдерживать воздействие химических агентов и даже ржавчину. Следовательно, вложив деньги, вы обязательно будете получать выгоду в течение продолжительного времени.

Многочисленные типы. оконное стекло такие как плавающие, травленные, закаленные, закаленные, огнестойкие, теплопоглощающие, теплоотражающие, Low-e, аргон. Для обеспечения адаптированы несколько методов. оконное стекло разновидности, такие как прозрачное стекло, стекло с покрытием, узорчатое стекло, матовое стекло, тонированное стекло, закаленное стекло и армированное стекло. Их легко разрезать, придавать форму, покрывать и утеплять. Толщина, форма и размер. оконное стекло можно выбрать в соответствии с требованиями. Размер варьируется от 3 мм до 25 мм, а формы могут быть прямоугольными, круглыми, квадратными с изогнутыми краями и т. Д. У высококлассных вариантов есть умный оттенок, который при необходимости переключается с прозрачного на полупрозрачный. Используемые поделки бывают окрашенными, керамическими, ламинированными и 3D. Продукция сертифицирована CE, BSI, ISO, CCC.

Получите потрясающий результат. оконное стекло продает на Alibaba.com. Выбирайте превосходные продукты из надежных источников. оконное стекло поставщиков. Купите сейчас и получите максимум за свои деньги.

сообщение доклад по химии 9 класс

Стекло  универсально в применении и на данный момент в мире широко используется практически во всех сферах жизни. В максимально нагретом виде стеклу можно придать нужную форму. Со средневековья существовала профессия мастера, который умел выдувать сосуды, игрушки, вазы из стекла.

В изначальном агрегатном состоянии стекло жидкое. К такому состоянию его приводит температура в +2500 градусов. При остывании стекло затвердевает. Прозрачными бывают не все стекла. После остывания оно может быть матовое. Этимология слова «стекло» различное. На разных языках существует различное значение. Например, с английского – стекло означает «блестеть», «сиять», с немецкого –«светлый».

Самыми первыми мастерами стеклоизделия были Египтяне и оставались ими долгое время. В основном стекло использовали для создания плиток в оформление внутренних залов и парадных. Археологи помимо облицовочных плиток нашли украшения, предположительно созданные 2500 году до нашей эры. Вавилонские жители широко использовали стеклянную посуду в быту, которую сейчас находят археологи. Азия, предположительно, овладела мастерством остекления 6000 назад до нашей эры.

Об овладении техникой ходят целые легенды. Одна из них говорит об Античном времени. Все началось с того, что финикийские купцы странствовали по песчаному берегу и решили из песочных камней сложить костер для обогрева. Когда утром они проснулись, то обнаружили стеклянный слиток.  Но даже благодаря легендам учёные так и не установили точное место происхождения я изобретения технологии по созданию стекла. Это звание не могут разделить между собой Древний Египет, Финикия, Месопотамия. Притом всем стекло и техника Его плавки отличаются друг от друга у каждой страны. Важно отметить, что стекло каждого столетия отличается друг от друга достаточно значительно.

Структуру стекла активно изучал Ломоносов. Песок – основной материал, из которого изготавливают стекло, а в нем содержится кальций и натрий, который плавится и остужается в твердую форму. В современном мире люди изготавливают из стекла игрушки, посуду, украшение, фрески, картины, мебель для ванны и окна. Такое широкое использование стекла упростила нашу жизнь во множество раз и глубоко в ней укоренилось на тысячелетия.

Вариант 2

Это хрупкий прозрачный материал, получаемый из кварцевого песка (70%), соды и извести. Для изменения цвета, в стекло добавляют различны оксиды металлов. Для создания бронированного стела, пластины накладываются друг на друга и скрепляются между собой полимерной пленкой, после чего полученный материал прогревают в печи и прокатывают станком бод большим давлением (подобная технология используется для изготовления стекол для автомобилей, так как такая конструкция не позволяет разбитому стеклу разлетаться на осколки)

Физические свойства стекла:

  • Плотность от 2400 до 2600 кг/м3
  • Прочность стекла при растяжении от 30 до 60 МПа
  • Хрупкое

Оптические свойства

  • Теплопроводность от 0,6-0,8 Вт/(м C)
  • Звукоизолирующая способность
  • Химическая стойкость
  • Твердость по шкале Мооса составляет 6-7 единиц
  • Температура плавления 425-600

Образование:

Стекло образуется из шихты, в состав которой входит: кремнезем, глинозем, оксид натрия, кальция, магния. Для получения специальных свойств, вводят оксид бара, свинца и бария.

Стекловарение происходит в три этапа:

Силикатообразование. Образование сложных силикатов при температуре 900 C.

Стеклообразование. На этой стадии стекломасса становится однородной и весьма прозрачной, но в ней по-прежнему много пузырей, поэтому данную массу нагревают до температуры 1200 С. Благодаря этому концентрация растворов силикатов выравнивается и в конечном итоге образуется однородная масса.

Гомогенизация и студка стекла. Для гомогенизации полученную массу приводят в движение, после того, как стекломасса становится вязкой, ее растягивают на тонкие пластины. В конечном итоге получившееся стекло остужают.

Отдельным этапом происходит формование, оно может производиться с помощью вытяжки, прокатки или прессования.

Разновидности стекла:

  • Листовое
  • Оконное листовое стекло
  • Деревянные оконные блоки
  • Пластиковые окна
  • Особенность: пропускание ультрафиолетовых лучей до 70%
  • Витринное
  • Светорассеивающее
  • Увиолевое (пропускает до 80% ультрафиолетовых лучей)
  • Теплоизоляционное
  • Закаленное
  • Армированное
  • Ламинированное
  • Отделочное
  • Стемалит
  • Марблит
  • Светочувствительное
  • Электротехнические
  • Пеностекло
  • Специальное кварцевое стекло
  • Стекловолокно
  • Стеклокерамика

9 класс.

Стекло

Интересные ответы

  • Животные пустыни — доклад

    Как известно, пустыня не располагает благоприятной атмосферой для большинства живых существ. Но вопреки этому, в пустыне можно найти огромное разнообразие животных.

  • Иван Грозный — сообщение доклад

    Иван Грозный, он же Иван 4-ый – достаточно известная историческая личность. Теоретически, Иван Васильевич стал правителем всей Руси в 3 года. Через несколько лет, юный Иван уже видел все дворянские войны за власть и деньги

  • Рысь — сообщение доклад (2, 3, 4 класс окружающий мир)

    Рысь – млекопитающее животное. Размеры рыси составляет около 90-130 сантиметров в длину и в холке порядка 80 сантиметров. По весу самки чуть меньше самцов. Масса самцов – 20-25 килограмм, а у самок около 18 килограмм.

  • Архитектура Санкт-Петербурга — сообщение доклад

    Город Санкт-Петербург известен, как культурная столица России. Ведь не даром его так называют. Каждый, кто хоть раз посещал Санкт-Петербург, не мог не влюбиться в него и его красоту

  • Доклад на тему Планета Сатурн сообщение

    Сатурн является второй по размерам и шестой по счёту планетой в Солнечной системе. Своё название планета получила в честь древнеримского бога земледелия. Самой характерной чертой этой планеты считаются знаменитые кольца

Китай Из закаленного стекла Производители, Поставщики, Фабрика — Сделано в Китае

Утепленное оконное стекло закаленное сделано в Китае, толщина от 3мм-10мм

ФУНКЦИИ:
1) Помогите уменьшить потерю тепла через окно

2) Намного сильнее и лучше удерживать изолирующий газ, чем многие традиционные конструкции.

3) Стеклопакет также обладает высокими звукоизоляционными свойствами.

4) Стеклопакет представляет собой гибкое стекло, так как используемые стекла могут быть изменены в соответствии с требованиями.

Приложения
Окна с двойным остеклением
Коммерческие ненесущие стены
Стеклянные фасады
Стеклянные мансардные окна
Стеклянные навесы

Наше преимущество:
1) Энергосбережение: из-за низкой теплопроводности герметичного воздуха между стеклами, изолирующее стекло может уменьшить теплопередачу изнутри наружу. Таким образом, это может сэкономить 30% -50% энергии.
2) Против росы: изоляционное стекло наполнено достаточным количеством осушителя, чтобы эффективно поглощать внутреннее пространство пара или проникать снаружи, обеспечивая абсолютную сухость газа во внутреннем пространстве. Экономия энергии: из-за низкой теплопроводности герметичного Воздух между стеклом, изолирующее стекло может уменьшить теплопередачу изнутри наружу. Таким образом, это может сэкономить 30% -50% энергии.
3) Звукоизоляция: однослойное стекло может снизить шум до 20-22 дБ. Обычное изоляционное стекло снижает шум до 29-31, а специальное изоляционное стекло может быть уменьшено до 45 дБ.


Доступность:

1) толщина: 3 мм-10 мм

2) Стандартные размеры: индивидуальные


Пакет:

1) Стандартный фанерный кейс

2) Фанерный кейс

3) кадр от ослабленных блоков

Hot Tags: утепленное оконное стекло закаленное, Китай, производители, поставщики, фабрика, сделано в Китае

Стекло как материал для химической посуды

    Наиболее употребительный материал для изготовления химической лабораторной посуды и деталей различных установок для проведения экспериментов — это стекло. [c.11]

    Главный потребитель стекла в настоящее время — строительная индустрия. Больше половины всего вырабатываемого стекла приходится на оконное для остекления зданий и транспортных средств автомашин, железнодорожных вагонов, трамваев, троллейбусов. Кроме того, стекло используют в качестве стенового и отделочного материала в виде пустотелых кирпичей, блоков из пеностекла, а также облицовочных плиток. Примерно треть производимого стекла идет на изготовление сосудов различного типа и назначения. Это прежде всего стеклянная тара — бутылки и банки. В большом количестве стекло расходуется на изготовление столовой посуды. Стекло пока незаменимо для производства химической посуды. В довольно большом количестве из стекла изготавливают вату, волокно и ткани для тепловой и электрической изоляции. [c.44]


    В наибольшей степени на развитие сорбционных процессов влияют материал химической посуды, природа сорбируемых веществ и pH среды (табл. 1.2). Так, при установлении сроков хранения водных проб в различной химической посуде минимальные потери Аи, Аз, 5Ь, Hg, Сс1 (до 25%) отмечены для стекла и кварца, а максимальные (до 67%) для полиэтилена при 7—8 сутках хранения [28]. В то же время имеются рекомендации хранить водные растворы в чистых полиэтиленовых сосудах, поскольку при использовании стеклянных сосудов некоторые металлы могут быть адсорбированы стеклянной поверхностью даже из соответствующим образом подкисленных растворов [8].[c.28]

    Одним из наиболее широко используемых в аналитических лабораториях реактивов является вода. Деионизированная вода лучшая по качеству, но даже она может содержать, % алюминия 2-10 , висмута сЗ-10 , вольфрамасвинцавлияют материал посуды и время хранения. Распространенными материалами для изготовления химической посуды служат стекло, кварц, полиэтилен, фторопласт и др. Систематическое изучение влияния материала посуды на чистоту реактивов показало, что для хранения реактивов и проведения анализа наиболее подходит посуда из полимерных материалов — фторопласта и полиэтилена высокого давления. Сфера использования кварцевой посуды более ограничена (табл. 1.6). [c.36]

    Следует показать учащимся правильные приемы работы при разрезании стеклянных трубок и стеклянных палочек и при соединении стеклянных трубок с резиновыми деталями — трубками и пробками. Если конец трубки смазать вазелином или глицерином, ее гораздо легче вставить. Нужно объяснить учащимся, что нельзя сильно нажимать на трубку или сжимать ее, стараясь вдвинуть в отверстие это не ускорит сборку прибора, а только приведет к поломке трубки и порезу руки. Также нельзя применять силу, чтобы вставить пробку в горло колбы. Далее, нужно показать правильные приемы закрепления химической посуды с использованием лапок. Нужно иметь в виду, что при сильном затягивании барашка стекло может треснуть. Во всех случаях под лапку должна быть подложена прокладка из упругого материала, например из резины. [c.9]

    Наиболее часто в химических лабораториях для разложения анализируемого материала применяются конические, плоскодонные колбы и стаканы, изготовленные из термостойкого и химически устойчивого стекла. Чаще применяются конические колбы емкостью 250 мл, они занимают сравнительно немного места, удобны для фильтрования и смывания остатка (или осадка). Емкость колбы соответствует применяемым ири анализе объемам растворов. Несмотря на повышенную стойкость химической посуды, не следует горячие колбы ставить на холодные кафельные плитки и, наоборот, холодные (а тем более с влажным дном) ставить на раскаленную плиту. Нельзя [c. 5]


    В зависимости от химического состава силикатные стекла используют либо как самостоятельный конструкционный материал, либо как футеровочный материал для резервуаров, емкостей и т. д. Из стекла делают лабораторную посуду, аппараты, изоляторы, стеклянные волокна, стеклоткани и т. п. [c.91]

    Специальная стеклянная посуда для лабораторных целей делается из химически стойкого материала. Резкие изменения температуры лучше всего переносит тугоплавкое стекло. Посуда из тугоплавкого тонкого стекла выдерживает, не лопаясь, охлаждение даже очень холодной водой. [c.14]

    Причиной большинства травм в химических лабораториях является неправильное обращение со стеклянной посудой. Стекло — хрупкий материал и выдерживает лишь незначительные механические нагрузки. Применение физической силы при работе со стеклянными приборами не допускается. [c.15]

    Стекло широко используется в народном хозяйстве. Из него изготавливают трубы, тару, посуду, художественные изделия, детали оптических приборов, химическую и бытовую посуду. На основе стекла производят стекловолокно и стеклопластики — разновидности волокон и пластмасс, в которых наполнителем является стекло. Из стекловолокна изготавливают стекловату, стеклянный войлок, которые являются хорошими тепло-изоляторами. Из стеклопластиков важное практическое значение имеет стеклотекстолит. Это прочный конструкционный материал, используемый в машиностроении и в электротехнике как изолятор. [c.181]

    Лабораторную посуду изготовляют из твердого фарфора, который без покрытия глазурью выдерживает температуру до 1300°. Фарфор, покрытый глазурью, размягчается при —1200°. Коэффициент линейного расширения фарфора приблизительно такой же, как и стекла дуран или пирекс — около 3,5-10″ . Вследствие незначительного теплового расширения фарфоровая посуда выдерживает резкие перепады температур и, например, может быть использована при прокаливании на стеклодувной горелке. К химическим агентам фарфор инертен в той же степени, как очень хорошее химическое стекло. Концентрированные минеральные кислоты на фарфор не действуют, за исключением фосфорной кислоты при нагревании и, конечно, плавиковой кислоты, которая разъедает любой материал, содержащий двуокись кремния. При нагревании фарфор заметно разрушается концентрированными растворами щелочей. [c.31]

    Эффективным моющим средством является хромовая смесь (раствор бихромата калия в серной кислоте). Посуду сначала ополаскивают водой, наливают хромовую смесь до /з /4 объема сосуда и осторожно смачивают внутренние стенки. Сливают хромовую смесь в емкость, где она хранится, и через несколько минут промывают сосуд водопроводной и дистиллированной водой. В пипетки хромовую смесь набирают только при помощи груши. Хранят ее в фарфоровых стаканах с крышками или в колбах из химически стойкого стекла, помещенных в сосуд из кислотоупорного материала, например, винипласт. После многоразового использования смесь теряет свои свойства, окрашивается в темно-зеленый цвет. Ее сливают в специальную тару. [c.6]

    Химическая устойчивость стекла как материала обусловлена главным образом его составом. Химическая устойчивость поверхности лабораторной посуды зависит еще и от многих факторов характера термической обработки, атмосферы в печи, способа формования и т. д. [c.26]

    В химической промышленности кварцевое стекло применяют в качестве материала для аппаратуры, трубопроводов, запорной арматуры, центробежных насосов и лабораторной посуды. Особенно целесообразно изготавливать из кварцевого стекла холодильники, концентраторы, испарители и реакторы, а также ректификационные колонны высотой до 10 м. [c.71]

    Поли-ТФЭ находит разнообразное применение. Его используют, например, для футеровки кухонной посуды [73] благодаря химической и термической стойкости. Много патентов взято на процессы наполнения его другими пластиками, металлами при получении самосмазывающихся подшипников [74, 75] наполнение поли-ТФЭ силикатом алюминия, стеклом, асбестом или другими неметаллическими волокнистыми материалами применяют для создания материалов, идущих на изготовление трущихся частей механизмов, например дисков муфт сцепления [76]. Поли-ТФЭ низкого молекулярного веса используется при получении высокотемпературных консистентных смазок [77] и клеев [78]. В результате смешивания тонкоизмельченного поли-ТФЭ с графитом, последующего гранулирования смеси и покрытия поверхности полученного материала вначале сульфидом- молибдена, а затем серебром, золотом или никелем удается получить электропроводящий пластик [79]. Одним из очень необычных процессов является возможность прививки к порошкообразному поли-ТФЭ лактама посредством полимеризации образующейся суспензии с помощью гидрида натрия и диизоцианата. Получающийся материал обладает лучшей эластичностью, чем поли-ТФЭ, и большей химической стойкостью, чем найлон [80]. [c.19]


    Условия спуска сточных вод на различных предприятиях очень разнообразны, поэтому в каждом отдельном случае следует поступать, сообразуясь с местными условиями. Для отбора пробы чаще всего используют толстостенные стеклянные бутыли из химически стойкого стекла с резиновой или притертой стеклянной пробкой или со специальными пробками, имеющими пружинные крепления п резиновые уплотнения. Если требуется особо прочный и химически стойкий материал, то используют полиэтиленовые бутыли с завинчивающимися пробками. Прежде чем взять пробу, посуду следует несколько раз ополоснуть анализируемой водой. Если доступ [c.199]

    Чтобы разрушить стекло, нужно преодолеть напряжение, создаваемое этими слоями. Стекло, охлажденное обычным способом, имеет прочность при изгибе около 50 Н/мм , а термически закаленное стекло-приблизительно 140 Н/мм . Если к этому добавить химическую обработку, то можно будет изготовить сверхпрочные стекла с пределом прочности при изгибе до 700 Н/мм и даже такие, которые могут выдержать в 3 раза большую нагрузку. Химическая обработка заключается в том, что на поверхности стекла небольшие по размеру ионы натрия путем ионного обмена заменяются более крупными ионами калия. Прочность стекла при этом возрастает. Такое стекло не разбивается даже при ударе, поэтому в отличие от термически закаленного материала его можно обрабатывать механически. Подобное стекло стали использовать прежде всего для изготовления домашней посуды, задних стекол автомобилей, лабораторного оборудования. Затем химически обработанные стекла стали применять в местах, подвергающихся большим перегрузкам,-полностью стеклянных дверях, батисферах, наружных слоях защитных стекол сверхзвуковых самолетов и ракет. Возможно, что в будущем в некоторых областях применения они смогут потеснить или даже вытеснить металлы. [c.243]

    Полиэтилен — это по существу насыщенный углеводород с молекулярным весом от 20 тысяч до одного миллиона. Он представляет собой прозрачный материал, обладающий высокой химической стойкостью, температура размягчения 100—130° С, предел прочности при растяжении 120—340 кг/сж , имеет низкую тепло- и электропроводность. Полиэтилен применяют для изоляции электрических проводов, изготовления прозрачных пленок. Их используют в качестве упаковочного материала, вместо стекла для укрытия растений в парниках. Из полиэтилена производят также посуду и другие изделия ширпотреба. [c.460]

    В химических лабораториях часто приходится нагревать растворы (иногда концентрированные) минеральных и органических кислот, щелочей, окислителей и др. Поэтому к посуде, применяемой в химическом анализе, предъявляются особые требования, главное из которых — это повышенная химическая, термическая, а иногда и механическая стойкость. Материал посуды не должен взаимодействовать даже при длительном нагревании с горячими растворами, должен также выдерживать резкие изменения температуры. В зависимости от температуры и реактивов в лабораториях пользуются посудой, изготовленной из стекла особого состава, фарфора, плавленого кварца, платины и других устойчивых материалов. [c.5]

    Стекло является одним из основных материалов при производстве электрических ламп, электронных и электронно-лучевых приборов оно используется также как изоляционный материал, а в химических и вакуумных лабораториях является самым распространенным материалом, который служит для изготовления различных деталей, устройств, приборов, лабораторной посуды и т. п. Также широко применяются в электротехнике керамика и фарфор. Так как в этой отрасли промышленности качество изделия особенно сильно зависит от чистоты использованных материалов, перед применением необходимо стеклянные, керамические и фарфоровые изделия тщательно очистить от пыли и жира.[c.11]

    Стекло — широко распространенный материал для изготовления многочисленных приборов, аппаратов и посуды, применяемых в физических, химических и других лабораториях, [c.5]

    Строжайшая чистота, граничащая с хирургической, поддерживается па рабочих местах. То же требование относится к инструменту для сборки, к посуде для химических составов, к таре для деталей. Особенно строгие требования предъявляются к таре для очищенных деталей последняя изготавливается из материала, не угрожающего загрязнением помещаемых в ней деталей например, нельзя пользоваться бумагой или картоном, так как они могут загрязнить детали трудно удаляемыми ворсинками. Лучшими материалами для тары являются целлофан, стекло, пластмасса, стойкий на воздухе металл. [c.368]

    Наиболее употребительный материал для изготовления приборов и аппаратов в химической лаборатории — стекло. Для химической посуды в основном применяются стекла, обладающие относительно малым коэффициентом линейного расширения, хорошей устойчивостью к воде, щелочам и кислотам, и достаточно устойчивые к ичмене-иню температуры. Таковы иенское приборное борсиликатное и молибденовое стекла. Приборы, работающие при высоких температурах, делают из термостойкого стекла типа Пирекс . У него еще меньший коэффициент расширения и оно выдерживает резкий температурный перепад — до 250 , Его недостаток — малая устойчивость к действию щелочей. [c.6]

    Плавлением в электрических печах или в водородо-кислородном пламени из кварца изготовляют кварцевое стекло. В зависимости от качества исходного материала и способа обработки кварцевое стекло бывает прозрачное, полупрозрачное и молочнобелое. Из кварцевого стекла изготовляют химическую посуду (тигли, стаканы, колбы, трубки, пробирки и т. д.). Его применяют и при изготовлении электронагревательных приборов, пирометров и т. д. (плавленый кварц—хороп1ий изолятор). [c.292]

    Двуокись к])смния в виде кварцевого песка находит самое широкое применение. В строительном деле ее добавляют в известковый раствор и примешивают к цементу. Самый чистый кварцевый песок применяют в стекольном и фарфоровом производствах. Из спеченного при высокой температуре кварца (при этом перешедшего в кварцевое стекло) изготовляют химическую посуду, исключительно устойчивую к резким изменениям температуры (вследствие очень малого коэффициента расширения кварцевого стекла) и выдерживаюш,ую нагревание до очень высоких температур. Еще в большей степени это относится к совершенно прозрачной посуде, изготовленной из полностью расплавленного кварца. Однако нри работе с такой посудой следует учитывать чувствительность кварцевого стекла к щелочам. Раньше одна из главных трудностей при работе с кварцевым стеклом заключалась в том, чтобы при тех высоких температурах (вблизи точки плавления кварца), при которых должно проводиться выдувание атих приборов, предотвратить кристаллизацию, вызываемую следами щелочей. Для этого достаточно уже тех ничтожных количеств, которые можно нанести на материал, дотронувшись до него перед плавлением и выдуванием потной или сальной рукой. Постепенная кристаллизация кварцевого стекла наступает также при работе с кварцевыми изделиями. Расстекловывание (помутнение) наступает тем быстрее, чем выше температуры, которым подвергалось кварцевое T Kjro в процессе работы. [c.479]

    Без соединений фтора трудно представить современную технику, освоение космических скоростей и сверхнизких температур. Такими соедт1епиями являются смазочные масла, не окисляющиеся в дымящей азотной кислоте и выдерживающие 50-градусные морозы, пластические массы (тефлон, фторопласт-3 и др.), фторокаучуки, высокотермосто1Гкие стекла, ракетное топливо и т. д. Фтор зарекомендовал себя при получении ценных фторпроизводных углеводородов, которые нашли применение в медицине (в качестве материала для заменителей кровеносных сосудов и сердечных клаианов). Широко используется фтор для получения тефлона. Тефлон очень устойчив к химическим реагентам — кислотам, щелочам, царской водке. Он незаменим в производстве веществ особой чистоты, для изготовления аппаратуры и химической посуды. [c.348]

    По сравнению с другими конструкционными материалами стекло обладает целым рядом исключительных свойств, которые часто делают его почти незаменимым. Это, во-первых, высокая химическая стойкость стекла, определившая его самое широкое применение в качестве материала для химической посуды. Во-вторых, это практически полная газонепроницаемость стекла, позволяющая изготавливать из него корпуса самых различных элементов вакуумной и газовой шшаратуры, в частности баллоны осветительных, приемно-усилительных, генераторных и т.п. ламп. И, наконец, прозрачность стекла, делающая его во многих случаях единственным материалом для смотровых окон в различных лабораторных и промышленных вакуумных и газовых установках. Сочетание же перечисленных достоинств стекла с хорошими диэлектрическими свойствами позволило широко использовать стекло для изготовления разнообразных металлостеклянных электрических вводов в установках, использующих вакуум или те или иные газовые среды. Однако эта область применения потребовала создания большой гаммы специальных сортов стекла, имеющих термический коэффициент линейного расширения, близкий к TKL того металла, с которым данное стекло должно соединяться. Значение TKL этих стекол входит в обозначение марки например, для стекла С49-1 а=4910 1/К. Основные физи-ко-механические свойства ряда электровакуумных стекол приведены в Приложении П5, более подробные сведения содержатся, например, в /5,7,15/. [c.23]

    Полиэтилен — это по существу парафиновый углеводород с мо-, лекулярной массой от 20 ООО до миллиона. Этот полимер представ-. ляет собой прозрачный материал, обладающий высокой химической стойкостью, температурой размягчения 100—130 С, прочностью на разрыв 120—340 кг/см , низкой тепло- и электропроводимостью. Полиэтилен применяют для изоляции электрических про-, водов, изготовления прозрачных пленок (их, помимо всем известного бытового упаковочного применения, используют вместо стекла для укрытия растений в парниках), мягкой пластмассовой посуды и других изделий ширпотреба. [c.329]

    Кварцевая стеклокерамика — композиционный материал, изготовленный из измельченного кварцевого стекла или синтетического аморфного оксида кремния (в зависимости от требований к получаемым изделиям) имеет фарфоровоподобный вид, плотность 1,8-2,1 г/см . Кварцевая керамика находит применение при изготовлении сложной химической аппаратуры и посуды, сосудов для варки оптического стекла, форм для точного литья, изоляторов в высокотемпературных ядерных реакторах и др. [c.352]

    До(Вольно дешевое тюрингское стекло (Thuringer Glas) представляет собой довольно мягкий материал, который легко обрабатывается, но это стекло относительно малоустойчиво к химическим воздействиям. Кроме того, оно характеризуется значительным коэффициентом расширения (примерно в пятнадцать раз выше, чем для кварцевого стекла), и поэтому изделия из этого стекла очень непрочны при переменных температурах. Данный сорт стекла малопригоден для изготовления посуды, которая подвергается нагреванию или охлаждению (перегонные колбы, холодильники, колонки и т. д.). [c.11]

    Главное преимущество плавленого кварца как материала для изготовления лабораторной посуды заключается в его высокой химической и тер.мической стойкости, кроме того, в отличие от стекла и фарфора, аналитическая проба, находящаяся в кварцевой посуде, загрязняется только 5102. К недостаткам плавленого кварца следует отнести более высокую его хрупкость, чем стекла, и возможность извлечения из него сравнительно больших количеств диоксида кремния. [c.17]

    Стекло состоит в основном из силикатной массы (примерно до 75% 5102) и представляет собой переохлажденную жидкость. Это основная теоретическая концепция, с некоторыми ограничениями принимаемая и по сей день. Успехи, достигнутые в теории стекла, стали возможными благодаря электронной микроскопии, представляющей в настоящее время основной метод исследования структуры стекла. Вопреки господствовавшим ранее представлениям показано, что при охлаждении расплава стекла возникают каплеобразные области, отличающиеся от окружающего стекла химическим составом и различной устойчивостью к химическим воздействиям. Поскольку эти области имеют величину от 2 до 60 нм, невооруженным глазом невозможно заметить никакого помутнения. Успешные разработки в области стекол в последние 20 лет основаны именно на этих результатах микроскопического исследования структуры. Изменяя величину, число и состав этих капелек , можно изготовить стеклянную посуду с очень высокой химической устойчивостью. Разделяя капельки, можно осуществить кристаллизащ1Ю (величина кристаллов около 1 мкм), т.е. получить более или менее кристаллическую структуру стеклокерамических веществ, называемых ситаллами. Они имеют феноменальную твердость, почти равную твердости стали. При желании можно изготовить прозрачный или похожий на фарфор материал, тепловое расширение которого варьируется в таких широких пределах, что его можно соединять почти со всеми металлами. Даже кварцевые стекла, экстремальные в этом отношении, имеют в 10 раз больший коэффициент теплового расширения, чем у ситаллов. Некоторые стеклок[c.242]

    Высокая химическая стойкость, огнеупорность и исключительная термическая устойчивость выдвигают кварцевое стекло на первое место как материал не только для лабораторной посуды, яо и для аппаратуры целого ряда химических производств. Изготовленные из кварцевого стекла изоляторы для электрофильт- [c. 163]

    Содержание оксидов других элементов придает стеклам разнообразные ценные свойства твердость, жаростойкость, устойчивость к выщелачиванию и действию химических реактивов. Содержание BgOg, например, придает стеклу тугоплавкость и жаропрочность, наличие ВаО и BgOg — химическую стойкость, содержание РЬО и оксидов переходных металлов — высокий показатель преломления и различные окраски. Особенно ценятся оптические свойства — прозрачность, коэффициент преломления, цвет, превращающие стекло в материал для изготовления красивой утвари и посуды. [c.369]


Как делают стеклянные окна

Глядя в идеально гладкое прозрачное стекло, задумывались ли вы когда-нибудь, как оно было создано? Многие люди не осознают, что красивые окна, которые они используют каждый день в своих домах, автомобилях и офисных зданиях, прошли через невероятный процесс, чтобы достичь размера и формы, в которых они находятся сейчас.

Давайте начнем с процесса создания стекла, а затем перейдем к тому, как это стекло становится окнами, которые вы видите каждый день.

Как делают стекло

Стеклянные окна изготавливаются на заводе, подвергаясь интенсивному процессу, при котором температура достигает 1500 градусов по Цельсию. Вот что происходит:

  • Стекольные материалы комбинированные. Сюда входят песок, кальцинированная сода, доломит, известняк и соляной пирог.
  • Эти материалы смешивают с излишками стекла и нагревают в печи до 1500 градусов Цельсия. Печи вмещают более 1200 тонн стекла.
  • Стекло плавится, а затем доводится до температуры 1200 градусов по Цельсию.
  • Стекло подается в ванну с расплавленным оловом. Олово идеально подходит для производства стекла, потому что оно идеально смешивается со стеклом.
  • Стекло всплывает на жестяную поверхность, превращаясь в лист. Температуру снижают, и лист поднимают на ролики. Различия в скорости потока и скорости роликов создают стеклянные листы разной толщины и ширины.
  • Стекло медленно охлаждается и снова нагревается для увеличения прочности и предотвращения разрушения. Или его закаляют, то есть повторно нагревают и охлаждают внезапными порывами холодного воздуха.
  • Стекло может быть застеклено и покрыто изоляционными оконными стеклами, теплопоглощающими красками или другими покрытиями.

Как делают окна

Теперь, когда стекло создано, как оно становится окном в вашем доме? Вот что происходит на оконном заводе:

  • Размеры вводятся в соответствии с конкретным окном.Стекло разрезается машинами, чтобы соответствовать желаемому размеру.
  • Стекло очищается очистителем высокого давления.
  • Стекла склеены между собой.
  • Куски рамы вырезаны и сварены вместе.
  • Рама и стекло в сборе.

Как видите, процесс изготовления окон сложен и требует сложного оборудования и опытных мастеров.

Как делают стекло?

Из всех изобретений человека стекло — одно из самых замечательных.У него достаточно твердости, чтобы защитить нас, но его легко разбить. У стекла также есть удивительная особенность быть твердым телом, которое пропускает свет — это свойство, которым обладают очень немногие материалы.

Хотя сейчас стекло является частью нашей повседневной жизни, в доисторические времена этот материал был самым ценным и востребованным предметом. Давайте узнаем больше о том, как этот материал производится и используется в окнах в наших домах.

Из чего сделано стекло?

Стекло сделано из кремния, который в основном представляет собой песок, но песок совсем не похож на стекло, так что же делает его прозрачным? В структуре стекла нет пустот, которые позволяли бы свету рассеиваться.В результате фотоны, попадающие в стекло, не поглощаются и не отклоняются, создавая прозрачный материал.

В прошлом стекло изготавливали путем нагревания песка до 3090°F, превращая его в расплавленную жидкость, из которой затем формовали стеклянные изделия. Когда расплавленный песок остывает, молекулярная структура материала претерпевает значительные изменения. В научных терминах это состояние известно как аморфное твердое тело↗, и стекло — один из лучших его примеров.

Процесс производства стекла, который мы используем сегодня, намного более эффективен, чем то, что мы обсуждали.

Сегодня стекло производят путем смешивания песка с карбонатом натрия↗, снижая температуру плавления кремнезема. Однако этот процесс также делает смесь соды и стекла водорастворимой. Поэтому в смесь часто добавляют известняк или карбонат кальция, чтобы предотвратить растворение стекла и сделать его водонепроницаемым.

Современный процесс производства стекла также включает использование нескольких добавок со смесью кремнезема для придания стеклу различных свойств, таких как прочность, проводимость, цвет и т. д.

Как производится оконное стекло?

Первая задача состоит в том, чтобы убедиться, что оконное стекло абсолютно плоское. Дефекты толщины стекла могут вызвать такие проблемы, как плохая оптика или несовместимость с оконными стеклами.

Хотя мы разработали несколько методов изготовления плоских стеклянных пластин, наиболее распространенным методом, используемым сегодня, является метод флоат-стекла↗, изобретенный сэром Аластером Пилкингтоном в 1952 году.

В этом методе расплавленное стекло выливается на расплавленное олово, образуя плоский слой, который плавает поверх поверхности олова.Стеклянную пластину оставляют охлаждаться до 1112°F, а затем перемещают на конвейерную ленту. Тонкость стекла зависит от скорости конвейера. Чем быстрее конвейер, тем тоньше будет лист стекла.

История оконного стекла

Первое известное использование стекла для окон датируется 680 годом нашей эры в Англии. В старых соборах часто были очень тщательно сделанные витражи, многие из которых сохранились до наших дней.

Эти памятники показывают нам, что люди в прошлом уже экспериментировали со стекловарением.Одной из заметных личностей среди этих новаторов был Джабир ибн Хайян, персидский химик, который много экспериментировал с окрашиванием стекла.

Джабир записал свои открытия в книгу под названием «Китаб ад-Дурра аль-Макнуна» или «Книга сокрытой жемчужины». Однако у людей того времени не было доступа к сложной технике, которая есть у нас сейчас. В результате массовое производство оконных стекол стало невозможным. Производство оконных стекол в настоящее время в значительной степени автоматизировано, а стоимость значительно снизилась за последнее столетие.

Типы стекол, используемых в окнах дома

Существует два основных типа оконного стекла, которые различаются в зависимости от основного производственного процесса. Производители используют эти стекла в качестве основы для создания различных разновидностей стеклянных панелей.

Отожженное стекло

Отжиг — это процесс, при котором вы даете стеклу медленно остыть после его затвердевания и переноса из основы из расплавленного олова. Постепенное охлаждение в контролируемой среде снимает внутренние напряжения внутри стекла, делая его менее склонным к растрескиванию от механических ударов или изменений температуры.

Закаленное стекло

Закаленное стекло изготавливается путем охлаждения плоских сторон стекла с помощью струи воздуха. Дуновение увеличивает скорость охлаждения внешней поверхности стекла по сравнению с внутренней. Этот процесс создает сжимающую силу на внешней поверхности стекла, которая уравновешивается силами растяжения, возникающими внутри стекла. В результате стеклянная панель в 4-5 раз прочнее отожженного стекла. Закаленное стекло также более безопасно. В случае, когда стекло разбивается, оно разбивается на мелкие квадратные осколки, а не на длинные острые осколки.

Прогресс в производстве стекла будет продолжаться

Стекло привлекало нас тысячи лет и продолжает привлекать нас сегодня. Когда-то этот волшебный материал был дорогим в производстве и хранении, но теперь мы овладели искусством изготовления стекла и совершили прорыв в разработке новых типов очков. Со временем мы продолжим наблюдать улучшения в производственных процессах и типах производимого стекла.

Как обычно изготавливают оконное стекло

Оконное стекло не является сложной конструкцией.Однако, если бы изобретатель был призван разработать метод изготовления оконного стекла, не имея предварительного знакомства с предметом, используемый метод, казалось бы, был бы самым последним, на который он, вероятно, наткнулся бы. Об обычном оконном стекле принято говорить как об продуваемом. Для человека, не знакомого со способом его изготовления, термин «выдувание» дает очень несовершенное представление о нем. Верно, что выдувание — это большая и важная часть операции, но было бы невозможно выдуть плоское оконное стекло только одним выдуванием.Есть три способа получения плоских столов или пластин из стекла, один из которых вообще не требует выдувания. Стекло, изготовленное последним способом, называется листовым стеклом. Стекла, изготовленные с помощью двух систем, требующих выдувания, называются соответственно «кроновым стеклом» и «цилиндрическим стеклом» — термины, полученные из-за особенностей методов их производства. Сначала опишем способ получения КОРОННОЕ СТЕКЛО Устройство печей для производства стекла уже было описано в статье «Выдувание стекла», опубликованной на стр. 90 текущего тома.Рабочий поднимает на конец своей трубки большую массу стекла, последовательно выполняя операции, точно такие же, как описано в упомянутой статье, за исключением того, что для изготовления коронного стекла он поднимает гораздо больший вес. Пай также катает его на «чудо» так же, как он делал бы бутылки; но в настоящей операции требуется большая осторожность, чтобы предотвратить возникновение неравенства, так как масса пластикового стекла намного больше. Сформировав шар на марвере до тех пор, пока он не примет форму груши, помощник — обычно мальчик — тем временем слегка раздувает его, дуя, затем он размягчается в маленькой печи и снова катается на марвере, чтобы исправить любые отклонения, которые могут возникнуть. образовались во время последнего нагревания, и в то же время собрать наибольшую массу стекла на крайнем конце, технически называемом «слитком». Теперь луковица еще больше расширяется за счет выброса из легких рабочего, а между тем она поддерживается за счет того, что труба опирается на горизонтальный стержень, называемый «слитковым стержнем», до тех пор, пока не становится почти сферической. случаях, когда «слиток слитков» не используется, вместо него используются другие эквивалентные устройства1? заменил его. Его используют, чтобы помочь рабочему вращать колбу, чтобы она оставалась как можно ближе к шаровидной форме. Затем его доставляют к забойному отверстию. Это круглое отверстие в печи, перед которым на небольшом расстоянии устроен экран из каменной работы, простирающийся достаточно далеко, чтобы защитить рабочего от жары.Его лицо также защищено решеткой, имеющей отверстия со стеклянными пластинами, чтобы он мог видеть свою работу. Труба с расширенным утолщением уложена поперек крюка, выступающего за экран работы каменщика. Здесь дно колбы (слитка) подвергается непосредственному воздействию высокой температуры, а труба быстро вращается рабочим, возникающая таким образом центробежная сила вскоре превращает колбу из формы шара в форму вытянутого сфероида, то есть , он распространяется в стороны, пока сторона, противоположная огню, не станет почти плоской. Помощник теперь прикрепляет к центру стороны, противоположной трубе, железный стержень, называемый «понтил» или «понти», так, чтобы он стоял как можно ближе к оси вращения. Затем первый рабочий немедленно отсоединяет трубу, касаясь горлышка горячего стекла холодным утюгом, смоченным водой. Сторона, к которой до сих пор была прикреплена труба, теперь подведена к печи. При продолжении вращения стекло начинает расширяться, отверстие, оставшееся после отделения трубки, становится все больше и больше, пока, наконец, вся колба внезапно не расширяется в единый плоский стол.Однако до того, как этот результат будет достигнут, необходимо переместить колбу в большую печь, называемую «печь для взвешивания», которая имеет отверстие, подобное «забойному отверстию», за исключением того, что оно больше. Теперь стекло имеет форму плоской круглой пластины, но в месте прикрепления плоскодонки на нем останется выступ, называемый «бычий глаз». Для того, чтобы форма пластины не могла измениться, вращение продолжают до тех пор, пока стекло не остынет достаточно, чтобы поддерживать себя. Затем другой помощник берет ее на большую железную вилку, и после того, как пластина отломается, пластина переносится в печь для отжига, где она остается там двадцать четыре часа. После отжига стекло можно нарезать на нужные размеры и упаковать. Приведенный выше план дает лишь слабое представление о мастерстве, необходимом для производства коронного стекла. По необходимости описание всех мелких манипуляций, требующих наибольшей ловкости, опущено. Однако было сказано достаточно, чтобы дать читателю правильное представление об общих принципах метода.Кроновое стекло не производится в настоящее время ни в этой стране, ни в Европе так широко, как ЦИЛИНДР СТЕКЛО При изготовлении цилиндрического стекла выдувание распространяется только на то, чтобы получить цилиндр, открытый с обоих концов. На самом деле выдувание в течение всего процесса сопровождается манипуляциями своеобразного характера; только продувание не дало бы желаемого результата. Отверстия печи несколько приподняты, а от основания печи отходят платформы, по одной на каждое отверстие или котел, на которых стоит рабочий. Эти платформы имеют значительную длину, и между ними вырыты ямы значительной глубины, чтобы рабочие могли раскачивать луковицу в процессе удлинения. Манипуляции те же, что и для крон-стекла, вплоть до расширения глазного яблока, и до сих пор они уже были описаны. Когда взрывная волна впервые попадает в пластиковое стекло, расширение происходит в той части грушевидной массы, которая называется горловиной. Теперь рабочий держит 1’P.11 над головой, и вес толстой части масса давит на расширенную часть до тех пор, пока она не примет форму горлышка бутылки, наподобие тех, которые фармацевты используют для настоек и т. д.Теперь расширенной части дают остыть, что она легко делает из-за своей тонкости, и она становится жесткой. Затем рабочий приступает к сложной манипуляции. Он дует в трубу, одновременно вращая ее, чтобы сохранить цилиндрическую форму расширяющейся части, а также раскачивает шарик в одной из описанных выше ямок, тем самым удлиняя цилиндр. Стекло по мере того, как оно становится тонким, остывает и становится жестким, и одна из самых трудных частей операции состоит в расширении стекла до необходимых размеров именно в то время, когда оно становится настолько холодным, что остается в надлежащей форме. Когда стенки цилиндра стали везде одинаковой толщины и была достигнута необходимая длина, самый дальний от закрываемой трубы конец имеет полусферическую форму. Этот конец теперь подвергается быстрому нагреву у входа в печь и разрывается сильным дуновением через трубу; труба теперь вращается, часть, таким образом, разрывается, расширяется под действием центробежной силы до размера более холодных частей цилиндра. Теперь цилиндр уложен в раму, а труба отсоединена.Конец, от которого отделилась трубка, теперь имеет форму верхней части аптекарского флакона. Поэтому эту часть необходимо удалить. Для этого рабочий берет из печи с помощью маленьких железных стержней небольшой комок пластикового стекла и, разделив два стержня, вытягивает стекло в раскаленный докрасна пластиковый шнур, который обвивается вокруг цилиндра как раз в том месте, где он начинает сжиматься по направлению к стеклу. шея. Цилиндр, полностью нагретый таким образом, трескается в направлении нагретой линии при соприкосновении с холодной водой. Теперь цилиндр нужно открыть. Это достигается размещением бруска горячего железа вдоль боковой стороны цилиндра; при резком охлаждении он растрескивается от края до края. В настоящее время он передается в печь отжига и печь для правки. Конструкция этой печи своеобразна. Он состоит из свода, в котором вращается железный каркас, поддерживающий платформы, называемые плющильными камнями. Проемы размещены | вокруг этой печи, у которой стоят рабочие. Цилиндр из стекла I помещается в первое отверстие треснувшей стороной вверх и нагревается до тех пор, пока он не станет пластичным. Как только это произойдет, рабочие с помощью лебедки поворачивают платформу и вставляют второй цилиндр.Частичный оборот приводит нагретый цилиндр к следующему отверстию, где рабочий расправляет его с помощью инструмента, состоящего из деревянного бруска на железной ручке. К этому времени готов еще один цилиндр, и платформы снова вращаются. Первый цилиндр — уже не цилиндр, а пластина — обрабатывается теперь третьим рабочим, который сглаживает его инструментом, подобным описанному выше. Затем стекло пропускают через несколько камер с постепенно снижающейся температурой до тех пор, пока оно не будет достаточно отожжено.Затем его разрезают на панели и упаковывают для продажи. Никакое словесное описание не дает представления о легкости, с которой выполняются эти операции, или о мастерстве, необходимом для достижения таких результатов с помощью простых используемых методов. Работа тяжелая, и заработная плата равна, если не выше, чем за любой ручной труд. Некоторые выдуваемые цилиндры очень велики: от четырех до пяти футов в длину и от двенадцати до четырнадцати дюймов в диаметре. Этот процесс является одним из самых интересных для наблюдения во всем диапазоне механических операций, и он с лихвой окупит дополнительные хлопоты и время тем, кто, возможно, никогда не видел, как он выполняется, если случайно окажется поблизости от стекольной мануфактуры.

Что такое стекло? Краткая история стекла

Стекло

— один из самых универсальных и наиболее неправильно понятых материалов, используемых в мире. Стекло можно использовать для всего: от очков до бутылок, от окон до стеклянных бутылок, которые вы найдете на дороге. Многие продукты, называемые «стеклом», на самом деле являются керамикой и имеют совершенно другой производственный процесс, чем стекло, которое мы обсуждаем в этой статье. Стекло, которое помещают в здания или автомобили, в окна или на столешницы, обычно называют плоским, флоат-стеклом, оконным или листовым стеклом.Так что же такое стекло?

Что такое история стекла?

Древние римляне делали плоское стекло, раскатывая горячее стекло по гладкой поверхности. Полученное стекло не было ни прозрачным, ни ровным, но его можно было использовать в дневных окнах. На самом деле стекло в то время было настоящей роскошью, и позволить его себе могли только дворяне. К 1668 году французская компания Saint-Gobain усовершенствовала метод производства «широкого стекла», который заключался в выдувании длинных стеклянных цилиндров, их разрезании и разворачивании в почти плоский прямоугольник. Это листовое стекло затем шлифовали и полировали с обеих сторон.

Как производили стекло в 1800-х годах

К концу 1800-х годов стекло изготавливали путем выдувания очень большого цилиндра и охлаждения перед тем, как его обрезали алмазом. После повторного нагревания в специальной печи его расплющивали и прикрепляли к куску полированного стекла, сохранившему его поверхность. В 1871 году джентльмен по имени Уильям Пилкингтон изобрел машину, которая позволяла изготавливать листы стекла большего размера. Это было первое из ряда замечательных изобретений, связанных со стеклом, сделанных семьей Пилкингтон.

Может показаться, что простой вопрос с простым ответом, но это не так. Стекло — один из самых универсальных и неправильно понятых материалов в мире. Стекло можно использовать для всего: от окон до «стеклопакетов», от очков до бутылок.

На самом деле многие материалы, называемые стеклом, на самом деле являются керамикой и имеют совершенно другой производственный процесс. Здесь мы обсуждаем стекло, используемое в зданиях и транспортных средствах, которое производится флоат-процессом. Вот почему его обычно называют флоат-стеклом.Флоат-стекло иногда также называют плоским стеклом (хотя оно не всегда плоское) или листовым стеклом.

Стекло в Древнем Риме

Древние римляне изготавливали стекло, пропуская воздух через очень большой цилиндр и давая ему остыть, а затем разрезая его алмазом. Полученное стекло не было ни прозрачным, ни ровным, но его можно было использовать в окнах того времени.

Производство стекла в 1600-1800-х годах

В 1668 году французская компания Saint Gobain усовершенствовала метод производства «широкого стекла», который заключался в выдувании длинных стеклянных цилиндров, их разрезании и разворачивании в почти плоский прямоугольник.Затем это стекло было отшлифовано и отполировано с обеих сторон.

К концу 1800-х годов были добавлены новые добавки, и теперь стекло после изготовления повторно нагревали в специальной печи, затем сплющивали и прикрепляли к куску полированного стекла, сохраняя свою поверхность.

В 1871 году Уильям Пилкингтон изобрел машину, которая позволяла производить более крупные листы стекла. Это было первое из многих гениальных изобретений семьи Пилкингтон, связанных со стеклом.

Стекло 1900-х годов

К началу 1900-х годов большая часть стекла производилась с использованием метода листового стекла, при котором лента стекла вытягивалась из резервуарной печи между охлаждаемыми валками.Это произвело менее дорогое, хотя и несовершенное окно.

Инновации в стекольной промышленности: процесс производства флоат-стекла

Производственные процессы практически не менялись до 1959 года, когда другой Пилкингтон по имени сэр Алистар изобрел процесс производства флоат-стекла. Это навсегда изменило производство стекла. В процессе флоат-стекла непрерывная полоса расплавленного стекла при температуре около 1000 градусов по Цельсию непрерывно выливается из печи в большую неглубокую ванну с расплавленным металлом, обычно оловом.

Стекло всплывает и охлаждается на банке и растекается, образуя плоскую поверхность. Скорость, с которой вытягивается управляющая стеклянная лента, определяет толщину стекла. Стекло гораздо дешевле производить с помощью плоского процесса, чем любой другой тип процесса. Сегодня более 90 процентов листового стекла в мире производится с помощью флоат-процесса.

Флоат-стекло также очень универсально. Добавьте к нему серебряную подложку, и вы создали зеркало, нагрейте, а затем очень быстро охладите стекло в специальной печи, и вы получите закаленное стекло.Ваше ветровое стекло на самом деле представляет собой «стеклянный сэндвич», называемый многослойным стеклом, состоящим из двух кусков флоат-стекла с пластиковым промежуточным слоем между ними. И если вы соедините два куска стекла с воздушным пространством между ними, вы получите изоляционное стекло.

Узнайте больше о процессе флоат-стекла сегодня.

Glass.

com: Эксперты по стеклу

Glass.com — это информационный веб-портал с полным спектром услуг, предоставляющий информацию и услуги по стеклу по всей стране.Будь то замена автомобильного стекла или изготовление стеклянной мебели на заказ, Glass.com поможет вам связаться с экспертами, которые нужны вам для выполнения вашей работы уже сегодня!

№ 1282: оконное стекло

Сегодня мы научимся делать оконные стекла. То Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наша цивилизация управляется, и люди, чьи изобретательность создала их.

Мы сделали стекло во многих формируется около 4500 лет. Но две особенности стеклоделие удивляет. Во-первых, производство стекла процессы было гораздо сложнее изобрести, чем мы представить. Второй сюрприз заключается в том, что ремесленники могли изготавливать по-настоящему прекрасную стеклянную посуду задолго до того, как они может получиться хорошее оконное стекло.

Древние египтяне и греки производили необработанное стекло. украшения.Но сегодняшнее обычное известково-натриевое стекло… из песка, известняка и карбоната натрия — это куда более поздний. Первый стакан любого настоящего качество было сделано в эллинистической Северной Африке около 300 г. до н.э. Известково-натриевое стекло быстро наступало на пятки. И эллинистические ремесленники, и римляне, вслед за ними изготавливали изысканную стеклянную посуду. Посуда долгое время оставался самым распространенным стеклянным продуктом. время.

Витражное искусство Готический собор был настолько высокоразвит что мы могли бы подумать, что обращение со стеклом достигло высокого совершенство на тот момент. Собственно, что было достиг совершенства, которое, кажется, находится за пределами нашего достичь сегодня было окрашивание стекла. Средневековый окно пропускало свет, но редко достаточно, чтобы обеспечить четкое представление.Соборные окна даже не пытался предложить какой-либо вид снаружи Мир. То, что они сделали так красиво, это предложить иллюстрированные библейские истории для верующих, которые, для большую часть не читал.

Средневековые стеклодувы производили два вида плоского стекла. листы. Один из методов заключался в том, чтобы продуть большой цилиндр. Затем они разрезали цилиндр и расплющили его. вышел, пока было еще жарко.Другое плоское стекло лист назывался коронным стеклом. Они сделали это по вращая расплавленное стекло и позволяя центробежным силам разносить его из центральная точка. Коронное стекло было самым распространенным плоским стекло давно. Он претерпел значительные уточнение. Но даже в 1800 г. внутренние окна по-прежнему демонстрировали характерную пупочное несовершенство, называемое короной на их центры.

Французы разработали превосходное листовое стекло процесс в конце 18 в. Сначала в форму выливается листовое стекло. Тогда стекло нужно дорогая шлифовка и полировка.

Обеспечить простых людей — вас и меня — хорошим внутренние оконные стекла требовали постоянного механизированный процесс. Расплавленное стекло пришлось катать из гладких непрерывных листов.Этого не может быть сделано, пока у нас не было современного технологического оборудования. Это было в начале 1800-х, что первый недорогой рулонное оконное стекло стало доступным. Это было чуть более полутора веков назад.

Скромное оконное стекло напоминает нам, как мы принимаем вчерашние великие акты изобретательского гения для предоставленный. Оконные стекла являются результатом ужасного сложный высокотемпературный химико-механический процессы.Тем не менее, мало что придает нашей повседневной жизни душераздирающее изящество этих ненавязчивых мостиков к внешний мир — эта технология, которая лучше всего, когда он совершенно незаметен.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета. где нас интересует, как изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

видов оконного стекла | Руководство покупателя Windows

Можете ли вы выбрать тип стекла для своих окон? На самом деле, да! Когда вы покупаете сменные окна, вы можете принять некоторые решения как в отношении количества стекла (сколько оконных стекол), так и типа стекла (как оно изготовлено).

Напомним, что оконное остекление часто относится к оконным стеклам (одинарное остекление или одинарное остекление, двойное остекление или двойное остекление, тройное остекление или тройное остекление). (Подробнее об остеклении окон.)

В этой статье более подробно рассматривается, как мы изготавливаем различные виды стекла, в частности, как мы его нагреваем и охлаждаем. Разница в том, как мы производим стекло, придает разным типам разные свойства. Например, некоторые стекла прочнее или более энергоэффективны, чем другие типы.

Этот глоссарий — хорошее место для начала.

  • Флоат-стекло. Флоат-стекло представляет собой плоское ровное стекло; это основной тип стекла в большинстве современных окон.
  • Отожженное стекло. Отожженное стекло — это медленно охлажденное флоат-стекло; это обычное оконное стекло до того, как оно покрывается или обрабатывается для придания ему прочности или энергоэффективности.
  • Термоупрочненное стекло. Этот тип стекла относится к отожженному стеклу, которое было повторно нагрето и быстро охлаждено. Термоупрочненное стекло в два раза прочнее отожженного.
  • Закаленное стекло. Закаленное или безопасное стекло — это флоат-стекло, которое нагревают примерно до 1200 градусов по Фаренгейту, а затем быстро охлаждают. Он распадается на мелкие, тупые кусочки.
  • Термостойкое закаленное стекло. Термостойкое закаленное стекло специально нагревается для создания особо прочного безопасного стекла.
  • Многослойное стекло. Многослойное стекло — это тип безопасного стекла, которое нелегко разбить, а если и разбивается, то обычно остается в раме.
  • Изоляционное стекло. Изоляционное стекло изготавливается из двух или более кусков стекла с заполненным воздухом пространством между ними.
  • Газонаполненное стекло. Газонаполненное стекло имеет слой газа (аргона или криптона) между стеклами; этот газ помогает изолировать окна.Узнайте больше об аргоне.
  • Низкоэмиссионное стекло. Стекло Low-E имеет покрытие, которое помогает отражать ультрафиолетовые лучи, сохраняя тепло в доме летом. Низкоэмиссионное стекло также помогает сохранять тепло в доме зимой. Узнайте больше о низкоэмиссионном стекле.
  • Тонированное стекло. Тонированное стекло помогает поглощать солнечное тепло, поэтому в доме прохладнее.
  • Затемненное стекло. Затененное стекло — это стекло, на которое нанесено матовое покрытие или рисунок, так что свет может проникать внутрь, при этом через стекло не видны четкие формы. Это обычное дело в ванных комнатах.

Узнайте больше о том, как выбрать подходящее стекло и как стекло может помочь вам лучше контролировать климат.

Различные типы автомобильных стекол

Стекло, используемое в лобовом стекле вашего автомобиля, сильно отличается от стекла, используемого в окнах вашего дома.Когда стекло, используемое в окнах вашего дома, разбивается, оно разлетается на чрезвычайно острые и опасные осколки. Защитное стекло, используемое в автомобильных окнах, не будет. Когда он ломается, он на самом деле совершенно безвреден.

Автомобильное стекло закаленное или ламинированное. Стекла, обычно используемые для стекол передних и задних дверей, а также заднее стекло изготавливаются из закаленного стекла, ветровое стекло из многослойного стекла.

Многослойное стекло

Многослойное стекло уходит своими корнями в середину 1920-х годов, когда автомобильная промышленность взяла два листа стекла и, по сути, склеила их вместе с листом PVB (поливинилбутираля) между ними.«Сэндвич» был сплавлен вместе с использованием высокой температуры, и родилось многослойное безопасное стекло.

Многослойное стекло разобьется, но не разлетится на осколки при столкновении. Стекло спроектировано таким образом, чтобы выдерживать сильные удары, не разбиваясь при этом. Это исключает возможность получения травм пассажирами разлетающимися стеклами. Если пассажира в машине выбросило в окно, многослойное стекло действует как подушка.

Хотя многослойное стекло широко используется в автомобильной промышленности, его можно использовать для любого применения, где существует вероятность удара человека.Именно по этой причине многие витрины магазинов изготавливаются из многослойного стекла.

Закаленное стекло

Хотя окна дверей и заднее стекло автомобиля могут быть изготовлены из многослойного стекла, вероятность воздействия на человека в случае аварии неодинакова. Поэтому большинство этих окон изготовлено из закаленного стекла. Закаленное автостекло однослойное, но обрабатывается нагревом, а затем быстрым охлаждением. Если стекло разобьется, оно разлетится не на опасные осколки, а на тысячи безвредных камешкообразных осколков, не имеющих острых краев.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.