Стекло как силикатная промышленность


Силикатное стекло: производство и использование

Стекло - один из популярных, востребованных материалов для разных сфер жизни. Его применяют в строительстве и отделочных работах, из него делают произведения прикладного и высокого искусства, применяют в космической отрасли. Это один из доступных, простых по составу материалов. Наиболее распространенный вид, с которым мы чаще всего сталкиваемся и пользуемся изделиями из него, – силикатное стекло.

Что это такое?

Древнейшим изделием из стекла считаются бусы, найденные при раскопках в Египте, ученые считают, что находке более пяти тысяч лет. С тех пор состав стекла мало изменился. Основным элементом материала является кварцевый песок (Si02) – силикат. К нему добавляют соду, поташ, известняк и еще несколько элементов.

В промышленности для получения стеклянной массы смешивают окислы основных веществ и плавят в печи. Температура плавления зависит от добавок, меняющих свойства стекла. Полученную массу формуют несколькими способами: делая листовое стекло, придавая различную форму (посуда, плафоны для люстр, стекло для часов и прочее), делая заготовки для последующей штучной обработки стеклодувами и многое другое.

В развитие стеклоделия весомый вклад внесли Ломоносов М. В., Китайгородский Н. И., интересовался практической стороной вопроса Менделеев Д. И. и др. Несложно дать определение материала "силикатное стекло". Что это такое? Материал, имеющий аморфно-кристаллическое строение структуры, получаемый расплавом смешанных окислов с последующим охлаждением.

Изготовление стекла

Основным элементом для производства стекла служит кварцевый песок, к которому добавляют не менее пяти ингредиентов в пропорциях. К основной рецептуре, в зависимости от дальнейших целей использования полученного материала, делают добавки: окислители, глушители, обесцвечиватели, красители, ускорители и так далее. В качестве красителей используются окислы металлов. Например, медь окрасит массу стекла в красный цвет, железо придаст голубой или желтый оттенок, окислы кобальта дадут синий цвет, а коллоидное серебро – желтый.

Подготовленную сухую смесь загружают в стекловаренную печь, где сырье плавится при температуре 1200-1600°С, по времени процесс занимает от 12 до 96 часов. Изготовление стекла завершается процессом быстрого охлаждения, только при этом условии стекломасса получит все требуемые качества: прозрачность, механическую стойкость и дополнительные свойства, закладываемые в процессе смешивания окислов.

Виды силикатного стекла

Выпуск материала относится к энергозатратным процессам, и занимается им силикатная промышленность. Производство стекла в индустрии происходит в печах тоннельного типа с беспрерывной поддержкой заданной температуры. С одного конца печи загружается сухая смесь, на выходе выгружается готовый материал.

В связи с широким применением в различных отраслях силикатное стекло можно разделить на виды:

  • Кварцевое без примесей окислов натрия, калия – это бесщелочное стекло. Обладает высокой стойкостью к нагреву и отменными электрическими свойствами. Из недостатков - трудно поддается обработке.
  • Натриевое, калиевое, натриево-калиевое – щелочное стекло. Наиболее распространенный вид материала, пригодный для повсеместного применения. Из него делают стекло для аквариума, оконное, посуду и прочее.
  • Щелочное с высоким содержанием окислов тяжелых металлов. Например, добавка свинца необходима для получения хрусталя, оптического стекла.

Многоцелевое использование

Силикатное стекло обладает рядом свойств, позволяющих использовать его в широком диапазоне. Каждое из его качеств может быть усилено, в связи с чем открываются дополнительные возможности. Например, стекло, покрытое амальгамой, служит зеркалом, а также может использоваться в качестве солнечной батареи при определенных условиях.

Гигиенические и практические свойства стеклянной посуды неоспоримы. Материал не обладает пористостью, а значит, в нем не размножаются болезнетворные бактерии, легко моется, устойчив к воздействию любых пищевых продуктов. Жаропрочная посуда из него многозадачна: можно запекать при высокой температуре в духовом шкафу или ставить в морозильную камеру без всякого ущерба.

Многослойность и толщина

Материал имеет различную толщину, что определяет его возможности. Листовой, толщиной 2 мм, подходит для окон. Стекло для аквариума используется не менее 5 мм, в зависимости от объема воды, заливаемой в емкость. Однако аквариумисты все больше приходят к мысли, что использование акрилового аналога гораздо удобнее, особенно если требуется емкость на 500 литров и более.

Использование ламинированного материала (триплекса) расширяет возможности: склеенное с помощью полимерной пленки полотно практически несокрушимо, оно безопасно, поскольку не рассыпается. Разбить молотком два силикатных стекла толщиной по 10 мм с пленочной прослойкой практически невозможно. Из триплекса делают прозрачные мосты, облицовку фасадов зданий, ограждения бассейнов и прочее.

Свойства

Использование материалов на силикатной основе находит свое место в строительстве. Их применяют не только для изготовления окон, но и как дополнительную защиту и связующее вещество. Так, жидким стеклом обрабатывают блоки фундамента, что делает их устойчивыми к влаге, грибку, колебаниям температур и пр.

Гнутый светопрозрачный или матовый материал используется в повседневной жизни, из него изготавливаются дверцы мебели, душевые кабины, фасады зданий и так далее.

Силикатное стекло свойства имеет следующие:

  • Прозрачность.
  • Светоотражение.
  • Экологичность.
  • Жаростойкость.
  • Устойчивость к агрессивной химической среде.
  • Устойчивость к природной агрессивной среде.
  • Долговечность.
  • Низкая теплопроводность.

Дополнительные качества, такие как устойчивость к нагрузкам и механическим повреждениям, придают материалу методом закаливания. Суть процесса состоит в быстром нагревании и таком же быстром охлаждении за короткий промежуток времени. Прочность повышается в 4-5 раз. Из него делают стекло для часов, полотна дверей, мебель, внутрикомнатные перегородки.

Производство изделий

Посуда из силикатного стекла и хозяйственные изделия производятся несколькими основными способами:

  • Прессовка. Вязкая масса выливается в неподвижную пресс-форму, после чего с помощью подвижной части формы (пуансона) задаются определенные параметры. Пресс-форма на внутренней поверхности может иметь рисунок, который в процессе штамповки переносится на внешнюю часть изделия.
  • Выдувание. Различается на механическое и ручное. Толщина стенок изделия варьируется от 1 мм до 10 мм. Этим способом изготавливаются вазы, бутылки, фужеры, стаканы. Ручное выдувание – это искусство. Мастера-стеклодувы создают уникальные произведения с помощью соединения прозрачной и цветной массы, включают в тело работы металл, натуральное сырье, золото и прочее. Идентичных изделий ручного дутья не встречается.
  • Литье. В основном используется для изготовления фигурок, статуэток. В промышленности методом литья изготавливаются оптические стекла.
  • Многоступенчатое сочленение. Используются части, произведенные по двум технологиям: выдувание и прессование. Например, емкость бокала выдувается, а ножка прессуется, готовые части соединяются.

Декоративная обработка

Силикатное стекло - благодатный материал для множества видов декорирования. Различают горячее и холодное оформление.

К горячему относятся:

  • Окрашивание в массе оксидами металлов.
  • Смешивание массы разного цвета с дальнейшим приданием формы (венецианское стекло с разводами).
  • Кракелирование. Массу формуют в изделие, резко охлаждают, в результате чего появляются поверхностные трещины, для закрепления изделие оплавляют.
  • Фьюзинг.
  • Формовка горячим способом шнуров, нитей с последующей присадкой на изделие.
  • Формирование дополнительной формы края в процессе дутья. Достигается применением инструментов.

Холодные формы декора:

  • Механические: шлифовка, гравировка, алмазная грань, пескоструй.
  • Химические: травление плавиковой кислотой.
  • Накладные: живопись, нанесение рисунка деколью, шелкотрафаретная печать, металлизация, плазменное напыление, роспись люстровыми красками.

Другие виды стекла

Современные технологии позволили придать силикатному стеклу дополнительные качества. Из них наиболее интересными и востребованными являются:

Смарт-стекло: вид материала, меняющий свои свойства под воздействием внешних условий. Например, под воздействием электрического тока изделие становится матовым, при разъединении цепи возвращается в прозрачное состояние.

Стекловолокно (стеклоткань): получают методом вытягивания материала в тонкие (измеряются в микронах) нити. Из них создают достаточно гибкий материал. Используется для производства оптоволокна, изолирующих материалов и пр.

Осветленное стекло: обычное силикатное стекло имеет зеленоватый или сероватый оттенок, хорошо заметный, если смотреть на срез. Как следствие, полотно оказывается немного окрашенным. Чтобы избежать этого эффекта, в процессе изготовления добавляют осветлители, нейтрализующие нежелательный цвет. Отличается от обычного материала повышенной светопропускной способностью, передачей красок без изменения цвета.

Силикатная промышленность Производство стекла - Справочник химика 21

    Производство стекла, цемента и керамики относится к силикатной промышленности, перерабатывающей природные соединения кремния. [c.221]

    Главенствующие позиции занимают силикатные стекла, с которыми по распространенности в быту и технике не могут сравниться никакие другие классы стекол. Это обусловлено весьма благоприятным сочетанием разнообразных технических характеристик силикатных стекол со сравнительной простотой их промышленного производства. Как правило, силикатные стекла имеют многокомпонентный состав, причем стекла, получившие наиболее широкое распространение в быту и технике, обычно не содержат малодоступных и дорогостоящих компонентов. [c.131]


    Таким образом, производство стекол сводится к получению различных силикатов. В соответствии с планом десятой пятилетки значительно расширился ассортимент и увеличено производство стекла, в том числе оконного, полированного, теплозащитного и архитектурно-строительного. Стекольное производство является лишь частью силикатной промышленности. [c.367]

    Силикатная промышленность (производство керамических масс, эмалей, глазурей и кислотоупорных покрытий производство стекла, в том числе специального назначения). [c.8]

    Промышленные силикаты. Стекло. Ситаллы. Одной из важнейших отраслей силикатной промышленности является производство стекол. Стеклообразное состояние возникает при переохлаждении жидких расплавов. Вещества в стеклообразном состоянии отличаются от кристаллов прежде всего изотропностью (т. е. отсутствием векториальности свойств) они не обладают определенной температурой плавления, а в процессе нагревания размягчаются и постепенно переходят в жидкое состояние. [c.118]

    Какие производства охватывает силикатная промышленность Назовите важнейшие из потребляемых ею природных силикатов. Как получают стекло и цемент Что представляет собой карборунд, как его получают и для чего применяют  [c.233]

    Силикатная промышленность разделяется на ряд самостоятельных отраслей, главными из которых являются производство керамики и огнеупоров, производство вяжущих веществ и производство стекла. [c.351]

    Применение. Л. широко применяется в цветной металлургии, в авиационной промышленности в виде сплавов с Ь g, РЬ, Си, Ад, А1, обладающих пластичностью, прочностью, легкостью и антикоррозионными свойствами. В ядерной энергетике Л. используется для получения трития, при изготовлении регулирующих стержней в системе защиты реакторов, в качестве теплоносителя в урановых реакторах, как растворитель урана и тория. В силикатной промышленности минералы Л. сподумен и лепидолит используются для производства различных материалов, в частности стекла с повышенной устойчивостью к растрескиванию и раскалыванию. В резиновой промышленности полимеризационные процессы облегчаются использованием Л. в диспергированном виде. В черной металлургии Л. применяется для раскисления, легирования и модифицирования многих марок сплавов. В машиностроении Л. используется в виде добавок к подшипниковым сплавам для повышения твердости и очистки и как флюс в пайке и сварке алюминия. [c.24]


    Стекло. Переработка соединений кремния составляет обширную отрасль народного хозяйства — силикатную промышленность. Сюда относятся стеклоделие, цементное производство и керамика, т. е. производство изделий из глины. [c.226]

    В настояшее время на основе обычного стекла получают различные технические материалы стеклянную вату, пеностекло (строительное пористое стекло с плотностью 200—500 кг/м ) с низкой звукопроводимостью и хорошими теплоизоляционными свойствами сверхпрочное стекло, особым образом закаленное (сталинит) и высокопрочную стеклянную ткань, используемую для изготовления спецодежды. Таким образом, производство стекол сводится к получению различных силикатов. Стекольное производство является лишь частью силикатной промышленности. [c.339]

    Силикатная промышленность включает производства вяжущих (цементирующих) и керамических веществ, а также стекла. Сточные воды этой промышленности состоят из сырьевого шлама (известняк, глина, мергель, каолин, кварцевый песок, полевой шпат), количество которого бывает особенно велико в тех случаях, когда применяется мокрое удаление пыли, образующейся при различных процессах, в том числе шлифовке стекла. [c.262]

    Продукция силикатной промышленности имеет огромное значение для народного хозяйства, причем виды ее изделий чрезвычайно разнообразны. Силикатная промышленность разделяется на ряд самостоятельных отраслей, главными из которых являются производство керамики и огнеупоров, вяжущих веществ, стекла и ситаллов .  [c.393]

    КРЕМНИЯ ОКСИДЫ — соединения кремния с кислородом. Моноксид SiO — смолоподобное аморфное вещество, при обычных условиях устойчиво к действию кислорода диоксид SiOj имеет большое число кристаллических модификаций кварц, кремнезем, кристобалит, триди-мит, волокнистый кремнезем и другие, которые могут переходить одна в другую в зависимости от условий. Диоксид кремния широко применяется в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, силикатного кирпича, радиотехнических приборов и ультразвуковых установок. Для радиотехнической промышленности выращивают кристаллы искусственного кварца высокой чистоты. [c.139]

    В стеклоделии и керамике природные литиевые минералы и промышленные литиевые соединения давно уже получили практическое признание, но в последние годы здесь достиг ну то много нового. Гораздо разнообразнее стал ассортимент промышленных литиевых соединений, используемых для производства стекла, глазурей и эмалей, и намного расширился круг изделий, для приготовления которых они используются Значительно увеличились размеры потребления литиевых продуктов в силикатной промышленности и непрерывно идет процесс внедрения их в производство наиболее ответственных марок стекла и керамики. [c.12]

    Силикатная промышленность. Соединения кремния широко применяют в народном хозяйстве. Кремнезем и природные силикаты — исходные вещества в производстве стекла, керамики, фарфора, цемента. Эти производства относят к силикатной промышленности. [c.188]

К силикатной промышленности относят производство стекла, керамики и цемента.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Стекло – твердый аморфный прозрачный сплав, обычно получаемый при нагревании смесей силикатов или оксидов металлов с оксидом кремния. Нагревание производят в специальных плавильных печах. Свойства стекол зависят от состава шихты (смесь исходных веществ) и способа их изготовления. Смесь плавят в специальных печах, а затем формуют из нее изделия.

Обычное стекло (оконное, посуда) имеет состав Na2O∙СаО∙6SiО2. Сырье – сода, мел, кварцевый песок. Тугоплавкое стекло получают заменой соды на поташ (т.е. Na2O на К2О). А если заменить и СаО на PbO мы получим хрусталь. Химическое стекло, стойкое не только к смене температуры, но и агрессивным средам получают заменой части SiО2 на В2О3. Окраску стеклу придают оксиды металлов (Fe2O3 - коричневое, FeO – зеленое, CoO – синее) или сами металлы (Au).

Из стекла можно получать волокна (оптические волокна, стекловата, стеклоткани), а в сочетании с полимерами – т.н. стеклопластики. Опти́ческое волокно́ — нить из стекла, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи.

Вводя в процессе варки стекла специальные добавки, можно получить стеклокристаллические материалы – ситаллы. Ситаллы — стеклокристаллические материалы, полученные объёмной кристаллизацией стекол, и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Ситаллы обладают малой плотностью, высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твердостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости (подложки микросхем, корпуса приборов, химически стойкая аппаратура…

 

Керамикой называют материалы, изготавливаемые из огнеупорных веществ: глины с добавлением различных минеральных примесей: песка, карбидов и оксидов металлов. В зависимости от применения различают строительную, огнеупорную, химически стойкую, бытовую и техническую керамику. Строительная – это производство кирпича, черепицы, труб, кафеля. Огнеупорная – это производство футеровки (кирпичи, плитка) для доменных, сталеплавильных, стеклоплавильных печей. Химически стойкую керамику используют для химических реакторов. К бытовой относятся фарфоровые и фаянсовые изделия. Техническая применяется для изготовления подложек в микроэлектронике, изоляторов и конденсаторов в электротехнике, зажигательных свечей, термопар и т.д. Процесс изготовления керамики включает приготовление керамической массы, формование, сушка и обжиг по строго заданному режиму. Иногда керамические изделия покрывают глазурью – тонким слоем стекловидного материала. Для этого изделие покрывают слоем порошка из кварца и специальных добавок и подвергают повторному обжигу. Глазурь делает керамику водонепроницаемой и предохраняет от загрязнения.

Производство цемента. Обычный цемент (силикатный) получают обжигом смеси глины с известняком. Т.е. цемент - это смесь алюминатов и силикатов кальция. Эти смеси обычно готовят, но иногда встречается в природе известково-глинистая горная порода – мергель. При употреблении цемента как вяжущего материала его обычно смешивают с песком или другим наполнителем и (непосредственно перед использованием) добавляют воду. Такая смесь называется цементный раствор. Если добавить щебень или гравий получится бетон. Если при строительстве использовать железную арматуру получится железобетон.

Упражнения

№1. Записать схему строения, электронную и графическую формулу углерода (Карбона). Верно ли утверждение, что углерод – типичный неметалл? Почему? Какова возможная валентность углерода в его соединениях? Почему? Приведите примеры таких соединений. Какова минимальная и максимальная степень окисления углерода? Почему? Приведите примеры таких соединений.

№2. Что такое аллотропия? Какие наиболее важные аллотропические модификации Карбона вам известны? Сделайте вывод: от чего зависят свойства веществ?

№3. Что такое активированный уголь? Чем он отличается от обычного древесного угля и для чего его применяют?

№4. Напишите уравнения взаимодействия углекислого газа со следующими веществами: оксид лития, гидроксид калия, кальций. Какая из этих реакций относится к ОВР? Определите в ней окислитель и восстановитель.

№5. Назовите эти вещества. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения? Запишите уравнения этих реакций.

А) С → CO → CO2 → Na2CO3 → Mg(CO3)2

Б) C → CH4 → CO2 → K2CO3 → CO2

B) C3H8 → CO2 → H2CO3 → CaCO3 → Ca(HCO3)2

№6. Напишите уравнения возможных реакций кремниевой кислоты со следующими веществами: оксид алюминия, гидроксид натрия, магний. Поясните, почему не все реакции возможны.

№7. Назовите эти вещества. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения? Запишите уравнения этих реакций.

А) Si → SiO2 → K2SiO3 → H2SiO3 → CaSiO3

Б) H2SiO3 → SiO2 → Si → Mg2Si → SiO2

№8. Как определить в растворах соли угольной кислоты? Запишите соответствующие уравнения. Для чего в основном используют соли угольной кислоты?

№9Что такое стекло? От чего зависят свойства стекла? Какими уникальными свойствами обладает кварцевое стекло?

№10Дайте сравнительную характеристику состава и свойств оксидов, образованных Карбоном. Сделайте вывод: в чем причина сходства и различия между этими веществами?

№11. Запишите уравнения реакций между сажей и следующими веществами:

а) кислородом; б) железом; в) фосфором.

Что измениться в уравнениях, если вместо сажи взять графит? Обозначьте степени окисления элементов в уравнениях, определите окислитель и восстановитель. Сделайте вывод о химических свойствах углерода.

№12. Как определить в растворах соли угольной кислоты? Запишите соответствующие уравнения. Для чего в основном используют соли угольной кислоты?



Читайте также:

 

Презентация к уроку (химия, 9 класс) по теме: Презентация "Стекло"по теме "Кремний и его соединения. Силикатная промышленность" 9 класс

Слайд 1

Стекло – это твердый силикатный материал, основным свойством которого являются прозрачность и химическая стойкость Стекло

Слайд 2

Цена его секрета – человеческая жизнь Стекло – одно из древнейших изобретений человечества. Считается, что производство стекла возникло в Древнем Египте. Химические реакции получения стекла были освоены египтянами более четырех тысяч лет назад. Об этом говорят обнаруженные при раскопках картины с изображениями стеклодувов. Подлинного расцвета искусство изготовления стекла достигло в средневековье. С начала Х lll века бурно начало развиваться стекольное производство в Венеции. И вскоре венецианские мастера – стеклодувы не знали равных во всей Европе. Представителям этой славной профессии не разрешалось покидать пределы родного города под страхом лютой казни. Страшное наказание грозило и членам их семей. Только так представлялось возможным сохранить стекольные секреты. Высокого совершенства в стеклоделии достигли мастера Древнего Рима. Они умели получать цветные стекла и делать из кусочков мозаики. Стекло Цветное стекло, начало 14 в. до н. э.

Слайд 3

Неизвестный римский мастер придумал очень простое и вместе с тем гениальное изобретение – стеклодувную трубку. Она оказалась волшебной. Мастер вооружается особой железной трубкой, снабженной на одном конце мундштуком, а на другом грушевидным утолщением для сырья. Нагретый на огне конец выдувальной трубки окунается в расплавленную стеклянную массу, для того чтобы образовался горячий ком. Быстро вынимая трубку из печи, мастер начинает дуть в нее с противоположного конца. В стеклянном коме возникает полое пространство, увеличивающееся по мере того, как в него поступает воздух… Из истории

Слайд 4

Сырье Сода Na 2 CO 3 Известняк CaCO 3 Песок SiO 2

Слайд 5

Производство стекла Основные стадии: Подготовка сырья Составление шихты (однородной смеси компонентов) Стекловарение Формование изделия Отжиг изделий Обработка (механическая, термическая, химическая)

Слайд 6

Основные реакции Главная стадия – стекловарение. Варка стекла осуществляется в печах непрерывного действия, выложенных огнеупорным кирпичом, что позволяет создавать температуру до 1500 градусов. В стекловаренной печи происходят следующие процессы: Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2 CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 Na 2 SiO 3 + CaSiO 3 + 4SiO 2 = Na 2 O · CaO · 6SiO 2

Слайд 7

Прежде чем изготовлять из расплавленной прозрачной массы изделия, ей дают немного остыть. Стекло имеет ценное свойство - оно не сразу переходит из жидкого состояния в твердое, а сначала делается вязким. В таком состоянии из стекла формуют изделия. Изготовление стеклянных предметов осуществляется тремя способами: выдуванием, литьем и прессованием. Технологические процессы

Слайд 8

Оконное стекло Na 2 O · CaO ·6SiO 2 Тугоплавкое стекло K 2 O · CaO · 6SiO 2 – для изготовления химической посуды. Хрусталь K 2 O ·PbO · 6SiO 2 Кварцевое стекло ( SiO 2 – 100%) – очень прочное, выдерживает большие давления и резкие колебания температуры. Виды стекла Музей стекла в Новом Бору Чешское стекло

Слайд 9

Хрусталь K 2 O · PbO · 6 SiO 2 C ильно преломляет свет и поэтому применяется в оптике для изготовления линз и призм. Ослабляет радиоактивные излучения, благодаря чему применяется в атомной промышленности. А также для изготовления хрустальной посуды.

Слайд 10

Для получения цветных стекол к сырью добавляют оксид соответствующего металла. Оксид кобальта ( ll ) придает стеклу синий цвет, Оксид хрома ( lll ) – зеленый, Оксид меди ( ll ) – сине-зеленый цвет. При добавлении мелкораздробленного золота получают рубиновое стекло. Цветное стекло

Слайд 11

Заглушенное стекло Иногда в стекло вводят вещества, способствующие его помутнению – «глушители», например криолит, плавиковый шпат CaF 2 и т. д. Их равномерно распределенные кристаллики делают стекло непрозрачным. Сильно заглушенное стекло ( оно белого цвета) называют молочным и используют прежде всего для изготовления светильников.

Слайд 12

Изделия из молочного стекла

Слайд 13

Секреты удивительного вещества Почти пятьдесят веков используется стекло, хотя у него большой недостаток – хрупкость. Человек сумел устранить этот недостаток. Небьющееся стекло – триплекс, состоящее из нескольких склеенных слоев(от удара покрывается сеткой трещин, но ни один осколок не отлетает). Закаленное стекло – сталинит ( получают путем нагревания и быстрого охлаждения). Прочен. Лист такого стекла можно скрутить, и он снова распрямится, как пружина. Огнестойкое стекло – пирекс (если заменить в составе стекла часть соды бором). В посуде из такого стекла можно готовить пищу.

Слайд 14

Стекло – это материал не только ремесленников, но и художников Стекла широко используют для изготовления витражей. «Витраж» происходит от французского vitre – оконное стекло (отсюда и «витрина»). Витраж делают из кусков разноцветного стекла и стекол, расписанных красками.

Слайд 15

Роспись по стеклу в музее истории г. Риги

Слайд 16

Коллекция стекла Русского музея

Слайд 17

Музей стекла на Елагином острове в Санкт - Петербурге

Слайд 18

Музей стекла г. Дятьково

Слайд 19

Франция, музей пирамида из стекла

Слайд 20

Яблонец над Нисой Музей стекла

Слайд 21

Лестница из стекла Предметы интерьера

Слайд 22

Широкое применение стекла обусловлено его большой химической инертностью. Стеклянные изделия, в отличие от металлических, не подвергаются коррозии и, в отличие от пластмасс не «стареют»

Слайд 23

«Пою перед тобой в восторге похвалу, не камням дорогим, не злату, но стеклу». М. В. Ломоносов

СТЕКЛО | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

СТЕКЛО. Любой материал, который при охлаждении переходит из жидкого состояния в твердое без кристаллизации, правильно называть стеклом независимо от его химического состава. Под это определение подпадают как органические, так и неорганические материалы. Однако стекла, используемые в широком обиходе, почти всегда изготавливают из неорганических оксидов.

СВОЙСТВА

Широкая употребительность стекла обусловлена неповторимым и своеобразным сочетанием физических и химических свойств, не свойственным никакому другому материалу. Например, без стекла, вероятно, не существовало бы обычного электрического освещения в том виде, в каком мы его знаем. Не было найдено никакого другого материала для колбы электрической лампы, который объединял бы в себе такие важные качества, как прозрачность, теплостойкость, механическая прочность, хорошая свариваемость с металлами и дешевизна. Аналогично, прецизионные оптические элементы микроскопов, телескопов, фотоаппаратов, кино- и видеокамер и дальномеров в отсутствие стекла, вероятно, не из чего было бы изготовить. Все указанные выше свойства в конечном счете связаны с тем фактом, что стекла являются аморфными, а не кристаллическими материалами.

При комнатной температуре стекло представляет собой твердый хрупкий материал и обычно остается таковым при повышении температуры вплоть до 400° С. Однако при дальнейшем нагреве стекло постепенно размягчается, вначале почти незаметно, пока, наконец, не становится вязкой жидкостью. Процесс перехода стекла из твердого состояния в жидкое не характеризуется сколько-нибудь определенной температурой плавления. При правильном охлаждении жидкого стекла этот процесс происходит в обратном направлении также без кристаллизации (деаморфизации).

ПРОИЗВОДСТВО СТЕКЛА

Сырьевые материалы.

Смесь, или шихта, из которой приготавливается стекло, содержит некоторые главные материалы: кремнезем (песок) почти всегда; соду (оксид натрия) и известь (оксид кальция) обычно; часто поташ, оксид свинца, борный ангидрид и другие соединения. Шихта также содержит стеклянные осколки, остающиеся от предыдущей варки, и, в зависимости от обстоятельств, окислители, обесцвечиватели и красители либо глушители. После того как эти материалы тщательно перемешаны друг с другом в требуемых соотношениях, расплавлены при высокой температуре, а расплав охлажден достаточно быстро, чтобы воспрепятствовать образованию кристаллического вещества, получается целевой материал – стекло.

Хотя песок внешне не похож на стекло, большинство распространенных стекол содержат от 60 до 80 мас.% песка, и этот материал как бы образует остов, относительно которого протекает процесс стеклообразования. Стеклообразующий песок – это кварц, наиболее распространенная форма кремнезема. Он подобен песку с морского пляжа, из которого, однако, удалено большинство посторонних примесей. Оксид натрия Na2O обычно вводится в шихту в виде кальцинированной соды (карбоната натрия), однако иногда используется бикарбонат или нитрат натрия. Все эти соединения натрия разлагаются до Na2O при высоких температурах. Калий применяется в форме карбоната или нитрата. Известь добавляется в виде карбоната кальция (известняка, кальцита, осажденной извести) либо иногда в виде негашеной (CaO) или гашеной (Ca(OH)2) извести. Главные источники монооксида бора для производства стекла – бура и борный ангидрид. Оксид свинца обычно вводится в шихту в виде свинцового сурика или свинцового глета.

Типы стекол.

Кварцевое стекло.

Стекло, состоящее из одного только кремнезема, правильно называть плавленым кварцем или кварцевым стеклом. Это простейшее стекло по своим химическим и физическим свойствам, и оно обладает многими необходимыми параметрами: не подвергается деформированию при температурах вплоть до 1000° С; его коэффициент теплового расширения очень низок, и поэтому оно обладает стойкостью к термоудару при резком изменении температуры; его объемное и поверхностное удельные электрические сопротивления весьма высоки; оно отлично пропускает как видимое, так и ультрафиолетовое излучение. К сожалению, кварцевое стекло с большим трудом плавится и перерабатывается в изделия. Высокая стоимость кварцевого стекла ограничивает его применение изделиями специального назначения, такими, как химико-лабораторная посуда, ртутные лампы и компоненты оптических систем, работающие при высоких температурах.

Натриево-силикатные стекла.

Натриево-силикатные стекла получают сплавлением кремнезема (оксида кремния) и соды (оксида натрия). Смесь 1 части оксида натрия (Na2O) с 3 частями оксида кремния (SiO2) плавится при температуре, на ~900° С более низкой, чем чистый кремнезем; оксид натрия действует как сильный флюс. К сожалению, такие стекла растворяются в воде, и хотя они чрезвычайно важны для промышленного применения, из них нельзя изготавливать большинство изделий.

Известковые стекла.

Древние стеклоделы обнаружили, что водорастворимость натриево-силикатных стекол можно устранить добавлением извести. Анализы древних стекол показывают поразительное сходство их химического состава с составом современных стекол, хотя современные стеклоделы, в отличие от древних, знают также, что добавление небольших количеств других оксидов, например оксида магния MgO, оксида алюминия Al2O3, оксида бария BaO, дополнительно повышает качество стекла. Если главные ингредиенты шихты – оксиды Na2O, CaO и SiO2, то получаемые стекла называются натриево-известково-силикатными, натриево-известковыми или просто известковыми стеклами независимо от присутствия других составляющих. С небольшими изменениями в составе эти стекла широко используются для изготовления листового и зеркального стекла, стеклотары, колб электроламп и многих других изделий. Эти стекла относительно легко плавятся и перерабатываются в изделия, а сырьевые материалы для них недороги. Вероятно, 90% производимого сегодня стекла является известковым.

Свинцовые стекла.

Свинцовые стекла изготавливают сплавлением оксида свинца PbO с кремнеземом, соединением натрия или калия (содой или поташем) и малыми добавками других оксидов. Эти свинцово-натриево(или калиево)-силикатные стекла дороже известковых стекол, однако они легче плавятся и проще в изготовлении. Это позволяет использовать высокие концентрации PbO и низкие – щелочного металла без ущерба для легкоплавкости. Такой состав поднимает диэлектрические свойства материала до такого уровня, что делает его одним из лучших изоляторов для использования в радиоприемниках и телевизионных трубках, в качестве изолирующих элементов электроламп и конденсаторов. Высокое содержание PbO дает высокие значения показателя преломления и дисперсии – двух параметров, весьма важных в некоторых оптических приложениях. Те же самые характеристики придают свинцовым стеклам сверкание и блеск, украшающие самые утонченные изделия столовой посуды и произведения искусства. Большинство стекол, называемых хрусталем, являются свинцовыми.

Боросиликатные стекла.

Стекла с высоким содержанием SiO2, низким – щелочного металла и значительным – оксида бора B2O3 называются боросиликатными. Борный ангидрид действует как флюс для кремнезема, так что содержание щелочного металла в шихте может быть резко уменьшено без чрезмерного повышения температуры расплавления. В 1915 фирма «Корнинг гласс уоркс» начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием «пирекс». В зависимости от конкретного состава стойкость к термоудару таких стекол в 2–5 раз выше, чем у известковых или свинцовых; они обычно намного превосходят другие стекла по химической стойкости и имеют свойства, полезные для применения в электротехнике. Такое сочетание свойств сделало возможным производство новых стеклянных изделий, в том числе промышленных труб, рабочих колес центробежных насосов и домашней кухонной посуды. Зеркало крупнейшего телескопа в мире на г. Паломар в Калифорнии изготовлено из стекла сорта «пирекс».

Другие стекла.

Существуют много других типов стекол специального назначения. Среди них – алюмосиликатные, фосфатные и боратные стекла. Производятся также стекла с разнообразной окраской для изготовления линз, светофильтров, осветительного оборудования, косметической тары и домашней утвари.

Варка.

Стекло варится путем выдерживания смеси сырьевых материалов при высоких температурах (от 1200 до 1600° С) в течение продолжительного времени – от 12 до 96 ч. Такой режим обеспечивает протекание необходимых химических реакций, в результате чего сырьевая смесь приобретает свойства стекла.

В древние времена варка производилась в глиняных горшочках глубиной и диаметром 5–7 см. В настоящее время применяются шамотные горшки гораздо больших размеров, вмещающие от 200 до 1400 кг шихты, для производства оптического, художественного и других видов стекла специального состава. В одной печи могут выдерживаться от 6 до 20 горшков. Большие массы стекла варятся в ванных печах непрерывного действия. Постоянный уровень расплавленного стекла в ванне поддерживается путем непрерывной подачи шихты на одном из концов установки и извлечения готового продукта с той же скоростью из другого конца; в таком режиме некоторые стекловаренные печи работали в течение пяти лет, прежде чем возникала необходимость в ремонте. Крупные печи, иногда вмещающие несколько сот тонн расплавленного стекла, приспосабливаются к интенсивному механическому производству. Как горшковые, так и ванные печи обычно нагреваются сжиганием природного газа или мазута.

Переработка в изделия.

В отношении переработки в изделия стекло отличается от большинства других материалов двумя особенностями. Во-первых, оно должно перерабатываться, будучи чрезвычайно горячим и полужидким. Во-вторых, операции формования должны выполняться за короткие периоды, длящиеся от нескольких секунд до, самое большее, нескольких минут, – за это время стекло охлаждается до состояния твердого тела. При необходимости дальнейшей обработки стекло вновь должно быть нагрето. В расплавленном состоянии стекло может быть вытянуто в длинные нити, обладающие гибкостью при высокой температуре, извлечено из общей массы погруженным в него инструментом в виде небольшого сгустка, подцеплено концом стеклодувной трубки либо разлито в формы для получения отливок или прессовок. Поскольку стекло легко сплавляется с металлом, отдельные части сложного изделия соединяются друг с другом после повторного нагрева, благодаря которому также обеспечивается чистота соединяемых поверхностей. Вращение заготовки с постоянной скоростью при обработке придает изделию осесимметричную форму. Готовые стеклянные изделия подвергаются процессу отжига со стадией медленного охлаждения для релаксации напряжений. За все время производства стекла были созданы четыре главных метода его обработки: выдувание, прессование, прокатка и литье. Первые три метода используются как в мелкосерийном ручном, так и в непрерывном машинном производстве. Литье, однако, трудно приспособить к крупносерийному производству.

Последние достижения.

В разработке средств механизации для быстрого и дешевого производства стеклянных изделий в 20 в. было достигнуто больше успехов, чем за всю предыдущую историю стекольного дела. В 1900-х годах, хотя уже были заложены основы механизации технологических процессов и массового производства, стекло все еще использовалось главным образом для получения только пяти видов изделий: бутылок, столовой посуды, окон, линз и украшений. С тех пор стекло стало производиться многими предприятиями и нашло применение буквально в тысячах различных областей. Теперь стекло легко приспосабливают к требованиям заказчика. Оно может быть прозрачным, полупрозрачным или непрозрачным, окрашенным или бесцветным. Некоторые виды стекла так же легки, как алюминий, а другие так же тяжелы, как чугун; есть стекла, по прочности превосходящие сталь. Из них изготавливаются волокна в 10 раз тоньше человеческого волоса и листы, столь же тонкие, как бумага. Стеклянные изделия могут быть крошечными, хрупкими и легкими или такими массивными, как сплошное 508-сантиметровое, 20-тонное зеркало Паломарского телескопа.

Плоское стекло.

В течение и сразу после Первой мировой войны были разработаны новые и полностью непрерывные методы изготовления как оконного, так и зеркального стекла. В 1928 было создано многослойное безосколочное стекло для автомобилей. Вскоре после этого было освоено производство закаленного плоского стекла путем термообработки (закалки с высоким отпуском) твердых полированных листов. Этот процесс повышает прочность в несколько раз и дает продукт с исключительно высокими гибкостью и стойкостью к истиранию и всем видам механического и теплового удара. Когда такое стекло разбивается, оно распадается не на длинные, острые осколки, как обычное стекло, а на маленькие округлые кусочки, которые относительно безвредны. Отпуск оказывается эффективным при упрочнении не только плоского стекла, но и кухонной посуды, мерного стекла, линз защитных очков и круглых колб светильников. Стеклопакеты, заменяющие вставные оконные переплеты, – сравнительно новая разработка конструкции с плоским стеклом. Они состоят из двух или более листов стекла, герметично соединенных по периметру рамкой. Пространство между листами заполняют очищенным и осушенным воздухом. По сравнению с одинарным остеклением стеклопакеты уменьшают теплопотери почти на 50% и надолго избавляют от проблем, связанных с применением наружного оконного переплета, проникновением пыли и конденсацией влаги.

Стеновые стеклоблоки.

Производство стеновых стеклоблоков и стекловолокна началось в 1931. Трудно вообразить два других вида стеклянных изделий, столь непохожих друг на друга. Стеновые стеклоблоки массивны и изготовляются сваркой двух прессованных полублоков с образованием герметической полости между ними. Такие элементы монтируются при строительстве с использованием обычных инструментов и материалов. Получаемые из них «стены дневного света» пропускают большую часть падающего на них солнечного излучения, но уменьшают его яркость, обеспечивают хорошую теплоизоляцию и практически исключают конденсацию влаги. Эти полезные свойства обусловили широкое использование стеновых стеклоблоков как элементов строительных конструкций.

Стекловолокно.

В отличие от бытового стекла стекловолокно обычно изготавливается в форме нитей диаметром меньше 1 мкм. Поскольку каждое волокно представляет собой, по существу, сплошной стеклянный стержень, в объеме оно обладает всеми свойствами стекла. Стекловолокно термостойко и негорюче. Оно не поглощает влаги, не гниет и не подвержено химическому разложению. Оно атмосферо-, кислото-, масло- и коррозионностойко, а также не проводит электричества. Из стекловолокна можно изготавливать нити, ленты, оплетки и корд. Из несколько более толстых, коротких волокон получают упругую ватоподобную массу, называемую стекловатой. В такой форме стекловолокно – отличный теплоизолятор. Различные виды стекловолокна в сочетании с асбестом, слюдой, пластмассами и силиконами дают превосходные композиционные материалы. Действительно, материалы, состоящие из параллельных стеклянных нитей, внедренных в сложный полиэфир или другую матрицу, по прочности на единицу массы могут быть намного прочнее обычных конструкционных материалов, включая сталь, алюминий, магний и титан. Армированные стекловолокном пластмассы этого типа теперь широко используются для изготовления деталей самолетов и ракет, труб, резервуаров, корпусов лодок и строительных панелей. Промышленность стекловолокон выросла с удивительной быстротой ввиду широкого применения этого вида стекла в композиционных материалах.

Специальное кварцевое стекло.

В 1939 был изобретен еще один замечательный вид стекла, названный 96%-м кварцевым стеклом. Этот продукт по своим свойствам практически эквивалентен чистому плавленому кварцу, однако он может производиться дешевле и с большим разнообразием форм и размеров. Стойкость к термоудару этого вида стекла настолько велика, что после нагрева до точки размягчения его можно сразу же опустить в холодную воду, не вызвав разрушения. Удельное электрическое сопротивление и химическая стойкость этого вида стекла также весьма высоки. Некоторые разновидности 96%-го кварцевого стекла обладают исключительно высоким пропусканием в середине ультрафиолетовой области спектра, что позволяет использовать такое стекло в солнечных и бактерицидных лампах, лабораторном оборудовании и специальных электротехнических изделиях.

Пеностекло.

Пеностекло – еще один продукт изобретательности стеклоделов – по структуре похоже на хлеб и может распиливаться на куски нужного размера. Разработанное в 1940, это стекло так мало весит, что не тонет в воде, и все же является жестким, не горит и не выделяет запахов. Такая аномалия свойств создается после смешения тонко измельченных кокса и стекла и нагрева смеси до высокой температуры. Смесь мучнистого вида расплавляется, превращаясь в черную пену, которая заполняет объем формы и потом застывает. В результате получается твердый ячеистый материал с сотнями тысяч заполненных воздухом изолированных ячеек на 1 дм3. После снятия форм блоки пеностекла разрезаются до нужных размеров. Этот замечательный продукт весит примерно столько же, сколько весит пробка, и во время Второй мировой войны использовался в качестве заменителя пробки, а также пробковой древесины, пористой резины и капка. Как и пробка, пеностекло – отличный изолятор. Однако в отличие от пробки на него не влияют сырость и конденсация влаги, так что оно очень подходит для обкладки холодильных камер и бытовых холодильников. Пеностекло в равной мере успешно может применяться и для высокотемпературной теплоизоляции вплоть до 425° С, поскольку оно не только не горит, но и заглушает огонь. Новый сорт пеностекла содержит 99% кремнезема и может использоваться при температуре до 1200° С.

Металлизация.

На поверхность стекла можно наплавить тонкий слой металла; при этом соединение получается настолько прочным, что к металлическому покрытию можно припаять довольно массивные металлические детали. Этот метод широко применяется в радио- и электротехнической промышленности.

Проводящие покрытия.

Был открыт целый ряд необычных применений стекла в связи с тем, что ему можно придать свойство поверхностной проводимости. Это достигается напылением на поверхность стеклянного изделия тонкого, прозрачного, почти невидимого слоя оксида металла. Такое покрытие весьма долговечно и имеет поверхностное сопротивление в пределах от 10 до 100 Ом/см2. При обычных температурах можно использовать известковое стекло, а при высоких – боросиликатное. Изготовленные из такого стекла панели лучистого нагрева могут работать при температурах до 350° С. Подобные панели – хороший источник энергии длинноволнового инфракрасного излучения, которое большинство веществ и сред поглощает с эффективностью 90% и более. Таким способом изготавливаются настольные стеклянные излучатели и вспомогательные нагреватели для помещений. Проводящие покрытия, нанесенные на ветровые стекла самолетов, сохраняют их теплыми и свободными от льда.

Электротехнические изделия.

Стеклянные колбы широко используются в качестве оболочек для ламп накаливания и электронно-лучевых трубок. Проволочные резисторы, трансформаторы, конденсаторы, реле и переключатели могут заключаться в оболочки из отпущенного стекла с выводами через стеклянные изоляторы. Крупные проходные изоляторы массой до 22 кг, рассчитанные на сильные токи и высокие напряжения, изготавливаются путем центробежной отливки стекла вокруг металлических втулок. С применением стекла изготавливаются конденсаторы как постоянной, так и переменной емкости. В конденсаторах постоянной емкости используется листовое стекло толщиной до 0,025 мм. Конденсатор переменной емкости состоит из изготовленной с жестким допуском стеклянной трубки, часть внешней поверхности которой металлизируется для образования одной обкладки. Внутрь трубки вставляется стержень из латуни или инвара, образующий вторую обкладку. Стеклянные трубки или стержни с нанесенной на них углеродной, металлической или металлооксидной пленкой используются в качестве резисторов.

Светочувствительные стекла.

В 1947 было обнаружено, что стекла некоторых составов при воздействии ультрафиолетового излучения образуют скрытое изображение, которое может быть проявлено путем нагрева стекла чуть выше температуры отжига. Скажем, на стекло можно наложить фотографический негатив и облучить его ультрафиолетом, а потом нагреть стекло; в результате в объеме стекла появится воспроизведенное в цвете изображение. Цвет изображения зависит от вида светочувствительного металла, введенного в шихту. Один из составов дает опаловое стекло такой природы, что разбавленная фтористоводородная кислота протравливает облученную часть раз в пятнадцать быстрее, чем необлученную. Эта огромная разница в растворимостях позволяет осуществлять химическое травление. Таким способом в стекле можно вытравливать отверстия размером меньше половины среднего диаметра человеческого волоса в количестве до 100 тыс. отверстий на 1 см2. Стекла этого типа используются для изготовления световых табло, именных табличек и декоративных плиток, а также в качестве чувствительных элементов дозиметров. После воздействия проникающего излучения некоторые из таких стекол ярко светятся при облучении ультрафиолетовым светом, а другие меняют свой цвет. Интенсивность флуоресценции или степень изменения окраски пропорциональна полученной дозе облучения.

Стеклокерамика.

Это гибридное название относится к материалам, которые вначале были произведены как стекла, а потом во всей своей массе переведены в кристаллическое состояние. Они выпускаются фирмой «Корнинг гласс уоркс» под зарегистрированными торговыми названиями «пирокерамика» и «фотокерамика».

Сырьевые материалы для изготовления стеклокерамики примерно те же, что и для изготовления стекла, однако включают некоторые дополнительные добавки, играющие роль зародышеобразователей. После формования одним из обычных способов – прессования, выдувания или прокатки – изделие нагревается до температуры образования ядер кристаллизации. В 1 см3 изделия образуются миллиарды таких ядер, которые вырастают до мельчайших кристаллов, хотя никакой видимой кристаллизации не происходит. Затем температура повышается, и во всем объеме стеклообразного изделия начинается кристаллизация вокруг кристаллов-зародышей. Процесс продолжается до тех пор, пока растущие кристаллы не наталкиваются друг на друга и вся масса изделия не становится кристаллической за исключением малых областей стеклообразной матрицы на границах кристалла. Температуры переработки, зародышеобразования и кристаллизации зависят от состава стекла. В некоторых случаях образование ядер кристаллизации производится воздействием рентгеновского или ультрафиолетового излучения с последующей термообработкой.

В отличие от обычной керамики, стеклокерамика не имеет пор, а ее кристаллы меньше размером и более однородны. По сравнению со стеклом-основой стеклокерамика тверже, не деформируется до более высоких температур и в несколько раз прочнее. Одним из первых ее применений были обтекатели ракет. Теперь широко используется стеклокерамическая посуда, которую можно переставлять из холодильника прямо на плиту. Лабораторная посуда, цилиндры двигателей и даже шарикоподшипники изготавливаются из стеклокерамики. Эти разработки – главное достижение в технологии стекла. См. также КОНСТРУКЦИОННЫЕ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ; КЕРАМИКА ПРОМЫШЛЕННАЯ.

Интересные факты о силикатной промышленности

На сегодняшний день одними из главных природных веществ, которые используются в силикатной промышленности, являются глина и песок. Это природные компоненты, которые считаются самыми доступными материалами не только в нашей стране, но и за ее пределами. Ещё в древности человек оценил возможности использования и делал это при изготовлении строительных материалов, а также любых предметов быта.

Сейчас мы не представляем свою жизнь без посуды, плитки, кирпича, цемента, а также стекла. Силикатная промышленность занимается тем, что производит все эти компоненты и включает в себя 3 главных направления. Какие-то из предприятий специализируются на изготовлении стекла, какие-то на цементе, а какие-то на керамике. Но всё же не каждый знает о некоторых интересных фактах, которые касаются силикатной промышленности. Именно поэтому их лучше рассмотреть и понять, что включает в себя силикатная промышленность.

Когда речь заходит о силикатной промышленности, то она известна уже долгое время. Именно поэтому сейчас она применяется повсеместно, а такие заводы существуют практически в каждом городе. Ведь без таких материалов ни один человек не представляет свою жизнь.

Несколько интересных фактов о силикатной промышленности

Силикатная промышленность – это та отрасль, которая для многих остается загадкой. Когда речь заходит об интересных фактах, то здесь нужно выделить следующее:

  • С гончарным ремеслом люди были знакомы давно. Основное сырье — это глина. Изготовление производилось таким образом, что глина смешивалась с водой и образовывала некоторые пластичную массу. Ей можно было придать любую форму, а после обжига она сохраняла её.
  • Благородная керамика — это все изделия из фарфора. Родиной стал Китай, который еще до нашей эры освоил производство этого материала. Все природные факторы служили для изобретения и производства именно на территории Китая. Дело состоит в том, что в одной из деревень есть запасы, которые состоят из кварца, шпата, а также глины. Многим европейские представители пытались разгадать тайну этого материала. Но в России фарфор был разработан только в XVII веке. После этого было налажено производство изделий под Петербургом. Благородство своё фарфор приобрел благодаря некоторым характеристикам в виде тонкости выполняемых изделий, белому оттенку, отсутствию пористости, а также прочности с химической и термической стороны.
  • Сейчас силикатная промышленность — это одна из важнейших категорий народного хозяйства. Она позволяет обеспечивать строительными материалами всю страну. Из всего разнообразия чаще всего встречается кирпич и цемент, которые позволили строить города уже 8000 лет назад.
  • Если посмотреть на посуду из фарфора, то она лидирует по прочности, не считая металла.
  • Первые изделия из фарфора сделали женщины.
  • Если вдруг на изделиях из фарфора есть какой-то брак, то они уже не выходят в производство. Знак этого материала ставится только на идеальных формах. Фарфор — это тот материал, который делает посуду абсолютно безопасной и чистой.
  • С давних времен кирпич изготавливался только вручную. Он считался качественным и стоил дороже.
  • Впервые кирпич начал использоваться в Древнем Египте. Об этом свидетельствуют записи в старинных книгах.
  • Кирпич хорошо поглощает влагу. Тем не менее, он обладает хорошей морозостойкостью и может прослужить несколько сотен лет. Об этом свидетельствуют многие памятники архитектуры, которые сохранились по сегодняшний день в прекрасном состоянии.
  • Существует несколько разновидностей кирпича, каждая из которых отличается по всем характеристикам, а также по своему внешнему виду. Настоящие профессионалы знают, как правильно можно выбрать кирпича и делают это без особых проблем.

Это далеко не все факты. Стоит отметить еще несколько, чтобы лучше понять основную суть процессов в силикатной промышленности.

Еще немного фактов о силикатной промышленности

Сейчас силикатная промышленность постоянно развивается и реализует большее число товаров. Ассортимент с каждым годом растет, что порождает и спрос. Но в любом случае можно рассмотреть и еще несколько интересных и познавательных фактов:

  1. Цемент — это ещё один компонент, который входит в силикатную промышленность. Самым распространённым считается портландцемент, который был изобретён и запатентован в Англии.
  2. Силикатная промышленность — это то направление, которое полностью отвечает за стекло. Сейчас существует множество интересных фактов, которые связаны со стеклом. Одним из них является то, что стекло используется абсолютно везде. Секрет его производства был открыт еще в древние времена в Египте.
  3. Стекло всегда ценилось и стоило дорого. Но с течением времени оно стало доступным и появилось огромное число разновидностей.
  4. Стекло имеет простой состав. Сюда обычно входит песок, известь, а также сода. Но в современном мире начали добавляться различные вещества, присадки, а также любые добавки для придания тех или иных характеристик.
  5. Стекло обычно плавится при температуре от 300 до 2000 градусов. Всё будет зависеть от состава.
  6. Существует несколько разновидностей, в число которых входит химическое, хрустальное, кварцевое стекло.
  7. Для того, чтобы сделать цветные стёкла, обычно добавляются оксиды металлов. Также сюда нужно отнести жидкое стекло, которое часто находит применение в строительной сфере. При добавлении такого компонента на ткани, а также любые деревянные изделия, они плохо загораются. Обычно жидким стеклом обрабатывают все компоненты, которые используются при изготовлении театральных декораций.
  8. В компоненты, которые изготавливаются на силикатной промышленности, можно отнести ещё и бисер.

Как видно, такая промышленность на сегодняшний день очень разнообразна и развивается в постоянном режиме. Именно поэтому, производство силикатных изделий занимает отдельное место в жизни каждой страны. Такая информация обычно изучается ещё в школе, и обычно забывается. Сейчас вы сможете восполнить пробелы, которые связаны с силикатной промышленностью и узнать ещё много интересного.

% PDF-1.4 % 858 0 объект > endobj xref 858 45 0000000016 00000 н. 0000001251 00000 н. 0000001464 00000 н. 0000001528 00000 н. 0000005294 00000 н. 0000005607 00000 п. 0000005674 00000 н. 0000005769 00000 н. 0000005906 00000 н. 0000005961 00000 н. 0000006048 00000 н. 0000006137 00000 п. 0000006193 00000 п. 0000006328 00000 н. 0000006384 00000 п. 0000006495 00000 н. 0000006551 00000 н. 0000006669 00000 н. 0000006725 00000 н. 0000006840 00000 н. 0000006896 00000 н. 0000007023 00000 н. 0000007079 00000 п. 0000007185 00000 н. 0000007240 00000 н. 0000007295 00000 н. 0000007350 00000 н. 0000007373 00000 п. 0000014453 00000 п. 0000014476 00000 п. 0000021375 00000 п. 0000021398 00000 п. 0000027039 00000 п. 0000027062 00000 п. 0000031718 00000 п. 0000031741 00000 п. 0000036783 00000 п. 0000036806 00000 п. 0000041948 00000 п. 0000041971 00000 п. 0000049101 00000 п. 0000049124 00000 п. 0000058035 00000 п. 0000001679 00000 н. 0000005271 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 859 0 объект > / Контуры 863 0 R / AcroForm 861 0 R / Метаданные 857 0 R / PageLayout / SinglePage / OpenAction 860 0 R / PageMode / UseOutlines >> endobj 860 0 объект > endobj 861 0 объект > / Кодировка> >> / DA (/ Helv 0 Tf 0 г) >> endobj 901 0 объект > ручей HlP8 {o \ m 鸔 dK2s / b (em% yK6BQ 﨑 q9 & R.) и (u8oy_ = y {= |

.

Sodium Silicate Liquid / Water Glass Silica 38t, Посмотреть силикат натрия, Подробная информация о продукте ITALIA SERVIZI TRADE SRLS на Alibaba.com

Silica 38T - это разновидность силиката натрия, называемого жидким стеклом, является ускорителем цемента, который обычно используется в строительстве, обычно в подземных работах для производства Spritz Beton.

ЗАНЯТОСТЬ:

- Здания (туннели - шоссе)

- Бумажная промышленность как КЛЕЙ;

- Лаковая промышленность как фактор получения огнестойких красок и покрытий против гниения древесины.

· МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФОРМУЛА:

Na2O · n (SiO2)

· ВНЕШНИЙ ВИД:

Прозрачная жидкость

· МОЛЕКУЛЯРНОЕ СООТНОШЕНИЕ SiO2 / Na2O3

КОНЦ. % ВЕС:

35 ± 1

· GRADE BAUME '(20 ° C):

38 ± 1

· ПЛОТНОСТЬ г / мл:

1,35 ± 0,01

· pH:

11,5 ± 0,3

Сделано в Европе

Сертификаты: ISO9001 и другие

.Жидкое жидкое стекло силиката калия

, вид силиката калия, подробная информация о продукте ITALIA SERVIZI TRADE SRLS на Alibaba.com

Калиевое жидкое стекло - это вязкая прозрачная бесцветная жидкость, растворимая в воде. Это продукт высокого качества и чистоты

.

Калийное жидкое стекло используется для производства специальных дезинфицирующих и обезжиривающих

препаратов. Он находит применение в качестве наполнителя в щелочных батарей, в качестве специального связующего вещества в огнеупорной футеровке и в лаковой промышленности.Иногда его используют в строительных работах.

В качестве связующего флюса в сварочных электродах, кислотостойкой футеровке, моющих средствах и мыле, люминофорном связующем в телевизионных трубках.

Европейское происхождение:

SiO2 мин. % хм. 25,0 20,3 19,0 25,5

K2O мин. % хм. 12,0 8,5 7,3 14,0

Сушка мин.% хм. 36,0 28,8 26,3 39,5

Молярное соотношение SiO2 / K2O 3,0 - 3,2 3,65 - 3,75 3,8 - 4,1 2,78 2,87

Плотность мин. кг.м -3 1350 1255 1240 1400

Плотность 0Bé 37 - 38 29 - 30 28 - 29 42

Вязкость мПа.с 25 - 35 8 - 12 15 - 25 45 - 55

Индийское происхождение:

SiO2: 22,0 - 23,0% / 31,0 - 33,50%;

K2O: 11,0 - 11,5% / 12,8 - 12,50%;

Весовое соотношение: 2,00 - 2,05 / 2,10 - 2,20;

Удельный вес: 1,32 - 1,34 / 1,37 - 1,39;

Bé: 34 - 36/39 - 41.

.

Силикатное стекло с электрическим нагревом, по-видимому, противоречит первому закону Джоуля - ScienceDaily

Определение и прогнозирование поведения силикатного стекла с электрическим нагревом важно, поскольку оно используется в различных устройствах, которые стимулируют технические инновации. Силикатное стекло используется в экранах дисплеев. Стекловолокно питает Интернет. Устройства из наноразмерного стекла используются для обеспечения передовых медицинских методов лечения, таких как адресная доставка лекарств и восстановление тканей.

По словам Химаншу Джайна, Diamond Distinguished, открытие, что при определенных условиях электрически нагреваемое силикатное стекло бросает вызов давно принятому закону физики, известному как первый закон Джоуля, должно заинтересовать широкий круг ученых, инженеров и даже широкую публику. Заведующий кафедрой материаловедения и инженерии Университета Лихай.

Основы электрического нагрева были заложены Джеймсом Прескоттом Джоулем, английским физиком и математиком, в 1840 году. Джоуль продемонстрировал, что при пропускании электрического тока через резистор образуется тепло. Его вывод, известный как первый закон Джоуля, просто гласит, что тепло выделяется пропорционально квадрату электрического тока, проходящего через материал.

«Это было проверено снова и снова на однородных металлах и полупроводниках, которые нагреваются равномерно, как лампа накаливания», - говорит Джайн.

Он и его коллеги, в том числе Николас Дж. Смит и Крейг Копатц, оба из Corning Incorporated, а также Чарльз Т. Макларен, бывший доктор философии. Студент Джайна, ныне исследователь в Корнинге, является автором статьи, опубликованной сегодня в журнале Scientific Reports , в которой подробно описывается их открытие, что обычные однородные силикатные стекла с электрическим нагревом, по-видимому, противоречат первому закону Джоуля.

В статье, озаглавленной «Развитие сильно неоднородного температурного профиля в электрически нагретых щелочно-силикатных стеклах», авторы пишут: «В отличие от электронно-проводящих металлов и полупроводников, со временем нагревание ионно-проводящего стекла становится чрезвычайно неоднородным с образованием наноразмеров. область обеднения щелочью, при которой стекло плавится около анода, даже испаряется, оставаясь твердым в другом месте.Инфракрасное изображение на месте показывает, а анализ методом конечных элементов подтверждает локализованные температуры более чем на тысячу градусов выше оставшейся части образца в зависимости от того, является ли поле постоянным или переменным ».

«В наших экспериментах стекло стало более чем на тысячу градусов Цельсия около положительной стороны, чем остальная часть стекла, что было очень удивительно, учитывая, что стекло было полностью однородным с самого начала», - говорит Джейн. «Причина этого результата заключается в изменении структуры и химического состава стекла на наноуровне под действием самого электрического поля, которое затем нагревает эту нанообласть намного сильнее.«

Джайн говорит, что применение классического закона физики Джоуля необходимо тщательно пересмотреть и адаптировать с учетом этих открытий.

Эти наблюдения раскрывают происхождение недавно открытого размягчения стекла, вызванного электрическим полем. В предыдущей статье Джайн и его коллеги сообщили о феномене смягчения, вызванного электрическим полем. Они продемонстрировали, что температуру размягчения стекла, нагретого в печи, можно снизить на пару сотен градусов Цельсия, просто приложив 100 Вольт к образцу толщиной в дюйм.

«Расчеты не сумели объяснить то, что мы видели как просто стандартное джоулевое нагревание, - говорит Джайн. «Даже в очень умеренных условиях мы наблюдали испарения стекла, для которых требовалась температура на тысячи градусов выше, чем можно было предсказать по закону Джоуля!»

Затем группа провела систематическое исследование, чтобы контролировать температуру стекла. Они использовали инфракрасные пирометры высокого разрешения, чтобы составить карту температурного профиля всего образца. Новые данные вместе с их предыдущими наблюдениями показали, что электрическое поле резко изменило стекло и что им пришлось изменить способ применения закона Джоуля.

Исследователи считают, что эта работа показывает, что можно производить тепло в стекле в гораздо более мелком масштабе, чем применяемые до сих пор методы, возможно, вплоть до наномасштаба. Тогда это позволит точнее, чем раньше, создавать новые оптические и другие сложные конструкции и устройства на поверхности стекла.

«Помимо демонстрации необходимости уточнения закона Джоуля, результаты имеют решающее значение для разработки новой технологии изготовления и производства стекла и керамических материалов», - говорит Джейн.

История Источник:

Материалы предоставлены Университетом Лихай . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования