Silikatglas: tillverkning och användning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-02 14:03

Glas är ett av de mest populära materialen som efterfrågas för olika livssfärer. Den används i byggnads- och slutarbeten, verk av tillämpad och hög konst görs av den och används i rymdindustrin. Detta är ett av de tillgängliga, enkla kompositionsmaterialen. Den vanligaste typen som vi oftast stöter på och använder produkter från det är silikatglas.

Vad är det här?

Den äldsta glasbiten är pärlor som hittades under utgrävningar i Egypten, forskare tror att fyndet är mer än fem tusen år gamm alt. Sedan dess har glasets sammansättning förändrats lite. Huvudelementet i materialet är kvartssand (Si0_{2) - silikat. Soda, kaliumklorid, kalksten och några andra element tillsätts.}

I industrin, för att få en glasmassa, blandas oxider av basämnen och smälts i en ugn. Smältpunkten beror på tillsatser som förändrar glasets egenskaper. Den resulterande massan formas på flera sätt: genom att göra glasplåt, ge den olika former (fat, skärmar för ljuskronor, glas för klockor, etc.), göra ämnen för efterföljande styckebearbetning av glasblåsare och mycket mer.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. gav ett betydande bidrag till utvecklingen av glastillverkning, Mendeleev D. I. och andra var intresserade av den praktiska sidan av frågan. Det är lätt att definiera materialet "silikatglas". Vad det är? Ett material med en amorf-kristallin struktur av strukturen, erhållet genom smältning av blandade oxider med efterföljande kylning.

Glastillverkning

Huvudelementet för tillverkning av glas är kvartssand, till vilken minst fem ingredienser tillsätts i proportioner. Beroende på de ytterligare syftena med att använda det erhållna materialet, görs tillsatser till huvudreceptet: oxidationsmedel, ljuddämpande medel, avfärgningsmedel, färgämnen, acceleratorer och så vidare. Metalloxider används som färgämnen. Till exempel kommer koppar att färga en massa av glas röd, järn kommer att ge en blå eller gul nyans, koboltoxider kommer att ge en blå färg och kolloid alt silver kommer att ge en gul nyans.

Den beredda torra blandningen laddas i en glassmältugn, där råmaterialet smälts vid en temperatur på 1200-1600°C, processen tar från 12 till 96 timmar. Glasproduktionen slutförs genom den snabba kylningsprocessen, endast under detta villkor kommer glasmassan att få alla de erforderliga egenskaperna: transparens, mekanisk motståndskraft och ytterligare egenskaper som fastställs i processen att blanda oxider.

Typer av silikatglas

Materialproduktion är en energikrävande process och hanteras av silikatindustrin. Glasproduktionen inom industrin sker iugnar av tunneltyp med kontinuerligt underhåll av den inställda temperaturen. Torrblandning laddas från ena änden av ugnen, färdigt material lossas vid utgången.

På grund av den breda tillämpningen i olika industrier kan silikatglas delas in i typer:

• Kvarts utan föroreningar av oxider av natrium, kalium är alkalifritt glas. Den har hög värmebeständighet och utmärkta elektriska egenskaper. Av bristerna - svåra att bearbeta.
• Soda, kalium, natrium-kalium - alkaliskt glas. Den vanligaste typen av material som lämpar sig för allmänt bruk. Det används för att göra glas till ett akvarium, fönsterglas, fat och mer.
• Alkalisk med hög h alt av tungmetalloxider. Till exempel är tillsats av bly nödvändigt för att erhålla optiskt kristallglas.

Månganvändning

Silikatglas har ett antal egenskaper som gör att det kan användas inom ett brett spektrum. Var och en av dess egenskaper kan förbättras, i samband med vilka ytterligare möjligheter öppnar sig. Till exempel fungerar amalgambelagt glas som en spegel och kan även användas som solpanel under vissa förhållanden.

De hygieniska och praktiska egenskaperna hos glas är obestridliga. Materialet har inte porositet, vilket gör att patogena bakterier inte förökar sig i det, det är lätt att rengöra, resistent mot alla livsmedelsprodukter. Värmebeständiga rätter från det är multi-tasking: du kan baka vid hög temperatur i ugnen eller sätta ifrys utan några skador.

lager och tjocklek

Materialet har en annan tjocklek, vilket avgör dess kapacitet. Plåt, 2 mm tjock, lämplig för fönster. Glas för ett akvarium används minst 5 mm, beroende på mängden vatten som hälls i behållaren. Men akvarister kommer alltmer till slutsatsen att användningen av en akrylalog är mycket bekvämare, särskilt om en kapacitet på 500 liter eller mer krävs.

Användningen av laminerat material (triplex) utökar möjligheterna: tyget limmat med en polymerfilm är praktiskt taget oförstörbart, det är säkert, eftersom det inte smulas. Det är praktiskt taget omöjligt att bryta två silikatglas med en tjocklek på 10 mm med ett filmskikt med en hammare. Triplex används för att göra genomskinliga broar, beklädnad av byggnadsfasader, poolstängsel, etc.

Properties

Användningen av silikatbaserade material finner sin plats i konstruktionen. De används inte bara för tillverkning av fönster, utan också som extra skydd och bindemedel. Så grundblocken behandlas med flytande glas, vilket gör dem resistenta mot fukt, svamp, temperaturfluktuationer etc.

Böjt genomskinligt eller matt material används i vardagen, möbeldörrar, duschkabiner, byggnadsfasader och så vidare tillverkas av det.

Silikatglas har följande egenskaper:

• Transparency.
• Reflekterande.
• Hållbar.
• Värmebeständig.
• Beständig mot aggressiva kemiska miljöer.
• Beständig mot naturliga aggressiva miljöer.
• Hållbarhet.
• Låg värmeledningsförmåga.

Ytterligare egenskaper, såsom motståndskraft mot spänningar och mekaniska skador, ges till materialet genom härdning. Kärnan i processen är snabb uppvärmning och samma snabba nedkylning på kort tid. Styrkan ökar med 4-5 gånger. Den används för att tillverka klockglas, dörrblad, möbler, invändiga skiljeväggar.

Tillverkning av produkter

Silikatglas och hushållsartiklar tillverkas på flera huvudsakliga sätt:

• Tryckning. Den viskösa massan hälls i en fast form, varefter vissa parametrar ställs in med hjälp av den rörliga delen av formen (stans). Formen på den inre ytan kan ha ett mönster som överförs till den yttre delen av produkten under stämplingsprocessen.
• Blows out. Skiljer sig i mekanisk och manuell. Produktens väggtjocklek varierar från 1 mm till 10 mm. Vaser, flaskor, vinglas, glas görs på detta sätt. Handblåsning är en konst. Master glasblåsare skapar unika verk genom att kombinera transparenta och färgade massor, inklusive metall, naturliga råvaror, guld och så vidare i verkets kropp. Det finns inga identiska handblåsta produkter.
• Casting. Det används främst för att göra figurer, figurer. Inom industrin, genom gjutning, optiskglas.
• Artikulation i flera steg. Delar som produceras av två tekniker används: blåsning och pressning. Till exempel blåses glasbehållaren och skaftet pressas, de färdiga delarna kopplas ihop.

Dekorativ behandling

Silikatglas är ett bördigt material för många typer av dekoration. Skilj mellan varm och kall design.

Varm mat inkluderar:

• Färgning i bulk med metalloxider.
• Blanda en massa av olika färger med ytterligare formning (venetianskt glas med fläckar).
• Krackel. Massan formas till en produkt, kyls kraftigt, som ett resultat av vilka ytsprickor uppstår, och produkten smälts för att fixera den.
• Fusing.
• Varmformning av snören, trådar med efterföljande tillsats till produkten.
• Bildning av ytterligare en kantform under blåsning. Uppnås med hjälp av verktyg.

Kalla dekorformer:

• Mekaniskt: slipning, gravering, diamantskärning, sandblästring.
• Kemisk: etsning med fluorvätesyra.
• Tillämpas: målning, dekalritning, silkscreentryck, metallisering, plasmasprutning, målning med lysterfärger.

Andra typer av glas

Modern teknik har gjort det möjligt att ge silikatglas ytterligare kvaliteter. Av dessa är de mest intressanta och eftertraktade:

Smart glas: den typ av material som förändrasderas egenskaper under påverkan av yttre förhållanden. Till exempel, under påverkan av elektrisk ström, blir produkten matt, när kretsen kopplas från återgår den till ett transparent tillstånd.

Glasfiber (glasfiber): erhålls genom att dra material i tunna (mätt i mikron) trådar. De skapar ett ganska flexibelt material. Används för tillverkning av fiberoptik, isoleringsmaterial etc.

Klarat glas: vanligt silikatglas har en grönaktig eller gråaktig nyans som är tydligt synlig när den ses genom snittet. Som ett resultat visar sig duken vara något färgad. För att undvika denna effekt tillsätts vitmedel under tillverkningsprocessen för att neutralisera oönskad färg. Det skiljer sig från vanligt material i ökad ljusgenomsläpplighet, överföring av färger utan färgförändring.