Стекло: свойства, технология производства
Стекло — это материал известный абсолютно всем. Невозможно прожить и дня, чтобы хотя бы пару раз не столкнуться со стеклом в одной из сфер его использования — оно присутствует в зеркалах и окнах, в интерьере и экстерьере, посуде, мебели, декоративных элементах. Наверное, мало кто знает и даже задумывается о том, как производится и какие особенные свойства имеет стекло.
Состав для производства стекла — это три четверти кварцевый песка и одна четверть смеси из соды и извести. Иногда применяется марганец для производства этого удивительного прозрачного материала, он придает стеклу зеленый оттенок. Никель и хром также являются красящими добавками, а свинец добавляет материалу блеск.
История производства стекла
Каким бы современным внешним видом не обладало стекло, производство его было возможным более чем 6000 лет назад. Вид первых стеклянных изделий значительно отличался от его современного аналога, так как очистка песка в древности не могла сравниться с технологиями, доступными сегодня. Первый российский стекольный завод был основан в 1636 году. Начало 19 века для стекольной промышленности ознаменовалось важным открытием — возможностью закаливания стекла. В ходе этого процесса увеличивается прочность стекла. Современное стекольное производство позволяет создавать уникальные интерьерные элементы из стекла, при этом процесс практически всегда автоматизирован и не требует больших временных и материальных затрат.
А массовое производство стекла практически не требует человеческого труда и выполняется автоматически по отлаженному механическому производственному процессу.
Этапы производства листового стекла:
- Загрузка и разогрев смеси для стекла в специальной печи;
- Гомогенизация массы на специальном оборудовании;
- Отлив стеклянной массы в форму, дно которой полностью покрыто расплавленным оловом;
- Контроль равномерности толщины материала;
- Нарезка листов конвейерным методом;
- Окончательный контроль качества.
Виды стекла и область применения
Существуют различные виды стекла, которые легко различимы по внешнему виду и характеристикам. Хрустальное стекло получается путем добавления в сплав свинца, оно на ощупь холодное и имеет характерный звук при столкновении с металлическим предметом. Кварцевое стекло характеризуется самой высокой прочностью и пониженной чувствительностью к перепадам температуры из-за содержания чистого песка. Пеностекло имеет легкую массу, его используют для отделки и строительства, оно изолирует шум и тепло. Стекловата — это волокнистый материал из стекла, используемый в качестве прослоек во время строительства и для создания огнеупорной одежды. Таким образом, из стеклянного состава может создаваться очень много различных материалов для строительства, предметов и даже одежды. В основном большая часть производимого стекла идет в отрасль строительства, однако и в других производственных отраслях часто используется стекло, но в меньших количествах. По-настоящему незаменимо стекло в химической и других научных отраслях, ведь для безопасного проведения опытов и медицинских манипуляция стекло отлично подходит, ведь оно устойчиво ко многим реагентам, легко дезинфицируется и пригодно для многоразового использования.
Физические свойства стекла
Плотность стекла колеблется в диапазоне 220–650 кг/м3, этот показатель зависит от состава, его толщины и производственного процесса. Хрупкость стекла является основной характеристикой, часто ограничивающей его повсеместное применение. Но сегодня инженеры и ученые успешно работают над повышением прочности материала. Термостойкость стекла имеет порог в 90 градусов при условии, что стекло не закаливалось, после промышленной закалки температура в 200 градусов не будет являться угрозой для стекла.
Интересные факты о стекле
Сегодня ученые пытаются собрать как можно больше информации о стекле, видя в этом материале большой потенциал. В ходе различных экспериментов всплывают очень интересные факты о стекле. Например, трещина распространяется по поверхности стекла со скоростью 4828 км/ч, а время разложения стекла — миллион лет. Стекло является материалом, который можно использовать вторично, переплавляя его по особенной технологии. Повторная переработка стекла не влияет негативно на качество произведенного материала, что очень выгодно как производителям, так и потребителям.
