Стекло и другие материалы на основе минеральных расплавов

Для минеральных расплавов общим признаком является преобладание в их составе силикатов. Свойства стекла изотропны, одинаковы во всех направлениях.

Стекло - все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплавов, обладающие с увеличением вязкости свойствами твердых тел

В отличие от твердых тел стекло при нагревании не плавится, а размягчается переходя в пластичное состояние а затем в жидкое

Сырье для производства стекла

Основное – минеральное и некоторые продукты промышленности (кварцевый песок, сода, доломит, доменные шлаки, стеклобой)

Минеральные разделяются:

- ухудшающие качества стекломассы: оксиды железа, титана, марганца

- соответствующие основным компонентам стекломассы (оксиды алюминия, калия, кальция, натрия). Учитываются при расчете шихты

1^ая группа предает стеклу нежелательную окраску и могут привести к образованию пороков (включений в стекле)

вспомогательные - вводят в шихту для ускорения варки стекла и придания ему требуемых свойств

разделяют:

- осветители (способствуют удалению со стекломассы газовых пузырьков)

- глушители (делают стекло непрозрачным)

- красители (придают заданный цвет)

основные этапы производства стекла:

1 обработка сырьевых материалов. Дробление и помол материала, сушка влажных материалов, просеивание через сито.

2 приготовление шихты: дозирование и смешивание

3 варка стекла в стеклоплавильных печах при t = 1100-1150 ⁰С образуется силикат. При повышении температуры стекломасса неоднородная и насыщена газовыми пузырьками. Для осветления температуру увеличивают до 1500-1600 ⁰С. Получаем однородный расплав. Завершается стекловарение охлаждением до температуры, требуемой для выработки стекла

4 формование изделий методами:

-вытягивание (стекло толщиной 2-6 мм)

- литье

выдувание

- прокат

- прессование

5 отжиг (обязательная операция для изготовления изделий, для закрепления формы изделий при быстром охлаждении)

6 закалка (при получении стекла повышенной прочности от 4 до 8 раз больше, чем обыкновенное. Доведение стекла до пластического состояния, а затем резкое охлаждение поверхности).

7 заключительная обработка (шлифование, полирование, декоративная обработка).

стеклянные материалы (листовые, светопрозрачные, светорассеивающие стекла)

рассеивающие стекла:

1 листовое стекло (для окон и дверных проемов, витрин)

2 оконное (толщина 2-6 мм, светопропускание до 89%, полированное, неполированное улучшенное, неполированное)

3 витринное (6, 5-12 мм) полированное, неполированное

4 листовое узорчатое (рельефный узор с одной или двух сторон) бесцветное, цветное, применяют для декоративного остекленения крытых веранд, внутренних перегородок, оконных и дверных проемов

5 армированное листовое (бесцветное, цветное) для устройства световых проемов, фонарей верхнего света, ограждения в зданиях и сооружениях. Может быть гладким, рифленым, узорчатым

армирование сварной или крученой сеткой из стальной проволоки или с защитным армированным покрытием. Светопропускающая способность 65%

6 увиолевое (пропускает 25-75% УФ-лучей). Используют для оранжерей, оконных проемов детских и лечебных заведений

7 закаленные (для дверей, перегородок, потолков). Безопасное, т.к. при разрушении распадается на мелкие осколки с тупыми нережущими краями

8 многослойные (триплекс) армированное и неармированное, состоит из нескольких листов стекла, склеенных между собой прозрачной эластичной прокладкой. При ударе не дает осколков

безопасно

9 теплопоглощающие (голубое, бронзовое, серое) применяется для нагрева помещений от солнечных и тепловых лучей. Изготавливают нанесением на стекло пленок металлов и их оксидов

10 теплоотражающие (уменьшают попадание солнечной радиации) применяют в жилых, общественных, культурных помещениях.

11 электропроводящие, применяются для изготовления стеклопакетов, используемых как источник тепла, электропроводящие покрытия напыляют на поверхность стекла тонкой пленкой солей металлического серебра с целью обогрева стекла и предотвращения запотевания

12 стекло устойчивое к радиоактивным излучениям, применяют стекло с высоким содержанием свинца и бора, плотность 6200 кг/м³

по защитной способности эквивалентно стали. Применяют для АЭС и предприятий для изготовления изотопов.