Стъкло - какво е и как се произвежда? Свойства на стъклото

Всеки от нас е срещал стъкло много пъти. Какъв е този крехък и прозрачен материал, всеки ученик знае. Виждаме го всеки ден в огледала, прозорци, в съдове и мебели, но ние сме добре запознати с него? Как се произвежда, какво е и какви са свойствата на стъклото?

Какво означава тази дума?

Има много справочни материали, които могат да помогнат в тази област. Какъв е смисълът на думата "стъкло" според един от най-популярните източници? Речникът на Ожегов описва това вещество като твърд материал, получен от кварцов пясък, смесен с оксидите на определени метали. Дори определението дава известна представа за начина, по който се произвежда материалът. Но ние ще продължим към тази тема по-късно.

Със сигурност всеки е свикнал с факта, че стъклото е прозрачен материал. Но обърнете внимание - речник на Ozhegov не дава такава спецификация. Стъклото може да бъде не само прозрачно, но и оцветено или матово. Но състава на материала се различава незначително.

Какво прави стъклото?

Стандартният състав на стъклото е смес от чисти кварцов пясък, вар и сода. Различни добавки могат да се използват за промяна на свойствата на материала. Но все пак основният компонент е чистият речен пясък. Неговото количество е приблизително 75% от общата смес. Сода може да намали точка на топене пясък почти 2 пъти. Лаймът предпазва стъклото от въздействието на повечето химикали, а също така добавя сила и блясък.

Допълнителни примеси:

• Манган. Добавя се към стъклото, за да се получи специфичен зелен оттенък. За други цветове може да се използва никел или хром.
• Оловото дава на стъклото допълнително блясък и характерно звънене. Материалът е по-студен на пипане. Стъклото с добавка на олово се нарича кристал.
• Боровата киселина също придава допълнителен блясък и прозрачност на материала, като същевременно намалява коефициента на топлинно разширение на продуктите.

История на производството на стъкло

Дори преди 6000 години хората са успели да създадат този красив и крехък материал. Разбира се, външният му вид беше малко по-различен от съвременното стъкло, защото в Древен Египет и в Месопотамия нямаше оборудване за висококачествено почистване на пясък и други инструменти. Въпреки това започва производството на стъкло. Поради своята съпротива срещу въздействията върху околната среда този материал дава на историците представа за културата и техническите възможности на най-древните народи.

В Русия първото стъкларско предприятие се появява през 1636 година. Тя се намира близо до Москва. Там създадоха ястия и стъклопакет. Този отрасъл на промишлеността се развива под Петър И.

Едва през 1859 г. изобретяването на помпа с високо налягане позволява създаването на стъкло без участието на стъклени вентилатори. Това значително опрости производството. И в началото на XIX век е открито интересно свойство на материала - ако крайният продукт се нагрява до определена температура, механичните свойства на стъклото ще се увеличат с 400%.

Съвременна продукция

Технологиите са стъпнали далеч напред, което позволява да се създават материали в огромни количества и с най-малко човешки усилия. В момента има много фабрики, където стъклото е създадено по стандартна установена технология. Какво е съвременният материал, получен от разтопен кварцов пясък, се учим, като се запознаем с технологията. Като пример, вземете листовия материал.

Производство на стъкло по етапи:

1. Всички необходими съставки се зареждат в пещта и се загряват до получаване на течна хомогенна маса.
2. В специален хомогенизатор, тази сплав се смесва до равномерност.
3. Получената маса се излива в плосък контейнер, в дъното на който има разтопен калай. Там стъклото се разпределя, образувайки еднакъв тънък слой.
4. Охладен и втвърден материал се изпраща към конвейера. Извършва се контрол на дебелината на стъклото и рязането. Материалите, които не са тествани, както и дефектните части, се изпращат за претопяване.
5. Последният контрол на качеството се извършва, след което стъклото навлиза в склад за готови стоки.

Видове стъкло

В момента този материал е един от най-често срещаните. Не е изненадващо, че има различни видове стъкла, които се различават по външния вид и във физическите свойства. Ето някои от тях:

1. Кристално стъкло. Това е материал, съдържащ олово в неговия състав. Говорихме за него по-горе.
2. Кварцово стъкло. Съдържа в състава най-чистия пясък, поради което се отличава с високата си якост. Той е в състояние да издържа на температурни колебания, поради което се използва за създаване на оптични инструменти, лабораторна стъклария и прозорци.
3. Пяно стъкло. Лек строителен материал, който може да се използва както за довършителни работи, така и за полагане на стени и подове. Съдържа голям брой кухини, поради което има високи топло- и звукоизолационни свойства.
4. Стъклена вата. Обемен въздушен материал, състоящ се от тънки и много здрави нишки. Поради това е устойчива на огън, се използва не само в строителството, но и при шиене на облекло за пожарникари и заварчици.

Нанасяне на стъкло

В зависимост от свойствата и външния вид на този материал, може да се намери почти всяко приложение. Основният потребител на стъкло, произвеждан в нашето време, е строителната индустрия. Използва повече от половината от произведения материал. Целта му може да бъде най-разнообразна - с лице към стените, остъкляване, издигане на стени от кухи тухли, топлоизолация и др. Към зоната на строителство може да се припише и стъклопакет. Какво е готически прозорец, знайте със сигурност всичко. Като правило, той се състои от голям брой цветни стъкла. В наше време витражните прозорци не са загубили значението си и се използват както в строителството, така и в производството на мебели.

На второ място по популярност има стъклени съдове с различна цел. Малко по-малко произведени ястия. Струва си да се отбележи, че в химическата промишленост стъклото е незаменим материал, тъй като е устойчив на повечето реагенти.

Физични свойства

Както всеки друг материал, стъклото има редица качества, които трябва да знаете, преди да го използвате в една или друга област.

1. Плътност. Тя може да варира в зависимост от състава на сместа и метода на производство. Стойността на плътността на стъклото може да варира от 220 до 650 кг / м³.
2. Несигурността. Тази характеристика е отличителна черта на стъклото и ограничава употребата му в областта на строителството. В момента учените създават по-сложни сплави, които увеличават силата на материала.
3. Топлоустойчивост. Нормалното стъкло издържа на температури до 90 градуса ^заСлед обработка термичните свойства на материала се увеличават значително. Например индустриалното стъкло може да издържа на температури над 200 ^заS.

Интересни факти

Научихме много за стъклото - какво е това, какво се произвежда и какви свойства има. Време е да се отдръпнете малко и да се запознаете с най-интересните факти за този много разпространен материал. Малко хора знаят, че:

• Скоростта на разпространението на пукнатините счупено стъкло е 4828 км / ч.
• Времето за разграждане на този материал е около един милион години.
• Стъклото може многократно да се стопи почти без загуба на качество. В това отношение той няма почти никакви аналози.
• Тъй като е аморфен материал, стопеното стъкло няма да се втвърди с бързо охлаждане. Това изисква специални условия.

Стъклото не е напразно, толкова активно се използва в строителството и в други области на човешкия живот. Със сигурност ще остане един от най-популярните материали за дълго време. В полза на това твърдение говорим за силата, издръжливостта и относителната простота на производството на стъкло, поради факта, че компонентите за неговото създаване присъстват на Земята в големи количества.