Теплопроводность и плотность стекла, свойства фарфора, фаянса, хрусталя

Виды

В зависимости от используемых компонентов в составе шихты, разделяют виды стекла:

• Кварцевое. Изготавливается из одного компонента – кремнезема. Обладает высокими качествами: устойчиво к высокой температуре (до 1000 °С) и термоудару, пропускает видимый и ультрафиолетовый спектр излучения. Производство связано с высокими энергетическими затратами, поскольку кремнезем (силикатное стекло) — тугоплавкое сырье и плохо поддается формовке. Основные сферы применения – химическая и лабораторная посуда, части оптических систем, ртутные лампы и пр.
• Натриево-силикатное. Изготавливается из двух компонентов, состав стекла – силикатный песок и сода (1:3). По своим свойствам имеет широкое применение в промышленности в качестве компонента какого-либо процесса, но не применяется в других сферах, изделия из него не изготавливаются. Основной недостаток – растворяется в воде.
• Известковое. Самый распространенный вид материала, из которого производится большинство изделий – листовое стекло, стеклотара, зеркальное полотно, посуда и многое другое.
• Свинцовое. В классический состав стекла (шихты) пропорционально добавляется оксид свинца. Свинцовое стекло отличается повышенными диэлектрическими свойствами, что позволяет использовать его в качестве лучшего изолирующего состава в телевизионных трубках, осциллографах, конденсаторах и пр. Наличие свинца в стеклянной массе придает материалу дополнительный блеск, сверкание, что часто используется при изготовлении художественных изделий, посуды и т. д. Хрусталь – один из видов свинцового стекла.
• Боросиликатное. Добавка оксида бора в состав материала увеличивает его устойчивость к термическому удару до 5 раз, существенно улучшаются химические свойства. Боросиликатное стекло используется для изготовления труб и лабораторно-химической посуды, изделий для бытовых нужд. Масштабным примером использования служит зеркало, созданное на основе боросиликатного стекла для крупнейшего в мире телескопа.
• Прочие виды стекла – алюмосиликатные, боратные, цветные и др.

Состав и свойства

В состав оргстекла входит термопластичная акриловая смола с различными добавками, поэтому этот материал еще называют акриловым стеклом. За счет добавок можно добиться того или иного цвета конечного продукта, а также других особенностей, таких как повышенная прочность, шумопоглощаемость и термостойкость.

Цветовая гамма органического стекла довольно широкая, начиная со светлых бежевых оттенков и заканчивая темно-бордовыми и черными цветами. Популярными считаются оттенки дымчатый и бронзовый. Оргстекло ярких цветов, таких как голубой, красный, желтый, является весьма востребованным материалом в среде дизайнеров и строителей. Они предпочитают органическое стекло обычному по причине того, что работать с ним гораздо удобнее.

В отличие от обычного стекла, оргстекло легко подвергается обработке. Его можно сверлить, резать, фрезеровать и шлифовать. Материал подходит для нарезания резьбы и соединения на резьбе с другими элементами. При нагревании пластические свойства оргстекла увеличиваются, и в таком состоянии оно поддается сгибанию и формовке.

Из органического стекла путем обработки получают различные изделия. Для этого используют процессы вакуумного воздействия, штамповки, горячего и холодного формования. Например, известный шотландский скульптор Роб Малхолланд изготавливает из акрилового стекла совершенно удивительные произведения искусства.

В сравнении с обычным стеклом можно выделить такие особенности стекла органического:

• устойчивость к воздействиям окружающей среды (влага, температура) у органического стекла выше;
• органическое стекло лучше противостоит воздействию агрессивных сред;
• оргстекло имеет гораздо меньший вес;
• оргстекло мягче, чем стекло обычное, незначительные воздействия могут оставлять царапины;
• легко режется и обрабатывается механическим инструментом или лазером;
• показатели светопропускной способности оргстекла сопоставимы с аналогичными показателями обычного стекла или превосходят их;
• не образует осколков при повреждении;
• обладает хорошей термической пластичностью, может принимать сложные формы;
• не тускнеет и не выцветает с течением времени;
• сохраняет свои оптические свойства продолжительный срок.

К недостаткам оргстекла можно отнести его горючесть.

Однако, в сравнении с другими видами полимеров, органическое стекло при горении не выделяет токсичных веществ, а применение специальных добавок и покрытий может существенно повысить пожаробезопасные свойства материала.

В ценовом диапазоне органическое стекло находится между обычным стеклом и другими видами синтетических полимеров. На цветное оргстекло цена ниже, чем на поликарбонат и полиэтилен.

Рекомендации по стеклоделию

Изготовление стекла своими руками в домашних условиях подразумевает аккуратность и внимание – при отсутствии опыта такой процесс может представлять сложности, в особенности на завершающем этапе. Для первой попытки не стоит подготавливать большие объемы расплава

Чтобы упростить работу с таким материалом можно воспользоваться рекомендациями опытных стеклодувов:

1. Как заменитель кварцевого песка используют просеянный речной песок белого цвета.
2. Крупные гранулы компонентов шихты перед нагревом тщательно измельчают в ступке.
3. Куски неудавшихся изделий можно добавлять в состав шихты – так экономят материал.

Температура отжига для завершения изделия находится в пределах от 400°С до 600°С. Показатели зависят от тугоплавкости использованной шихты. Охлаждение готового стекла зависит от размеров слитка и его толщины – габаритные предметы нуждаются в постепенном остывании. После завершения работы упрочняют изделие покрытием глазурью или ламинированием.

Особые виды стекла

Кроме стандартного, стекло в игре, благодаря различным модам, может принимать любой вид и свойства.

• Цветное стекло. Способ его получения довольно прост: достаточно иметь обычное стекло и краситель.
• Жидкое стекло. Появилось в игре благодаря моду Forestry. В нем можно крафтить различную электронику и получать стекло в жидкой форме.
• Рентгеновское стекло. Является наиболее интересным вариантом для шахтеров-любителей, так как позволяет видеть все, что находится под ним на десятки блоков ниже. Является очень дорогой роскошью, так как для производства рентгеновского стекла необходимо восемь алмазов.
• Кроме того, благодаря моду Fancy Glass, стекло может превращаться в чисто декоративный блок, вроде кирпича. Таким образом, обычное стекло превратилось в строительный материал, и дом, состоящий полностью из этого материала, теперь возможно построить собственными руками.

Виды стекла.

Многие изделия, сделанные из стекла, мы видим на улице и используем в повседневной жизни. Это стеклянная посуда, лампочки, очки, окна. В зависимости от физических и химических свойств, стекло используют также в производстве витрин, зеркал, светильников. Какие же виды этого однородного аморфного тела существуют и что из него делают?

• Хрустальное стекло. Содержит в своем составе оксид свинца. Высокая прозрачность и блеск придают такому стеклу привлекательный и эстетичный вид. Используют, в основном, для изготовления посуды и сувенирных изделий.
• Кварцевое стекло. В составе присутствует чистейший кварцевый песок. Благодаря тому, что изделия из кварцевого стекла могут выдержать большие температурные скачки, из него делают лабораторную посуду, изоляторы, оптические приборы, окна.
• Пеностекло. Представляет собой стеклянную массу, имеющую в своем составе многочисленные пустоты. Отличные тепловые и звукоизоляционные свойства обусловили его широкое применение в строительстве.
• Стекловата. Имеет вид тонких стеклянных нитей, имеющих высокое сопротивление разрыву. Используют как в строительстве, так и в химической промышленности. Стекловата огнестойка. Поэтому ее используют в составе материала для пошива одежды сварщиков и пожарных.

К этому списку можно добавить стекла, имеющие специфические свойства:

• Огнестойкое. Противостоит действию открытого пламени и выдерживает высокую температуру.
• Термостойкое. Имеет низкий коэффициент термического расширения и выдерживает резкие скачки температуры
• Пуленепробиваемое. Ударопрочное стекло способное противостоять мощным ударам.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИСТОВОГО СТЕКЛА

Производство стекла любого вида слагается из следующих технологических процессов: подготовка сырьевых компонентов — кварцевого песка, соды или поташа, мела, известняка или доломита — главных материалов и различных вспомогательных материалов — добавок, красителей, ускорителей варки, осветлителей и др.; составление шихты, варка стекломассы, ее охлаждение (студка), формование изделий и их отжиг и при необходимости — закалка, химическая, механическая обработка.

Несмотря на то, что стекло как искусственный материал используется человеком свыше 6 тыс. лет, машинный способ вертикального вытягивания листового стекла был изобретен бельгийским инженером Э. Фурко лишь в 1902 г., а в 1913 г. этот способ был реализован в промышленности.

Наибольшее количество стекла (свыше 50%) в мире вырабатывается в виде листового стекла.

Листовым стеклом называются изделия из стекла, вырабатываемые в виде плоских листов, толщина которых мала по отношению к длине и ширине. В соответствии с разными способами формования (выработки) листовое стекло бывает тянутое, прокатное и полированное. Ассортимент листового стекла, вырабатываемого стекольной промышленностью, весьма разнообразен, что можно видеть из следующей классификации (рис. 1), предложенной авторами.

Рис. 1. Классификация листового стекла

Листовое стекло служит для остекления оконных и дверных проемов, фонарей верхнего света и витрин, а также является исходным материалом для стеклопакетов, стевита и стемалита.

Оконное стекло — бесцветное прозрачное тянутое листовое стекло с гладкими поверхностями.

Основными требованиями, предъявляемыми к оконному стеклу, являются высокая светопрозрачность (в зависимости от толщины от 84 до 87%), достаточная механическая прочность, высокая химическая стойкость, минимальные неровности на поверхности (полосность или волнистость), минимальное содержание инородных включений (пузыри и др.). В соответствии с ГОСТ 111-90 оконное стекло поставляется заводами заказчику в виде мерного стекла, листы которого имеют ширину в пределах 400…1600 мм, длину 400.. .2200 мм и толщину 2…6 мм (табл. 1). Заводы изготавливают около 30 размеров мерного стекла с интервалом по длине и ширине через 25 мм.

Таблица 1. Характеристики листового строительного стекла

Витринное стекло, как и оконное, бесцветно и прозрачно и отличается от оконного большими размерами. Полированное витринное стекло применяют для остекления витрин и больших световых проемов в торговых и общественных зданиях. Его вырабатывают неполированным в соответствии с ГОСТ 7380-77 и полированным (ГОСТ 13454-77). Полированное витринное стекло используют в строительстве первоклассных и уникальных зданий. Размеры и требования к полированному стеклу приведены в табл. 2.

Высококачественное тянутое полированное стекло подвергают упрочнению закалкой (сталинит) или изготавливают в виде многослойного стекла (триплекс) с одной или несколькими органическими прослойками и используют для остекления автомобилей, самолетов, железнодорожного транспорта, судов, а также для других целей.

Мебельное стекло — преимущественно прозрачное листовое неполированное или полированное стекло по ГОСТ 6799-80. Толщина листов стекла — 3…9 мм, длина — 300…1800 мм, ширина -800…600 мм. Оно может быть также цветным или узорчатым.

Зеркальное стекло — прозрачное листовое стекло толщиной 4…7,6 мм, высококачественное, тянутое, полированное или полученное флоат-способом (на поверхности расплавленного олова). Оно предназначено для изготовления зеркал, главным образом мебельных.

Безопасные и упрочненные листовые стекла. Безопасными называют такие стекла, которые при разбивании от удара не дают острых осколков. К безопасным относят армированное, закаленное и безосколочное многослойное стекло.

Армированное стекло — это листовое стекло, внутри которого параллельно плоскости поверхности проложена металлическая сетка (рис. 2).

Рис. 2. Типы металлических сеток для армирования стекла: а — сварная с квадратными ячейками; б — крупная с шестиугольными ячейками.

Посуда и стекла для смартфонов из ударостойкого стекла

Противоударное стекло используется не только для изготовления стеклопакетов. Оно нашло применение также в изготовлении небьющейся посуды и ударопрочных стекол для смартфона.

Посуда из стекла с ударопрочными свойстами устойчива к воздействиям любого характера. Такую посуду смело используют для микроволновой печи. Ее изготавливают также, как и обычную посуду, только с отличием процесса закалки. Уже готовую посуду раскаливают при действии на нее высокой температуры, около 650°C. Образуется напряжение, застывающее при быстром охлаждении. Оно создает и удерживает структуру посуды.

В противоударных стеклах для смартфонов и планшетов применяется закаленное стекло, а не полимерный пластик. Оно имеет большую плотность и сплав натурального происхождения. Смартфон с таким стеклом не разобьется, если упадет на асфальт или камень, и даже не треснет, если ударится об острый предмет. Ударопрочное стекло для смартфона в 1,5-2 раза толще, чем простой полимерный сплав. Оно способно выдержать значительные нагрузки, поглощать энергию удара и распределять ее по площади всего корпуса.

Цена ударопрочного стекла полностью отвечает его качеству и заявленным характеристикам.

Методы изготовления автостекол

Стекло для автомобиля изготавливается двумя методами:

• триплекс;
• сталинит.

Производство по изготовлению стекол

Технология триплекс

Стекло, изготовленное методом триплекс, состоит из двух тонких стекол толщиной 1,9–3 мм с определенной формой и скрепляющей их поливинилбутиральной пленки

Пленка придает стеклу эластичность и прочность, что особенно важно для лобовых стекол. Она не дает осколкам стекла разлететься при сильном ударе, повышая безопасность водителя и пассажиров автомобиля

Последовательность работ при изготовлении стекла Триплекс:

• вырезание по размеру;
• шлифовка кромки;
• мойка мыльной водой и нанесение воды с тальком;
• нанесение черного канта по периметру;
• придание формы в печи;
• прокладка поливинилбутиральной пленки;
• удаление воздуха прокаткой резиновыми валиками;
• обработка в автоклаве при 150 ºС и давлении 12,5 бар.

Триплекс стекло

Технология сталинит

Технология производства автостекла методом сталинит предполагает его закалку. Стекло выдерживают в печи при высокой температуре и охлаждают воздухом по технологии в специальном температурном режиме.

Оно имеет повышенную механическую и термическую прочность. При разрушении рассыпается на мелкие осколки без острых кромок и безопасно для людей в автомобиле.

Что такое ударостойкое стекло и его виды

Противоударное стекло – это листовое стекло, с нанесенной защитной пленкой или многослойное ударопрочное стекло, которое соединено между собой пленкой. Такое стекло является одним из видов защитного стекла и может выдержать разные механические нагрузки. Ударопрочное стекло намного прочнее и безопаснее, чем простое стекло. При разбивании оно не разлетается на осколки, потому что их удерживает пленка.

Дизайнеры и архитекторы предпочитают использовать такое стекло для увеличения естественного освещения и создания эффекта большого пространства.

По технологии производства противоударных стекол у них могут быть разные технические характеристики, прочность, вес и толщина.

Виды устойчивого к ударам стекла:

1.    Закаленное ударопрочное стекло. Для получения такого стекла, обычное стекло подвергают термообработке при установленной температуре. В итоге стекло будет прочнее почти в пять раз, при сохранении той же толщины. Оно может выдерживать температуру до 160°C. При изготовлении закаленного стекла допускается тонирование в массе.

Главным достоинством такого стекла является то, что при разломе оно распадается в виде осколков без острых углов, размером не более толщины стекла. Закаленное стекло нашло применение в производстве мебели, балюстрад лестниц, козырьков крыш и для защитных от огня экранов плит, печей и каминов. Из него выполняют полы и ступени и покрывают их ламинирующей упрочняющей пленкой;

2.    Триплекс. Такое противоударное стекло создается путем соединения двух или нескольких листов стекла между собой полимерной смолой или прозрачной пленкой. Основное преимущество триплекса – это способность сопротивляться разрушению и разлому.

Он может выдержать мощную взрывную волну, выстрелы из оружия и удары молотом. Противоударное защитное стекло триплекс чаще всего применяют для остекления противовзломных перегородок и устройства прозрачных перекрытий потолка. Его можно увидеть на фасадах зданий в виде стеклянных витражей. Стеклопакеты могут быть прозрачными или тонированными.

Теперь вы знаете, как называется многослойное ударостойкое стекло и как изготавливают закаленное стекло.

Сколько сейчас стоят стекла для окон и оконных рам

Очень часто случаются ситуации, когда необходимо заменить оконное стекло. Для этого нужно определиться с его размерами и закупить материал в одной из компаний, реализующих подобную продукцию.

Стоимость стекла для окон и оконных рам зависит от его толщины, цвета, типа обработки, страны изготовления и многих других факторов. Обычное полированное бесцветное стекло обходится покупателям примерно в 400 рублей за квадратный метр.

Тонированный или матовый материал стоит в два раза дороже (от 800-900 рублей за квадратный метр). Узорчатое стекло импортного производства, как правило, также отличается высокой стоимостью (около 1000 рублей за квадратный метр).