Производство на стъкло и стъклени изделия
Обща информация за стъклото
Стъклото е неорганичен аморфен термопластичен материал с редица специфични свойства. Според своя състав и структура стъклата са сложни системи като истински втвърден разтвор на недефинирани химични съединения на киселинни и основни оксиди. Оксидите, които съставляват стъклото, обикновено се разделят на формообразуватели на стъкло (Si02i B203, P205) и модификатори. Формите за чисто стъкло могат самостоятелно да образуват стъкло, по-специално при 100% съдържание на силициев диоксид SiO2, може да се получи кварцово стъкло с температура на омекотяване около 1250 ° C (при тази температура абсолютният вискозитет на стъклото е 107-108 Pa s).
Въвеждането на различни допълнителни оксиди-модификатори значително намалява температурата на омекване на стъклото и му придава необходимите потребителски свойства. Така че, въвеждането на алкални оксиди (Na20, K20), алкалоземни (CaO, BaO, MgO) и метални оксиди PbO, A1203, Fe203, Sb203, ZnO и т.н. редица уникални свойства. Изборът на химичния състав на стъклото предопределя смес от оксиди, наречена заряд.
Строителното стъкло съдържа до 80% SiO2, 10-15% СаО, около 15% Na20 и редица други оксиди. Плътността му е 2500 kg/m3 и се увеличава с увеличаване на съдържанието на оловни оксиди и оксиди на други метали. Якостта му на натиск е от 700-1000 МРа, а якостта на опън е само 35-85 МРа. Силата на закаленото стъкло се увеличава значително (3-4 пъти, а понякога и 10-15 пъти).
Твърдостта на обикновеното силикатно стъкло е 5-7 Скала на Моос и се увеличава за кварцови и боросиликатни стъкла.
Стъклото е крехко; ударната му якост е само 0,2 MPa. Наличието на магнезиев оксид и борен анхидрит повишава удароустойчивостта на стъклото.
Топлинният капацитет на стъклото се определя от неговия химичен състав и варира от 0,63 до 1,05 kJ/(kg ° C). Кварцовото стъкло е с най-нисък коефициент на топлинно разширение и е 5,8-10
7 ° С ', а при обикновените от 9-10 -6 до 15-10 * "С" 1.
Топлопроводимостта на обикновеното стъкло е 0,40-0,82 W/(m- ° C). Кварцовите стъкла имат най-висока топлопроводимост, а стъклата, съдържащи най-голямо количество алкални оксиди, имат най-ниска топлопроводимост.
Основните оптични свойства на стъклото са: пропускане на светлина (прозрачност), пречупване на светлината, отражение, разсейване и др. Обикновените силикатни стъкла предават добре ултравиолетовите и инфрачервените лъчи. Чрез промяна на химичния състав на стъклото и неговия цвят е възможно да се регулира пропускането на светлината на стъклото (UV, отразяващо, топлоизолиращо и др.) Индексът на пречупване на строителното стъкло (1.46-1.53) определя пропускането на светлината при различни ъгли на падане на светлината. И така, когато ъгълът на падане на светлината се промени от 0 ° (перпендикулярно на равнината на стъклото) до 75 °, пропускането на светлината на стъклото намалява от 92 на 50%.