Silikatglas: produktion og brug

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 13:52

Glas er et af de mest populære materialer, der efterspørges til forskellige livssfærer. Det bruges i bygge- og efterbehandlingsarbejder, værker af anvendt og høj kunst er lavet af det og bruges i rumindustrien. Dette er et af de tilgængelige, enkle sammensætningsmaterialer. Den mest almindelige type, som vi oftest støder på og bruger produkter fra den, er silikatglas.

Hvad er det her?

Det ældste stykke glas er perler fundet under udgravninger i Egypten, videnskabsmænd mener, at fundet er mere end fem tusind år gammelt. Siden da har glassets sammensætning ændret sig lidt. Hovedelementet i materialet er kvartssand (Si0_{2) - silikat. Sodavand, kaliumchlorid, kalksten og et par andre elementer er tilsat.}

I industrien, for at opnå en glasmasse, blandes oxider af basiske stoffer og smeltes i en ovn. Smeltepunktet afhænger af tilsætningsstoffer, der ændrer glassets egenskaber. Den resulterende masse støbes på flere måder: ved at lave glasplader, give den forskellige former (fade, skærme til lysekroner, glas til ure osv.), lave emner til efterfølgende stykbehandling af glasblæsere og meget mere.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. ydede et væsentligt bidrag til udviklingen af glasfremstilling, Mendeleev D. I. og andre var interesserede i den praktiske side af spørgsmålet. Det er let at definere materialet "silikatglas". Hvad er det? Et materiale med en amorf-krystallinsk struktur af strukturen, opnået ved at smelte blandede oxider med efterfølgende afkøling.

Glasfremstilling

Hovedelementet til fremstilling af glas er kvartssand, hvortil mindst fem ingredienser er tilsat i forhold. Afhængigt af de yderligere formål med at bruge det opnåede materiale, fremstilles tilsætningsstoffer til hovedopskriften: oxidationsmidler, lyddæmpningsmidler, affarvningsmidler, farvestoffer, acceleratorer og så videre. Metaloxider bruges som farvestoffer. For eksempel vil kobber farve en masse af glas rød, jern vil give en blå eller gul farvetone, koboltoxider vil give en blå farve, og kolloid sølv vil give en gul farvetone.

Den tilberedte tørblanding fyldes i en glassmelteovn, hvor råmaterialet smeltes ved en temperatur på 1200-1600°C, processen tager fra 12 til 96 timer. Glasproduktionen afsluttes med den hurtige afkølingsproces, kun under denne betingelse vil glasmassen modtage alle de nødvendige kvaliteter: gennemsigtighed, mekanisk modstand og yderligere egenskaber fastsat i processen med at blande oxider.

Typer af silikatglas

Materialeproduktion er en energikrævende proces og varetages af silikatindustrien. Glasproduktionen i industrien foregår itunnelovne med kontinuerlig vedligeholdelse af den indstillede temperatur. Tørblanding fyldes fra den ene ende af ovnen, færdigt materiale losses ved udgangen.

På grund af den brede anvendelse i forskellige industrier kan silikatglas opdeles i typer:

• Kvarts uden urenheder af natriumoxider, kalium er alkalifrit glas. Det har høj modstandsdygtighed over for varme og fremragende elektriske egenskaber. Af manglerne - svære at behandle.
• Sodavand, kalium, natrium-kalium - alkalisk glas. Den mest almindelige type materiale egnet til generel brug. Det bruges til at lave glas til et akvarium, vinduesglas, fade og meget mere.
• Alkalisk med et højt indhold af tungmetaloxider. For eksempel er tilsætning af bly nødvendig for at opnå krystal, optisk glas.

Multi-purpose use

Silikatglas har en række egenskaber, der gør, at det kan bruges i en bred vifte. Hver af dens kvaliteter kan forbedres, i forbindelse med hvilke der åbner sig yderligere muligheder. Amalgam-belagt glas fungerer for eksempel som et spejl og kan også bruges som solpanel under visse forhold.

De hygiejniske og praktiske egenskaber ved glasvarer er ubestridelige. Materialet har ikke porøsitet, hvilket betyder, at patogene bakterier ikke formerer sig i det, det er let at rengøre, modstandsdygtigt over for enhver fødevare. Varmebestandige retter fra det er multi-tasking: du kan bage ved høj temperatur i ovnen eller sætte ifryser uden skader.

Lag og tykkelse

Materialet har en anden tykkelse, som bestemmer dets egenskaber. Plade, 2 mm tyk, velegnet til vinduer. Glas til et akvarium bruges mindst 5 mm, afhængigt af mængden af vand, der hældes i beholderen. Men akvarister kommer i stigende grad til den konklusion, at brugen af en acrylanalog er meget mere bekvem, især hvis der kræves en kapacitet på 500 liter eller mere.

Brugen af lamineret materiale (triplex) udvider mulighederne: stoffet limet med en polymerfilm er praktisk t alt uforgængeligt, det er sikkert, fordi det ikke smuldrer. Det er praktisk t alt umuligt at bryde to silikatglas med en tykkelse på 10 mm med et filmlag med en hammer. Triplex bruges til at lave gennemsigtige broer, beklædning af bygningsfacader, poolhegn osv.

Properties

Brugen af silikatbaserede materialer finder sin plads i byggeriet. De bruges ikke kun til fremstilling af vinduer, men også som ekstra beskyttelse og bindemiddel. Så grundblokkene er behandlet med flydende glas, hvilket gør dem modstandsdygtige over for fugt, svamp, temperaturudsving osv.

Krumt gennemsigtigt eller mat materiale bruges i hverdagen, møbeldøre, brusekabiner, bygningsfacader og så videre er lavet af det.

Silikatglas har følgende egenskaber:

• Transparency.
• Reflekterende.
• Bæredygtig.
• Varmebestandig.
• Modstandsdygtig over for aggressive kemiske miljøer.
• Modstandsdygtig over for naturlige aggressive miljøer.
• Holdbarhed.
• Lav termisk ledningsevne.

Yderligere egenskaber, såsom modstandsdygtighed over for belastning og mekanisk beskadigelse, gives til materialet ved hærdning. Essensen af processen er hurtig opvarmning og den samme hurtige afkøling på kort tid. Styrken øges med 4-5 gange. Det bruges til at lave urglas, dørblade, møbler, indvendige skillevægge.

Fremstilling af produkter

Silikatglas og husholdningsartikler fremstilles på flere hovedmåder:

• Trykker. Den tyktflydende masse hældes i en fast form, hvorefter visse parametre indstilles ved hjælp af den bevægelige del af formen (punch). Formen på den indvendige overflade kan have et mønster, der overføres til den ydre del af produktet under stemplingsprocessen.
• Blæser ud. Adskiller sig i mekanisk og manuel. Produktets vægtykkelse varierer fra 1 mm til 10 mm. Vaser, flasker, vinglas, glas er lavet på denne måde. Håndblæsning er en kunst. Master glaspustere skaber unikke værker ved at kombinere gennemsigtige og farvede masser, herunder metal, naturlige råmaterialer, guld og så videre i værkets krop. Der er ingen identiske håndblæste produkter.
• Casting. Det bruges hovedsageligt til fremstilling af figurer, figurer. I industrien, ved støbning, optiskglas.
• Artikulation i flere trin. Dele produceret af to teknologier bruges: blæsning og presning. For eksempel blæses glasbeholderen, og stilken presses, de færdige dele forbindes.

Dekorativ behandling

Silikatglas er et frugtbart materiale til mange typer dekoration. Skelne mellem varmt og koldt design.

Varm mad omfatter:

• Farvning i løs vægt med metaloxider.
• Blanding af en masse af forskellige farver med yderligere formgivning (venetiansk glas med pletter).
• Knitren. Massen støbes til et produkt, afkøles kraftigt, hvorved der opstår overfladerevner, og produktet smeltes for at fiksere det.
• Fusing.
• Varmformning af snore, tråde med efterfølgende additiv til produktet.
• Dannelse af en ekstra kantform under blæsning. Opnået ved at bruge værktøjer.

Kolde dekorationsformer:

• Mekanisk: slibning, gravering, diamantskæring, sandblæsning.
• Kemisk: ætsning med flussyre.
• Anvendt: maling, skilttegning, silketryk, metallisering, plasmasprøjtning, maling med glansmaling.

Andre glastyper

Moderne teknologier har gjort det muligt at give silikatglas yderligere kvaliteter. Af disse er de mest interessante og eftertragtede:

Smart glas: den type materiale, der ændrer sigderes egenskaber under indflydelse af ydre forhold. For eksempel, under påvirkning af elektrisk strøm, bliver produktet sløvt, når kredsløbet afbrydes, vender det tilbage til en gennemsigtig tilstand.

Fiberglas (glasfiber): opnået ved at trække materiale ind i tynde (målt i mikron) tråde. De skaber et ret fleksibelt materiale. Anvendes til produktion af fiberoptik, isoleringsmaterialer osv.

Klarificeret glas: almindeligt silikatglas har en grønlig eller grålig nuance, der er tydeligt synlig, når den ses gennem snittet. Som et resultat viser lærredet sig at være lidt farvet. For at undgå denne effekt tilsættes blegemidler under fremstillingsprocessen for at neutralisere uønsket farve. Det adskiller sig fra almindeligt materiale ved øget lystransmission, overførsel af farver uden farveændring.