Silikatglass: produksjon og bruk

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2024-01-02 14:00

Glass er et av de mest populære materialene som etterspørres for ulike livssfærer. Den brukes i konstruksjons- og etterbehandlingsarbeid, verk av anvendt og høy kunst er laget av den, og brukes i romfartsindustrien. Dette er et av de tilgjengelige materialene med enkel komposisjon. Den vanligste typen vi oftest møter og bruker produkter fra det er silikatglass.

Hva er dette?

Det eldste glassstykket er perler funnet under utgravninger i Egypt, forskere mener at funnet er mer enn fem tusen år gammelt. Siden den gang har sammensetningen av glasset endret seg lite. Hovedelementet i materialet er kvartssand (Si0_{2) - silikat. Soda, potaske, kalkstein og noen få andre elementer er tilsatt.}

I industrien, for å oppnå en glassmasse, blandes oksider av basiske stoffer og smeltes i en ovn. Smeltepunktet avhenger av tilsetningsstoffer som endrer egenskapene til glasset. Den resulterende massen støpes på flere måter: ved å lage glassplater, gi den forskjellige former (fat, skjermer for lysekroner, glass til klokker osv.), lage emner for påfølgende stykkebearbeiding av glassblåsere, og mye mer.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. ga et betydelig bidrag til utviklingen av glassproduksjon, Mendeleev D. I. og andre var interessert i den praktiske siden av saken. Det er lett å definere materialet "silikatglass". Hva det er? Et materiale som har en amorf-krystallinsk struktur av strukturen, oppnådd ved å smelte blandede oksider med påfølgende avkjøling.

Glassproduksjon

Hovedelementet for produksjon av glass er kvartssand, som tilsettes minst fem ingredienser i proporsjoner. Avhengig av de videre formålene med å bruke det oppnådde materialet, lages tilsetningsstoffer til hovedoppskriften: oksidasjonsmidler, lyddempende midler, avfargingsmidler, fargestoffer, akseleratorer og så videre. Metalloksider brukes som fargestoffer. For eksempel vil kobber farge en glassmasse rød, jern vil gi en blå eller gul fargetone, koboltoksider vil gi en blå farge, og kolloid alt sølv vil gi en gul fargetone.

Den tilberedte tørre blandingen fylles i en glasssmelteovn, hvor råvaren smeltes ved en temperatur på 1200-1600°C, prosessen tar fra 12 til 96 timer. Glassproduksjonen fullføres av den raske avkjølingsprosessen, bare under denne betingelsen vil glassmassen motta alle de nødvendige kvalitetene: gjennomsiktighet, mekanisk motstand og tilleggsegenskaper fastsatt i prosessen med å blande oksider.

Typer silikatglass

Materialproduksjon er en energikrevende prosess, og håndteres av silikatindustrien. Glassproduksjonen i industrien foregår itunneltypeovner med kontinuerlig vedlikehold av innstilt temperatur. Tørrblanding lastes fra den ene enden av ovnen, ferdig materiale losses ved utgangen.

På grunn av den brede anvendelsen i ulike bransjer, kan silikatglass deles inn i typer:

• Kvarts uten urenheter av oksider av natrium, kalium er alkalifritt glass. Den har høy motstand mot varme og utmerkede elektriske egenskaper. Av manglene - vanskelig å behandle.
• Soda, kalium, natrium-kalium - alkalisk glass. Den vanligste typen materiale egnet for generell bruk. Den brukes til å lage glass til et akvarium, vindusglass, servise og mer.
• Alkalisk med høyt innhold av tungmetalloksider. For eksempel er tilsetning av bly nødvendig for å få krystall, optisk glass.

Flerbruksbruk

Silikatglass har en rekke egenskaper som gjør at det kan brukes i et bredt spekter. Hver av dens kvaliteter kan forbedres, i forbindelse med hvilke ytterligere muligheter åpner seg. Amalgambelagt glass fungerer for eksempel som speil og kan også brukes som solcellepanel under visse forhold.

De hygieniske og praktiske egenskapene til glass er ubestridelige. Materialet har ikke porøsitet, noe som betyr at patogene bakterier ikke formerer seg i det, det er lett å rengjøre, motstandsdyktig mot matvarer. Varmebestandige retter fra den er multi-tasking: du kan bake ved høy temperatur i ovnen eller sette innfryser uten skader.

Lag og tykkelse

Materialet har en annen tykkelse, noe som bestemmer dets evner. Plate, 2 mm tykk, egnet for vinduer. Glass til et akvarium brukes minst 5 mm, avhengig av volumet av vann som helles i beholderen. Imidlertid kommer akvarister i økende grad til den konklusjon at bruken av en akrylanalog er mye mer praktisk, spesielt hvis det kreves en kapasitet på 500 liter eller mer.

Bruken av laminert materiale (triplex) utvider mulighetene: stoffet limt med en polymerfilm er praktisk t alt uforgjengelig, det er trygt, fordi det ikke smuldrer. Det er praktisk t alt umulig å knuse to silikatglass med en tykkelse på 10 mm med et filmlag med en hammer. Triplex brukes til å lage transparente broer, kledning av bygningsfasader, bassenggjerde osv.

Properties

Bruken av silikatbaserte materialer finner sin plass i konstruksjonen. De brukes ikke bare til produksjon av vinduer, men også som ekstra beskyttelse og bindemiddel. Så grunnblokkene er behandlet med flytende glass, som gjør dem motstandsdyktige mot fuktighet, sopp, temperatursvingninger osv.

Buet gjennomskinnelig eller matt materiale brukes i hverdagen, møbeldører, dusjkabinetter, bygningsfasader og så videre er laget av det.

Silikatglass har følgende egenskaper:

• Transparency.
• Reflekterende.
• Bærekraftig.
• Varmebestandig.
• Resistent mot aggressive kjemiske miljøer.
• Resistent mot naturlige aggressive miljøer.
• Holdbarhet.
• Lav termisk ledningsevne.

Ytterligere kvaliteter, som motstand mot belastning og mekanisk skade, gis til materialet ved herding. Essensen av prosessen er rask oppvarming og den samme raske avkjølingen på kort tid. Styrken øker med 4-5 ganger. Den brukes til å lage urglass, dørblader, møbler, innvendige skillevegger.

Produksjon av produkter

Silikatglass og husholdningsartikler produseres på flere hovedmåter:

• Trykker. Den viskøse massen helles i en fast form, hvoretter visse parametere settes ved hjelp av den bevegelige delen av formen (punch). Formen på den indre overflaten kan ha et mønster som overføres til den ytre delen av produktet under stemplingsprosessen.
• Blows out. Forskjellig i mekanisk og manuell. Veggtykkelsen på produktet varierer fra 1 mm til 10 mm. Vaser, flasker, vinglass, glass er laget på denne måten. Håndblåsing er en kunst. Mesterglassblåsere skaper unike verk ved å kombinere transparente og fargede masser, inkludert metall, naturlige råvarer, gull og så videre i verkets kropp. Det er ingen identiske håndblåste produkter.
• Casting. Den brukes hovedsakelig til å lage figurer, figurer. I industrien, ved støping, optiskglass.
• Flertrinns artikulasjon. Deler produsert av to teknologier brukes: blåsing og pressing. For eksempel blåses glassbeholderen og stammen presses, de ferdige delene kobles sammen.

Dekorativ behandling

Silikatglass er et fruktbart materiale for mange typer dekorasjoner. Skille mellom varmt og kaldt design.

Varmmat inkluderer:

• Farging i bulk med metalloksider.
• Blanding av en masse forskjellige farger med ytterligere forming (venetiansk glass med flekker).
• Knitrer. Massen støpes til et produkt, avkjøles kraftig, som et resultat av at overflatesprekker oppstår, og produktet smeltes for å fikse det.
• Fusing.
• Varmforming av snorer, gjenger med påfølgende additiv til produktet.
• Dannelse av en ekstra kantform under blåsing. Oppnådd ved å bruke verktøy.

Kalde dekorformer:

• Mekanisk: sliping, gravering, diamantskjæring, sandblåsing.
• Kjemikalier: etsing med flussyre.
• Påført: maling, dek altegning, silketrykk, metallisering, plasmaspraying, maling med glansmaling.

Andre typer glass

Moderne teknologier har gjort det mulig å gi silikatglass ytterligere kvaliteter. Av disse er de mest interessante og ettertraktede:

Smart glass: typen materiale som endresderes egenskaper under påvirkning av ytre forhold. For eksempel, under påvirkning av elektrisk strøm, blir produktet matt, når kretsen kobles fra går det tilbake til en gjennomsiktig tilstand.

Glassfiber (glassfiber): oppnådd ved å trekke materiale inn i tynne (målt i mikron) tråder. De lager et ganske fleksibelt materiale. Brukes til produksjon av fiberoptikk, isolasjonsmaterialer osv.

Klartet glass: vanlig silikatglass har en grønnaktig eller gråaktig fargetone som er godt synlig når den ses gjennom snittet. Som et resultat viser lerretet seg å være litt farget. For å unngå denne effekten tilsettes blekemidler under produksjonsprosessen for å nøytralisere uønsket farge. Det skiller seg fra vanlig materiale ved økt lysgjennomgang, overføring av farger uten fargeendring.