Основи виробництва скла

Сировинні матеріали для виробництва скла розділяють на основні й допоміжні.

До основних відносяться кварцовий пісок, сода, доломіт, вапняк, поташ, сульфат натрію.

Виробництво скла включає наступні технологічні операції:

- підготовка сировинних матеріалів (сушіння, подрібнювання);

- приготування скляної шихти (дозування і змішання компонентів);

- варіння скломаси;

- вироблення (формування) із скломаси виробів;

- термічна, хімічна чи механічна обробка виробів для поліпшення властивостей.

Варіння скломаси є основним і відповідальним етапом у технології склоробного виробництва. Скловаріння проводять у склоплавильних печах (ванні печі) безупинної чи періодичної (горшкові печі)дії. При нагріванні шихти до 1100..1150^оС утворюється розплав, відбувається силікатоутворення. Подальше підвищення температури приводить до повного розчинення найбільш тугоплавких компонентів SiО₂ і Аl₂О₃, утворюється скломаса, насичена газовими пухирцями, яка має неоднорідний склад. Подальший підйом температури до 1500…1600 ^оС необхідний для освітлення і гомогенізації скломаси. При цій температурі знижується в'язкість розплаву, відповідно полегшується видалення газових включень і одержання однорідного розплаву. Заключним етапом скловаріння є процес охолодження розплаву до температури, що забезпечує необхідну в'язкість для виготовлення виробу прийнятим методом (прокат, пресування, лиття, витягування, видування).

Формування виробів здійснюється різними методами. Так, для формування листового скла використовують спосіб вертикального (горизонтального) чи витягувального способу стрічки, що плаває. Крім зазначених способів скляні вироби одержують литтям, прокатом, пресуванням, видуванням.

Випал – технологічна операція, метою якої є зняття залишкових напружень, що виникли при охолодженні скломаси. Скло вторинне нагрівають до утворення його пластичного стану, після чого повільно і рівномірно охолоджують.

4.3. Властивості скла і скловиробів

Найбільш важливими оптичними властивостями скляних матеріалів є показники світлопропускання, світлозаломлення, відображення і розсіювання. Звичайне силікатне скло здатне пропускати всю видиму частину спектра і не пропускати інфрачервоні й ультрафіолетові промені. Звукоізолююча здатність 1 см скла відповідає цегельній стіні в півцегли – 12 см. Силікатне скло володіє високою хімічною стійкістю до більшості агресивних середовищ. Теплопровідність скла знаходиться в межах 0, 5-1, 0 Вт/(м ^ос), теплоізоляційні скловироби мають коефіцієнт теплопровідності 0, 032-0, 14 Вт/(м ^ос).

Щільність звичайного будівельного силікатного скла – 2, 5 г/см³, однак щільність стекол спеціального призначення може бути від 2, 2 до 6 г/см³. Межа міцності скла при стиску складає 600-1000 МПа, технічна межа міцності при розтяганні 30-90 МПа. Основним недоліком скла є крихкість, поганий опір ударним навантаженням.