Sticlă silicată: producție și utilizare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-02 14:01

Sticlă este unul dintre cele mai populare materiale solicitate pentru diverse sfere ale vieții. Este folosit în lucrări de construcții și finisaje, din el sunt realizate lucrări de artă aplicată și de în altă, și folosit în industria spațială. Acesta este unul dintre materialele disponibile, simple în compoziție. Cel mai frecvent tip pe care îl întâlnim și folosim cel mai des produse din acesta este sticla silicată.

Ce este asta?

Cea mai veche bucată de sticlă sunt mărgele găsite în timpul săpăturilor din Egipt, oamenii de știință cred că descoperirea are mai bine de cinci mii de ani. De atunci, compoziția paharului s-a schimbat puțin. Elementul principal al materialului este nisipul de cuarț (Si0_{2) - silicatul. I se adaugă sodă, potasiu, calcar și alte câteva elemente.}

În industrie, pentru a obține o masă de sticlă, oxizii de substanțe de bază se amestecă și se topesc într-un cuptor. Punctul de topire depinde de aditivii care modifică proprietățile sticlei. Masa rezultată este turnată în mai multe moduri: făcând tablă de sticlă, dându-i diverse forme (veste, nuanțe pentru candelabre, sticlă pentru ceasuri etc.), confecționând semifabricate pentru prelucrarea ulterioară a piesei de către suflante de sticlă și multe altele.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. a avut o contribuție semnificativă la dezvoltarea sticlei, Mendeleev D. I. și alții au fost interesați de partea practică a problemei. Este ușor de definit materialul „sticlă silicată”. Ce este? Un material având o structură amorf-cristalină a structurii, obținut prin topirea oxizilor amestecați cu răcire ulterioară.

Fabricarea sticlei

Elementul principal pentru producerea sticlei este nisipul de cuarț, la care se adaugă cel puțin cinci ingrediente în proporții. În funcție de scopurile ulterioare ale utilizării materialului obținut, la rețeta principală se fac aditivi: agenți de oxidare, agenți de tăcere, decoloranți, coloranți, acceleratori și așa mai departe. Oxizii metalici sunt utilizați ca coloranți. De exemplu, cuprul va colora o masă de sticlă în roșu, fierul va da o nuanță albastră sau galbenă, oxizii de cob alt vor da o culoare albastră, iar argintul coloidal va da o nuanță galbenă.

Amestecul uscat preparat este încărcat într-un cuptor de topire a sticlei, unde materia primă este topită la o temperatură de 1200-1600°C, procesul durează de la 12 la 96 de ore. Producția sticlei se finalizează prin procesul de răcire rapidă, numai în această condiție masa de sticlă va primi toate calitățile necesare: transparență, rezistență mecanică și proprietăți suplimentare stabilite în procesul de amestecare a oxizilor.

Tipuri de sticlă de silicat

Producția de materiale este un proces consumatoare de energie și este gestionată de industria silicaților. Producția de sticlă în industrie are loc încuptoare tip tunel cu menținerea continuă a temperaturii stabilite. Amestecul uscat este încărcat de la un capăt al cuptorului, materialul finit este descărcat la ieșire.

Datorita aplicarii extinse in diverse industrii, sticla silicata poate fi impartita in tipuri:

• Cuarț fără impurități de oxizi de sodiu, potasiul este sticlă fără alcali. Are rezistență ridicată la căldură și proprietăți electrice excelente. Dintre deficiențe - dificil de procesat.
• Soda, potasiu, sodiu-potasiu - sticla alcalina. Cel mai comun tip de material potrivit pentru uz general. Este folosit pentru a face sticlă pentru un acvariu, sticlă pentru ferestre, vase și multe altele.
• Alcalină cu un conținut ridicat de oxizi de metale grele. De exemplu, adăugarea de plumb este necesară pentru a obține cristal, sticlă optică.

Utilizare multifuncțională

Sticlă de silicat are o serie de proprietăți care îi permit să fie utilizat într-o gamă largă. Fiecare dintre calitățile sale poate fi îmbunătățită, în legătură cu care se deschid oportunități suplimentare. De exemplu, sticla acoperită cu amalgam servește drept oglindă și poate fi folosită și ca panou solar în anumite condiții.

Proprietățile igienice și practice ale articolelor din sticlă sunt incontestabile. Materialul nu are porozitate, ceea ce înseamnă că bacteriile patogene nu se înmulțesc în el, este ușor de curățat, rezistent la orice produs alimentar. Mâncărurile rezistente la căldură din el sunt multi-tasking: puteți coace la o temperatură ridicată în cuptor sau puteți pune încongelator fără nicio deteriorare.

Strat și grosime

Materialul are o grosime diferită, ceea ce îi determină capacitățile. Tabla, grosime 2 mm, potrivita pentru ferestre. Sticla pentru un acvariu se folosește cel puțin 5 mm, în funcție de volumul de apă turnat în recipient. Cu toate acestea, acvariştii ajung tot mai mult la concluzia că utilizarea unui analog acrilic este mult mai convenabilă, mai ales dacă este necesară o capacitate de 500 de litri sau mai mult.

Folosirea materialului laminat (triplex) extinde posibilitatile: tesatura lipita cu folie polimerica este practic indestructibila, este sigura, deoarece nu se sfarama. Este practic imposibil să spargi două pahare de silicat cu o grosime de 10 mm cu un strat de film cu un ciocan. Triplex este folosit pentru realizarea de poduri transparente, placarea fațadelor clădirilor, garduri pentru piscine etc.

Proprietăți

Utilizarea materialelor pe bază de silicați își găsește locul în construcții. Sunt folosite nu numai pentru fabricarea ferestrelor, ci și ca protecție suplimentară și ca liant. Deci, blocurile de fundație sunt tratate cu sticlă lichidă, ceea ce le face rezistente la umiditate, ciuperci, fluctuații de temperatură etc.

Materialul curbat translucid sau mat este folosit în viața de zi cu zi, ușile de mobilier, cabinele de duș, fațadele clădirilor și așa mai departe sunt realizate din acesta.

Sticlă de silicat are următoarele proprietăți:

• Transparență.
• Reflectorizant.
• Sustenabil.
• Rezistent la căldură.
• Rezistent la medii chimice agresive.
• Rezistent la mediile naturale agresive.
• Durabilitate.
• Conductivitate termică scăzută.

Calități suplimentare, cum ar fi rezistența la stres și deteriorarea mecanică, sunt date materialului prin întărire. Esența procesului este încălzirea rapidă și aceeași răcire rapidă într-o perioadă scurtă de timp. Forța crește de 4-5 ori. Este folosit pentru a face sticlă de ceas, foi de uși, mobilier, pereți despărțitori interioare.

Fabricarea produselor

Sticlăria de silicat și articolele de uz casnic sunt produse în mai multe moduri principale:

• Apăsare. Masa vâscoasă este turnată într-o matriță fixă, după care se stabilesc anumiți parametri folosind partea mobilă a matriței (poanson). Forma de pe suprafața interioară poate avea un model care este transferat în partea exterioară a produsului în timpul procesului de ștanțare.
• Explod. Diferă în mecanic și manual. Grosimea peretelui produsului variază de la 1 mm la 10 mm. Vazele, sticlele, paharele de vin, paharele sunt realizate astfel. Suflarea manuală este o artă. Maeștrii suflante de sticlă creează lucrări unice combinând mase transparente și colorate, inclusiv metal, materii prime naturale, aur și așa mai departe în corpul lucrării. Nu există produse suflate manual identice.
• Casting. Este folosit în principal pentru realizarea de figurine, figurine. În industrie, prin turnare, opticăsticlă.
• Articulație în mai multe etape. Se folosesc piese produse prin două tehnologii: suflare și presare. De exemplu, recipientul de sticlă este suflat și tija este presată, părțile finite sunt conectate.

Tratament decorativ

Sticlă silicată este un material fertil pentru multe tipuri de decorațiuni. Distingeți între design cald și rece.

Mâncărurile fierbinți includ:

• Colorare în vrac cu oxizi de metal.
• Amestecarea unei mase de culori diferite cu modelare suplimentară (sticlă venețiană cu pete).
• Trăgănitoare. Masa este turnată într-un produs, răcită brusc, în urma cărora apar fisuri la suprafață, iar produsul este topit pentru a-l fixa.
• Fuziune.
• Formarea la cald a snururilor, fire cu aditiv ulterior la produs.
• Formarea unei forme suplimentare de margine în timpul suflarii. Obținut prin utilizarea instrumentelor.

Forme de decor rece:

• Mecanică: șlefuire, gravare, tăiere cu diamante, sablare.
• Chimic: gravare cu acid fluorhidric.
• Aplicat: pictură, desen cu decal, serigrafie, metalizare, pulverizare cu plasmă, vopsire cu vopsele lucioase.

Alte tipuri de sticlă

Tehnologiile moderne au făcut posibilă oferirea sticlei silicate de calități suplimentare. Dintre acestea, cele mai interesante și căutate sunt:

Sticlă inteligentă: tipul de material care se schimbăproprietăţile lor sub influenţa condiţiilor externe. De exemplu, sub influența curentului electric, produsul devine plictisitor, atunci când circuitul este deconectat, acesta revine la o stare transparentă.

Fibră de sticlă (fibră de sticlă): obținută prin trasarea materialului în fire subțiri (măsurate în microni). Ele creează un material destul de flexibil. Folosit pentru producția de fibre optice, materiale izolante etc.

Sticlă clarificată: sticla de silicat obișnuită are o nuanță verzuie sau cenușie care este clar vizibilă atunci când este privită prin tăietură. Ca rezultat, pânza se dovedește a fi ușor colorată. Pentru a evita acest efect, în timpul procesului de fabricație se adaugă agenți de strălucire pentru a neutraliza culoarea nedorită. Diferă de materialul obișnuit prin creșterea transmisiei luminii, transferul culorilor fără schimbarea culorii.