Из чего делается стекло: Из чего делают стекло. Виды, способы изготовления стекла ☑️ EraGlass

Содержание

Как делают стекло? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

Основу стекла составляет один из самых распространённых материалов: кварцевый песок. Его подвергают специальной обработке, нагревая до критических температур. При этом отдельные частички песка сплавляются между собой. Затем следует быстрое охлаждение получившейся массы, в ходе которого песчинки просто не успевают вернуться в первоначальное состояние.

Процесс изготовления стекла состоит из нескольких этапов:

1. Песок плавят до жидкого состояния в специальной печи. Кварцевый песок плавится при температуре 2300 градусов Цельсия. Добавление карбоната натрия (соды) снижает необходимую для стеклообразования температуру до 1500 градусов Цельсия. Однако сода вызывает разъедание стекла водой. Поэтому, чтобы нейтрализовать это явление, в стекло дополнительно вводят оксид кальция (известь).

2. В зависимости от назначения стекла в эту смесь добавляют другие химические вещества.

Наиболее распространённая добавка для декоративных стекол — это оксид свинца, который обеспечивает блеск, а также низкую твёрдость, облегчающую резку. Чтобы сделать стекло более стойким, в него вводят оксиды магния или алюминия.

3. Чтобы придать стеклу нужный оттенок, в расплавленную массу добавляют оксиды различных металлов. Например, с помощью оксида железа его делают красным, оксида никеля — фиолетовым или коричневым, оксида урана — жёлтым. Медь или хром придают ему зелёный цвет разных оттенков.

4. Из расплавленной массы песка, соды, извести и других компонентов удаляют газовые пузырьки. Это подразумевает размешивание стекла до равномерной густоты и добавление таких веществ, как сульфат или хлорид натрия, оксид сурьмы.

5. Расплавленному стеклу придают форму. Это можно осуществлять одним из следующих способов:

  • Стекло выливают в ванну с расплавленным оловом, используемым в качестве субстрата, и продувают сжатым азотом для формования и полировки.
    Именно так производят листовое стекло с 1950-х годов.
  • Расплавленную массу выливают в форму и дают стеклу остыть. Этот метод использовался египтянами, именно так создаётся большинство оптических линз.
  • Стекло собирают на конце полой трубы, а затем выдувают его, поворачивая эту трубу. Стекло формуется благодаря продуваемому воздуху, силе тяжести, действующей на его расплав, и любым инструментам, которые использует стеклодув. Так изготавливают вазы, стаканы, ёлочные игрушки и другие объёмные предметы.

6. Стеклу дают остыть, после чего его вновь подвергают тепловой обработке. Делается это, чтобы стекло стало более прочным . Этот процесс называется отжигом, при нём удаляются все точечные источники напряжений, которые могут образовываться в процессе охлаждения стекла.

7. На завершающем этапе на стекло наносят различные покрытия, ламинируют или обрабатывают его каким-либо другим способом для повышения прочности и стойкости. Листовое стекло режут на стандартные листы.

Смотрите также:

Из чего делают стекло

Можно удивиться тому, что когда в течение каждого дня люди видят изделия из стекла, не очень многие думают про то, как оно делается. Однако способ его изготовления достаточно интересный. И стеклом пользуются во многих областях деятельности. Из чего делают стекло вопрос достаточно интересный, а его процесс настоящее зрелище.

При производстве стекла пользуются главным компонентом, простым кварцевым песком. Непрозрачную субстанцию в сыпучем виде превращают в монолит. Она нагревается до достаточно высокой температуры. Потому происходит сцепление отдельных песчинок между друг другом. Смесь из  стекла почти мгновенно охлаждается. Она не может принять своей исходной формы. Помимо всего, в стекле есть наличие соды, вода в не очень большом количестве с известняком. Чтобы получить цветной материал, внутрь расплавленной массы делается добавка оксидов металлов. Их выбирают в зависимости от того, какой нужен желаемый результат. К примеру, хром с медью в виде окисей могут дать зеленое окрашивание.

В отдельном виде оксид хрома позволяет получать желто-зелены. С помощью кобальта добиваются получения насыщенного синего цвета.

Стекло производят с помощью такой технологии:

  • в первую очередь, каждый компонент, который используется для приготовления стекла, вывешивается на точных электронных весах.
  • все отправляется внутрь огромной печи.
  • там поддерживают температуру в тысяча шестьсот градусов Цельсия, таким способом получается общая масса.
  • потом получают однородную массу, ее гомогенизируют.
  • избавляются от пузырьков с газом, масса из стекла помещается в ванну, где есть расплавленное олово.
  • его нагревают до температуры тысяча градусов Цельсия, у нее низкая плотность, чем ее имеет оловянный расплав.
  • стекло не смешивают с ним, оно остается на поверхности, происходит его охлаждение, приобретение идеальной гладкости.

Как и из чего делают стекло

Материал делают такой толщины, смотря какая дозировка, используемой массы, которая попадает внутрь ванны. Чем она будет меньше, тем изделие тоньше. Во время того, как волокно из стекла станет выходить из оловянной ванны, происходит снижение его температуры до шестисот градусов Цельсия. Но, оно будет пока довольно горячим для затвердевания. Потому требуется охладить еще раз. Простыня из стекла проходит по конвейеру, в котором вращаются ролики. Это происходит до того момента, пока не произойдет остывание массы до двухсот пятидесяти градусов Цельсия. Охлаждать надо понемногу. По-иному произойдет появление трещин. На конвейере есть наличие автоматического контроля, который позволяет наблюдать за  качеством. С помощью этого определяют  недостатки в материале. Их удаляют на каждом этапе в процессе изготовления. Единое полотно режут на листы с нужным размером. Когда режут стекло, обрезают его край. На нем могут остаться следы шестеренок. Имеющиеся отрезанные части смешивают с новой партией массы из стекла. Таким способом, когда получают стекло, отходов почти нету.

Теперь, когда известно, как получается стекло, известно, настал момент знать про него больше информации. Есть некоторые параметры, в соответствии с которыми делят стекла. Они могут быть трех категорий в соответствии с предназначением. Бытовыми стеклами пользуются, когда делают посуду, тару, очки, разные украшения.

В строительстве стеклом пользуются для:

  • изготовления стеклянных блоков;
  • пакетов;
  • витрин;
  • мозаик;
  • витражей.

Стекла бывают техническими. Их применяет химическая промышленность, область машинного строения. Для реализации стеклянных изделий организациям, участвующих в тендерах потребуется сертификат Регистра Проверенных организаций ( сертификат РПО)

Напоминаем, что если вам необходимо получить Декларацию о соответствии на стеклянную тару или на любое другое изделие, обращайтесь по телефону 8 800 505 62 07

Как делают стекло? — РЕАХИМПРИБОР

Как делают стекло?

В каждом доме, автомобиле и в хододильнике есть пожалуй самый популярный материал Стекло.

По применимости в бытовой жизни стекло популярно примерно как и металлы.

Основной его состава довольно проста – кварцевый песок, сода и известь.

Но так было раньше, сейчас стекло имеет разнообразные составы и многие из них не содержат даже изначальных материалов  песок, сода и известь (так называемые орг стёкла).

Стекло таким как мы его знаем не получится, если все его компоненты просто смешать.

Потому стекло выплавляют в специальных печах при очень высокой температуре – 1700 градусов!

Если добавить к расплавленной массе оксиды (это такие химические соединения) разных металлов, то стекло получится цветным. Например, с помощью оксида железа его делают красным, оксида никеля – фиолетовым или коричневым, оксида урана – желтым.

Медь или хром придают ему зеленый цвет разных оттенков.

Благодаря стеклу, мы обустроили свои жилища, исправляем испорченное зрение и научились заглядывать далеко за пределы нашей вселенной.

Удивительно.

Какими ещё характеристиками и свойствами обладает стекло?

Всё зависит от пропорций и компонентов для изготовления стеклянных товаров подбирают в зависимости от их назначения. Бытовое стекло – то, из чего после делают посуду, очки, украшения.

Строительное – витрины, окна, витражи.

Техническое стекло – наиболее плотное.

Используется в тяжелой промышленности.

Основное свойство стекла – «умение» пропускать через себя солнечный свет. Но не полностью.

Так, стандартное оконное стекло пропускает лишь 85 % солнечного света.

Стекло имеет малую теплопроводность, проще говоря – оно не слишком нагревается от других продуктов.

Это свойство широко используется для использования стекла в каминах (бытовой техники – плитах и духовках).

 

КАК ДЕЛАЮТ ПУЛЕНЕПРОБИВАЕМОЕ СТЕКЛО?

В вопросе организации безопасности, будь то специальный автомобиль или помещение кассы в банке, специальное пуленепробиваемое стекло играет немаловажную роль. Ведь от его стойкости к агрессивному воздействию, в том числе огнестрельного оружия, порой зависят жизни людей. Но не все стекла, являясь защитными, можно назвать пуленепробиваемыми.

Дабы не привлекать излишнего внимания к таким стеклам и не акцентировать внимание окружающих на его повышенной прочности, внешний вид защитных стекол ничем не должен отличаться от обычных. Свои исключительные свойства оно должно продемонстрировать лишь в случае непосредственного воздействия на него: не дав пуле, выпущенной из оружия, пробить его насквозь.

 

СОЗДАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СТЕКОЛ

Мысль о создании защитного стекла, обладающим сверхпрочными свойствами, родилась в голове француза Эдуарда Бенедиктуса еще в 1910 году прошлого века. Во время экспериментов, он размещал различное количество листов специальной пленки из целлюлозы между двумя обычными стеклами. Это в значительной мере добавляло многослойной конструкции прочность. Свое изделие он назвал «Триплекс», а его метод производства пуленепробиваемого стекла в настоящее время называется «ламинированием».

Несмотря на то, что первые свои конструкции стойких стекол французский изобретатель делал в основном вручную, то сегодня технологию производства сложно представить без использования современного высокоточного оборудования и сложных полимерных материалов.

ВИДЫ ЗАЩИТНЫХ СТЕКОЛ

В зависимости от предназначения, защитные стекла изготавливают различной толщины, от семи миллиметров до семидесяти пяти. По сути, толщина готового изделия и определяет класс его прочности. Типичная технология изготовления подобных изделий заключается в использовании обычных листовых стекол, между которыми заливают слои жидкого поликарбоната — прочный вид пластмассы. Пуля, выпущенная в такое стекло, поэтапно, слой за слоем проходя через многочисленные слои, попросту теряет свою энергию и, в конечном итоге, останавливается.

Различают и некоторые модификации защитных стекол. Так, например, в некоторых специальных автомобилях широко используют односторонне защитное стекло. В него интегрирован специальный полимер, благодаря которому конструкция выдерживает агрессивное воздействие исключительно с одной стороны, с внешней. Это позволяет людям, на которых совершена атака с улицы, произвести ответный огонь из своего оружия, не выходя при этом из автомобиля. При этом современная аппаратура без труда позволяет принять стеклу нужную форму и изгибы, для установки в штатный проем автомобиля.

Весьма дорогостоящим и сложным с точки зрения технологии изготовления является производство ламинированных защитных стекол. Подобные изделия со знаком качества изготавливают на высокоточном современном оборудовании с использованием станков с ЧПУ.

В заключении стоит отметить, что идеальных по своей прочности стекол попросту не бывает. Каждый класс стекла гарантированно спасает только от определенного порога воздействия. И в любом случае найдется превентивная сила, способная разрушить даже самый качественное и стойкое пуленепробиваемое стекло.

 

 

Возможно, Вам также будет интересно

Как делают стекло триплекс — «Приоргласс»

Как делают стекло триплекс? Этот популярный в строительстве материал изготавливается путем соединения двух или более стеклянных полотен. Листы могут скрепляться с помощью пленки или специального клеящего состава. Итоговая толщина триплекса варьируется от 6 до 40 мм.

В зависимости от назначения, триплекс может быть огнезащитным, морозостойким, шумозащитным, устойчивым к механическому воздействию или обладающим другими специальными свойствами. Наиболее широко распространен закаленный материал, прочность которого в несколько раз выше, чем у простого стекла.

Чтобы закалить стеклянный лист, его подвергают сильному нагреванию в специальной печи (температура не ниже 650 °C), после чего резко охлаждают. Такая методика позволяет сделать триплекс безопасным и термостойким.

Изображение №1: структура триплекса

Преимущества стекла триплекс

Преимущества стекла триплекс перед обычным стеклянным полотном очевидны. Такой материал отличается:

  • Способностью выдерживать многократные удары и высокие статические нагрузки.
  • Безопасностью для людей. При повреждении стекло не разлетается на осколки, его части удерживаются на клейкой пленке.
  • Защитой от ультрафиолета. Два и более скрепленных между собой листа препятствуют попаданию в помещение прямых солнечных лучей.
  • Эффективной защитой от внешнего шума.
  • Минимальным уровнем оптических искажений.

Изображение №2: безопасный триплекс — осколки удерживаются при разбивании

Виды триплекса и способы изготовления

Виды триплекса и способы изготовления ударопрочного материала различны. В первую очередь, стекло может быть бесцветным или тонированным с помощью специальных пленок и полимеров. Также ему можно придать окрас. Делается это двумя способами: путем склеивания уже окрашенных или тонированных в массе стекол или наклеиванием на изделие пленки желаемого оттенка.

Стекло, устойчивое к различным видам механического воздействия, подразделяется на следующие типы:

  • Противоударное. Классы защиты в зависимости от удара мягким телом СМ1 — СМ4; от пробивания твердыми предметами — Р1А — Р5А, от проникновения — Р6В — Р8В;
  • Взрывобезопасное. Классы защиты в зависимости от сопротивляемости предельной динамической нагрузке К1 — К14;
  • Пулестойкое. Классы защиты в зависимости от вида оружия П1 — П6а.

По способу изготовления триплекс может быть заливным и пленочным. Первый метод подразумевает склеивание стеклянных полотен с помощью специальной полимеризирующийся жидкости. При использовании второй технологии стекла соединяются под воздействием высокой температуры и давления полимерной пленкой.

Изображение №3: виды триплекса

Технологии изготовления триплекса

Технология изготовления триплекса на текущий день шагнула далеко вперед. Сейчас для создания прочного двух- или многослойного стекла применяются четыре метода:

  • Заливочный. Подготовительный этап — подготовка и мойка стекол. Важно, чтобы изделия перед следующим шагом были полностью обезжирены и сухи. После этого на стеклянный лист накладывается двусторонняя лента и второе полотно. Заклеенные стекла подвергаются подпрессовке, затем пространство между ними заполняется полимером. После ее отвердения можно устанавливать второй слой.
  • Пленочный. При использовании данного метода между стеклянными листами закладывается пленка, после чего изделие подвергается подпресовке в колландере. Окончательное склеивание происходит в автоклаве.
  • Безавтоклавный пленочный. Технология подразумевает соединение стеклянных листов и пленки с помощью вакуума рабочей зоны. После этого изделие нагревается в конвекционной камере и выдерживается определенное время, охлаждается и выгружается.
  • Инновационный метод с использованием легированного светопроницаемого оксидного слоя. Это интересное техническое решение основано на применении электропроводящего покрытия, позволяющего создать «обогреваемый триплекс».

Применение триплекса в строительстве

Варианты применения триплекса в строительстве довольно широки. С помощью этого материала можно не только создавать безопасные окна в квартире, но и устанавливать прозрачные и цветные фасады, витрины, двери, перегородки, лестницы и даже полы в коммерческих зданиях. Широко используется данный материал и в производстве мебели. Стеклянные душевые кабины, дверцы шкафов, холодильников, столешницы, стеллажи, полки — все эти изделия прочно вошли в обиход.

Изображение №4: триплекс в интерьере

Как делается стекло? (Два основных метода)

Многие общества каменного века по всему миру использовали природное стекло, такое как вулканическое стекло обсидиан, для изготовления острых режущих инструментов. Однако, согласно археологическим свидетельствам, первое настоящее стекло было создано в прибрежной северной Сирии, Месопотамии или Египте.

История самых ранних известных стеклянных изделий прослеживается по крайней мере до 2000 года до нашей эры. Например, бусы создавались во время производства фаянса — стекловидного материала.

С тех пор процесс изготовления стекла сильно изменился. Достижения в области материаловедения и производственных технологий сделали возможным производство стекла с особыми отражающими, преломляющими и пропускающими свойствами, которые можно использовать в призмах, оптических линзах и материалах оптоэлектроники.

Сегодня стекло производится с использованием двух основных технологий: процесс Флоат-стекло (также известное как наплывное стекло), который включает в себя плавание расплавленного стекла на слое расплавленного металла, и выдувание стекла, при котором расплавленное стекло надувается в пузырь.

Расплавленное стекло получают путем нагревания обычного песка (в основном содержащего диоксид кремния) при очень высоких температурах, пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Когда песок остывает, он не возвращается в исходное состояние. Вместо этого он превращается в аморфное твердое тело, некристаллическое твердое тело, в котором атомы и молекулы не организованы в определенную структуру решетки.

Давайте копнем глубже и выясним, какие материалы и процессы задействованы в обоих методах, и каково их будущее.

Метод 1: процесс флоат-стекла

В этом методе лист стекла получают путем плавания расплавленного стекла на слое из расплавленного металла, такого как олово или свинец. Он используется для производства листов стекла с однородной толщиной и плоскими поверхностями. Давайте рассмотрим пошаговый процесс:

1. Плавка и рафинирование

Обычное сырье, используемое для производства флоат-стекла, включает песок, доломит, соляной кек (сульфат натрия), кальцинированную соду (карбонат натрия) и известняк. Другие материалы часто используются в качестве рафинирующих агентов для изменения химических и физических характеристик стекла.

Эти ингредиенты смешиваются в порционном процессе в нужной пропорции. Затем вся партия подается в печь, где она нагревается почти до 1 500 °C. Большинство печей вмещают более 1000 тонн материалов.

При расплавлении стекла его температура стабилизируется до 1200 °C для проверки относительной плотности или удельного веса.

2. Оловянная ванна

Расплавленное стекло из печи перетекает во флоат-ванну, ванну с расплавленным оловом, через керамическую кромку, называемую кромкой носика. Количество стекла, наливаемого на олово, контролируется заслонкой, обычно известной как щетка.

Олово является предпочтительным выбором для этого процесса, поскольку оно является когезионным и не смешивается с расплавленным стеклом. Также он имеет высокий удельный вес. Однако на воздухе он окисляется с образованием диоксида олова, который прилипает к стеклу. Чтобы предотвратить это окисление, олово обрабатывают водородом и азотом.

Стекло течет по оловянной ванне и образует плавающую ленту одинаковой толщины и гладких поверхностей с обеих сторон. При этом температура постепенно снижается (до 600 °C), и стеклянная лента снимается с ванны роликами.

Толщину выходящего продукта можно регулировать, изменяя скорость вращения валика и скорость потока стекла. Обычно ролики размещаются над расплавленным оловом, чтобы регулировать толщину, а также ширину стеклянной ленты.

Некоторые стекла сделаны светоотражающими. В таких случаях на поверхность охлаждаемой ленты наносится либо мягкое, либо твердое покрытие.

3. Отжиг

Как только стекло выходит из ванны, оно проходит через лерную печь — длинную печь с непрерывным температурным градиентом. Это позволяет стеклу отжигаться без деформации. Это также предотвращает растрескивание стекла из-за изменения температуры.

В частности, этот процесс изменяет химические и физические свойства стекла, снижая его твердость и делая его более пластичным.

4. Осмотр

Используя передовые технологии контроля, можно проводить миллионы проверок на протяжении всего процесса производства стекла. Большинство из них связано с выявлением напряжений, песчинок и пузырьков воздуха, снижающих качество стекла.

Сегодня существуют тысячи систем, способных точно контролировать оптическое качество, искажение, натяжение, толщину и плоскостность стекла на самом раннем этапе производственного процесса.

5. Резка

На выходе из «холодного конца» печи лер стекло разрезается и формируется в соответствии с требованиями заказчика с использованием специализированного оборудования. Большие листы стекла разрезаются на полуавтоматическом столе для резки стекла с компьютерным управлением. Затем эти листы вручную разбивают на отдельные листы стекла.

В то время как большинство классных фрез используют небольшое острое колесо из карбида вольфрама или закаленной стали, некоторые используют алмаз для создания раскола.

Использование флоат-стекла

Флоат-стекло стало самой популярной формой стекла в потребительских товарах. Оно может быть разного цвета и степени непрозрачности. Обладает высокой степенью светопропускания и хорошей химической инертностью.

Эти свойства делают флоат-стекло идеальным для широкого спектра применений, таких как зеркала, окна, двери, мебель и автомобильное стекло. Оно также имеет множество применений в современной архитектуре, как в жилых, так и в коммерческих зданиях.

Благодаря последним достижениям в производстве флоат-стекла, таких как ультратонкое флоат-стекло, открываются новые применения в электронике и технологиях. Алюмосиликатные композиции, такие как стекло Gorilla Glass (которое содержит диоксид кремния, алюминий, натрий и магний), используются в различных смартфонах и других электронных устройствах.

Метод 2: выдувание стекла

В этом стеклоформующем методе расплавленное стекло раздувается в пузырь с помощью выдувной трубки. Оно используется для производства бутылок и другой тары.

Как это работает?

Инфляция относится к процессу расширения расплавленного куска стекла путем впрыскивания в него небольшого объема воздуха. Поскольку атомы в жидком стекле связаны прочными химическими связями в беспорядочной и неупорядоченной сетке, расплавленное стекло достаточно вязкое, чтобы его можно было выдувать. По мере остывания он медленно затвердевает.

Чтобы облегчить процесс выдувания, жесткость расплавленного стекла увеличивают за счет небольшого изменения его состава. Оказывается, добавление небольшого количества Натрона делает стекло более жестким для выдувания. (Натрон — это природное вещество, содержащее декагидрат карбоната натрия и бикарбонат натрия.)

При выдувании более толстые слои стекла охлаждаются медленнее, чем более тонкие, и становятся менее вязкими, чем более тонкие. Это позволяет производить выдувное стекло одинаковой толщины.

За последние пару десятилетий были разработаны более эффективные и действенные методы выдувания стекла. Большинство из них включает одни и те же шаги:

Шаг 1: Поместите стекло в печь и нагрейте его до 1300 °C, чтобы сделать его пластичным.

Шаг 2: Поместите один конец выдувной трубки в печь и катайте им по расплавленному стеклу, пока к нему не прилипнет «капля» стекла.

Шаг 3: Раскатайте расплавленное стекло по марверу, плоской металлической пластине, которая сделана из полированной стали, графита или латуни и прикреплена к деревянному или металлическому столу. Марвер используется для контроля формы, а также температуры стекла.

Марвер используется для формования стекла

Шаг 4: Вдуйте воздух в трубу, чтобы создать пузырь. Соберите больше стекла над этим пузырьком, чтобы сделать более крупный кусок. После того как стекло получило желаемый размер, дно готово.

Шаг 5: Прикрепите расплавленное стекло к стержню из железа или нержавеющей стали (обычно известному как острие), чтобы сформировать и перенести полую деталь из паяльной трубы.

Шаг 6: Добавьте цвет и дизайн, окунув его в битое цветное стекло. Эти раздавленные куски быстро прилипают к основному стеклу из-за высокой температуры. Сложные и подробные узоры можно построить, используя трость (стержни из цветного стекла) и муррин (стержни, разрезанные в поперечном сечении для выявления узоров).

Шаг 7: Возьмите полученное изделие обратно и раскатайте его еще раз, чтобы придать ему требуемую форму.

Шаг 8: Снимите стекло со стеклянной трубы с помощью стального пинцета. Обычно нижняя часть выдувного стекла отделяется от вращающейся выдувной трубы. Его можно извлечь из паяльной трубки одним касанием.

Шаг 9: Поместите выдувное стекло в печь для отжига и дайте ему остыть в течение нескольких часов. Во избежание случайного образования трещин не подвергайте его резким перепадам температуры.

Римское выдувное стекло IV века нашей эры

Этот метод требует особого терпения, упорства и сноровки. Для создания сложных и крупных изделий требуется группа опытных мастеров по стеклу.

Воздействие на окружающую среду

Основное воздействие производства стекла на окружающую среду обусловлено процессами плавления, при которых в атмосферу выделяются различные газы. Например, сжигание топлива или природного газа и разложение сырья приводят к выбросу диоксида углерода.

Аналогичным образом, при разложении сульфатов в материалах партии образуется диоксид серы, который способствует подкислению. При разложении соединений азота высвобождаются оксиды азота, что способствует подкислению и образованию смога. Кроме того, при испарении из сырья и расплавленных компонентов в атмосферу выбрасываются тонны частиц.

Другие факторы, такие как выбросы летучих органических соединений и образование твердых отходов в процессе производства, также вызывают экологические проблемы.

Однако переработанное стекло может решить многие из этих проблем. Его можно переработать несколько раз без значительной потери качества. Каждые 1000 тонн переработанного стекла могут привести к сокращению выбросов углекислого газа на 300 тонн и экономии энергии на 345 000 кВтч.

В меньшем масштабе переработка одной стеклянной бутылки может сэкономить достаточно энергии для питания 20-ваттной светодиодной лампы в течение часа.

Несмотря на то, что обе технологии производства значительно улучшились с точки зрения эффективности, дальнейшее сокращение выбросов частиц пыли, двуокиси углерода и двуокиси серы по-прежнему является основной экологической задачей при производстве листового стекла.

Рынок

В 2019 году мировой рынок производства стекла оценивался в 127 миллиардов долларов, и, по прогнозам, в период с 2020 по 2027 год он будет расти на 4,1%.

Основными факторами, способными стимулировать рост рынка, являются постоянно растущий спрос на бытовую электронику и проникновение искусственного интеллекта в потребительские и бизнес-приложения.

Плоское стекло, как ожидается, будет играть ключевую роль в архитектурных решениях в течение ближайшего года.

Недавняя тенденция предполагает быстрый переход в архитектуре зданий, который максимизирует естественный дневной свет за счет интеграции плоского стекла в крыши и фасады. Поскольку плоское низкоэмиссионное стекло с тройной изоляцией из серебра способствует значительной экономии энергии, его можно широко использовать в экологичных зданиях по всему миру. Солнечное плоское стекло, вероятно, также значительно вырастет в ближайшие несколько лет.

В настоящее время Китай является ведущим мировым экспортером стекла и изделий из него, на его экспорт приходится более 23% мирового экспорта стекла и изделий из него на сумму около 18 миллиардов долларов. На долю Германии и США приходится примерно 9% и 7% мирового экспорта стекла.

Создание Бусин в Пламени Горелки

На Мурано, острове муранских стеклодувов, искусство продолжает свою историю. До сих пор на острове сохранилось много фабрик по производству изделий из муранского стекла. Едва попав на остров, оказываешься среди огромного разнообразия красивых вещей из разноцветного стекла, сияющих в витринах местных магазинов и мастерских — посуда, вазы, бокалы, фигурки персонажей, украшения. Так как же делают муранское стекло? Основные компоненты венецианского стекла — песок и окиси цветных металлов (железа, кобальта, меди, олова). Далее следует фантазия мастера, выполняющего свои изделия в разных техниках плавления и выдувания. Для знакомства поближе предлагаем увидеть своими глазами как создаются стеклянные бусины в пламени горелки в авторской мастерской на острове Мурано!

 

Посмотреть остров Мурано и познакомиться с мастером муранских стеклянных украшений

Талантливая мастер Муриэль ждет Вас в своей авторской мастерской на острове Мурано, знаменитым в Италии и во всем мире производством уникальных стеклянных изделий. Прямо у вас на глазах она покажет как рождается при плавлении муранского стеклянного прута оригинальная цветная бусина в пламени горелки! Каждая бусина и изделие, созданное мастером — непревзойденный шедевр с глубоким внутренним смыслом!  В них можно увидеть отражения воды, стекла, огня! Техника в которой работает Муриэль называется лэмпворк (художественная обработка стекла в пламени газовой горелки), требующая определенной ловкости рук и креативности мастера. Во время работы Муриэль расскажет вам как делают муранское стекло, какие материалы и оборудование использует, при какой высокой температуре плавится стекло и обжигаются бусины в муфельной печи, сколько времени требуется для изготовления одной бусины, как используется сусальное золото для декорирования стекла и поделится секретами мастерства. Это нечто большее, чем экскурсия, увидите своими глазами создание волшебства, запоминающегося на всю жизнь! Вы поймете, как мастер создает шедевр, соблюдая  равновесие в постоянной эволюции между материей и энергией.

После для желающих из готовых бусин на выбор и специально для вас, Муриэль всего за несколько минут может создать авторское неповторимое украшение (ожерелье, бусы, кулон, браслет) либо показать готовое авторское изделие! А тем, кто хочет сам попробовать себя в творчестве — Муриэль проводит мастер-классы по изготовлению бусин и украшений из муранского стекла.

От Муриэль вы можете научиться сами создавать бусины в пламени горелки! Хотите попробовать свои силы в этом искусстве? Приходите на её мастер-класс. Также и большие, и маленькие посетители мастерской могут создать для себя собственное украшение из муранского стекла, слушая советы Муриэль, на её мастер-классе “Украшения из Муранского стекла”!

 

Дополнительная информация

Экскурсия проводится при участии от 1 до 30 человек и подходит для детей всех возрастов. Все желающие поприсутствовать на ней приветствуются!

Добраться до острова Мурано совсем не трудно — всего 20 мин в пути на вапоретто №3, 4.1, 4.2 от Пьяццале Рома и вокзала Санта Лючия либо 60 мин от площади Сан Марко. После экскурсии в мастерскую, советуем Вам зайти в  рядом расположенный знаменитый Собор Святых Марии и Донато  в венето-византийском стиле постройки VII века (примечателен мозаичным полом XII века с растительным орнаментом и изображениями мифических животных).

Хотите сами поработать с Муранским стеклом или узнать о нем еще больше? Тогда посетите другие наши экскурсии и мастер-классы:

Glass Alliance Europe

Стекло — это твердый и прозрачный материал, который используется во многих сферах нашей повседневной жизни. Стекло изготавливается из природных богатых источников сырья (песок, кальцинированная сода и известняк), которые плавятся при очень высокой температуре с образованием нового материала: стекла. При высоких температурах стекло структурно похоже на жидкости, однако при температуре окружающей среды оно ведет себя как твердое тело.В результате стекло можно заливать, выдувать, прессовать и формовать в различные формы.

Производство стекла имеет давнюю традицию, уходящую корнями в 3500 г. до н.э., когда считается, что стекло было впервые искусственно произведено в Египте и Месопотамии для использования в качестве украшений, а затем и в качестве сосудов. С тех пор процессы постоянно эволюционировали от ручного производства к сегодняшним высокотехнологичным производственным процессам, а количество видов и областей применения стекла увеличилось.

Стекло как никакое другое вещество сформировало европейское культурное наследие, регионы, отрасли, условия жизни, внедрение технологий и т. Д. Просто представьте себе шедевры из стекла, такие как чешский хрусталь, остров Мурано в Италии, галерею Миррос Версальского дворца или витражи в соборах.

Стекло

сегодня окружает нас повсюду и продолжает предлагать передовые решения, как само по себе, так и в сочетании с другими материалами для высокотехнологичных приложений; тенденция, которая, скорее всего, сохранится в будущем.

Производство стекла

Стекольная промышленность характеризуется множеством производственных процессов в зависимости от производимого конечного продукта и его конечного применения. Однако все эти производственные процессы имеют общее происхождение: стекло сначала нужно расплавить!

Для плавления стекла требуется сырье двух видов: песок разных видов и переработанное стекло. Это сырье смешивается вместе, загружается в печь, где плавится при температуре около 1500 ° C с образованием расплавленного стекла.Затем расплавленное стекло вынимается из печи для формования и охлаждения. Для многих применений полученное стекло может быть дополнительно обработано для получения определенных свойств, таких как повышенная механическая прочность и повышенная устойчивость к разрушению.

Точный состав стекла может варьироваться в зависимости от требований конкретного применения, но наиболее часто используемый тип стекла, натриево-известковое стекло, состоит из кварцевого песка, кальцинированной соды, известняка, доломита и стеклобоя (переработанное стекло).В смесь могут быть добавлены дополнительные материалы, такие как оксид железа или кобальт, для придания стеклу зеленого или синего цвета.

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки. Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается вдребезги. невероятная легкость. Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал … но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало … или стеклянная лампочка. Стекло — одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком.Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи разной длины волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов. Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета. Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Ты можешь сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно другую внутреннюю структуру.Но это как бы сильно вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют аморфным твердым телом. Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло — такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Кроме будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в застывшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делают стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь. Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или «плавающие» (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару «взорвав» их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют несколько иной процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый Стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика. все вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло — твердое тело … или жидкость?

Изображение: Вверху: В обычном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ — и то, и другое — и ни то, ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела имеют фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем «твердым», ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина — это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода — почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно и легко объяснимо. В исключения — это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, что-то вроде металла). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло — это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло — далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Рекламные ссылки

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится ультрафиолетовый свет.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) — один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы использовать стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы продержаться. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это замечательная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М. Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Ясно, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло — один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде — «невидимо прозрачно», так что мы даже не замечаем, что это есть!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

  • Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин. Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
  • .
  • Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
  • Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
  • Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
  • Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

  • Ради искусства: риск и награда на 2000 градусов Глории Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
  • Стекло
  • работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
  • Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
  • Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
  • «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

  • Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), в котором описывается его химический состав и физические свойства.
  • Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
  • Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники. Автор Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® является зарегистрированным товарным знаком Corning Incorporated.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки.Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается вдребезги. невероятная легкость. Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал … но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало … или стеклянная лампочка. Стекло — одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком. Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи разной длины волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов. Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета. Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Ты можешь сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно другую внутреннюю структуру.Но это как бы сильно вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют аморфным твердым телом. Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло — такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Кроме будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в застывшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делают стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь. Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или «плавающие» (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару «взорвав» их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют несколько иной процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый Стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика. все вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло — твердое тело … или жидкость?

Изображение: Вверху: В обычном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ — и то, и другое — и ни то, ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела имеют фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем «твердым», ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина — это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода — почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно и легко объяснимо. В исключения — это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, что-то вроде металла). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло — это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло — далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Рекламные ссылки

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится ультрафиолетовый свет.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) — один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы использовать стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы продержаться. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это замечательная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М. Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Ясно, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло — один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде — «невидимо прозрачно», так что мы даже не замечаем, что это есть!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

  • Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин. Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
  • .
  • Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
  • Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
  • Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
  • Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

  • Ради искусства: риск и награда на 2000 градусов Глории Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
  • Стекло
  • работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
  • Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
  • Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
  • «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

  • Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), в котором описывается его химический состав и физические свойства.
  • Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
  • Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники. Автор Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® является зарегистрированным товарным знаком Corning Incorporated.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки.Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается вдребезги. невероятная легкость. Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал … но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало … или стеклянная лампочка. Стекло — одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком. Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи разной длины волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов. Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета. Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Ты можешь сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно другую внутреннюю структуру.Но это как бы сильно вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют аморфным твердым телом. Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло — такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Кроме будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в застывшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делают стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь. Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или «плавающие» (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару «взорвав» их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют несколько иной процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый Стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика. все вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло — твердое тело … или жидкость?

Изображение: Вверху: В обычном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ — и то, и другое — и ни то, ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела имеют фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем «твердым», ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина — это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода — почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно и легко объяснимо. В исключения — это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, что-то вроде металла). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло — это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло — далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Рекламные ссылки

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится ультрафиолетовый свет.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) — один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы использовать стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы продержаться. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это замечательная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М.Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Ясно, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло — один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде — «невидимо прозрачно», так что мы даже не замечаем, что это есть!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

  • Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин.Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
  • .
  • Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
  • Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
  • Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
  • Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

  • Ради искусства: риск и награда на 2000 градусов Глории Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
  • Стекло
  • работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
  • Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
  • Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
  • «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

  • Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), в котором описывается его химический состав и физические свойства.
  • Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
  • Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники. Автор Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® является зарегистрированным товарным знаком Corning Incorporated.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

стекло | Определение, состав, материал, типы и факты

Стекло , неорганический твердый материал, который обычно бывает прозрачным или полупрозрачным, а также твердым, хрупким и непроницаемым для природных элементов. С древних времен из стекла делали практичные и декоративные предметы, и оно по-прежнему очень важно в таких разнородных приложениях, как строительство зданий, предметы домашнего обихода и телекоммуникации.Его получают путем охлаждения расплавленных ингредиентов, таких как кварцевый песок, с достаточной скоростью, чтобы предотвратить образование видимых кристаллов.

Британская викторина

Строительные блоки повседневных предметов

Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, из чего вы на самом деле сделаны, проанализировав вопросы в этой викторине.

Далее следует краткое описание стекла. Стекло подробно рассматривается в ряде статей. Витражи и эстетические аспекты стеклянного дизайна описаны в витражах и стеклянной посуде. Состав, свойства и промышленное производство стекла покрываются промышленным стеклом. Физические и атомные характеристики стекла рассматриваются в аморфном твердом теле.

Разновидности стекла широко различаются по химическому составу и физическим свойствам.Однако большинство разновидностей обладают определенными общими качествами. Они проходят вязкую стадию при охлаждении из состояния текучести; они проявляют эффекты цвета, когда стеклянные смеси сплавлены с определенными оксидами металлов; в холоде они плохо проводят как электричество, так и тепло; большинство типов легко ломаются от удара или сотрясения и демонстрируют раковинный перелом; и они лишь незначительно подвержены действию обычных растворителей, но легко разрушаются плавиковой кислотой.

стекло; Капля принца Руперта

Капля принца Руперта — это капля стекла, образованная в результате быстрого охлаждения расплавленного стекла в холодной воде.Капли были новинкой 1600-х годов, и сегодня они используются для демонстрации прочности закаленного стекла. Изображение, полученное с помощью поляризованных линз, показывает напряжение и потенциальную энергию, хранящуюся в стекле, в виде радуги.

© Тайлер А. Гордон

Состав товарного стекла

Товарный стакан можно разделить на натриево-известково-кремнеземное стекло и специальные стекла, при этом большая часть произведенного тоннажа относится к первому классу. Такие стекла изготавливаются из трех основных материалов: песка (диоксид кремния или SiO 2 ), известняка (карбонат кальция или CaCO 3 ) и карбоната натрия (Na 2 CO 3 ).Сам по себе плавленый диоксид кремния является отличным стеклом, но, поскольку температура плавления песка (кристаллического кремнезема) выше 1700 ° C (3092 ° F) и поскольку достижение таких высоких температур очень дорого, его использование ограничено теми, в которых его превосходные свойства — химическая инертность и способность противостоять резким перепадам температуры — настолько важны, что затраты оправданы. Тем не менее, производство кварцевого стекла — довольно крупная отрасль; он производится в различных качествах, и, когда он предназначен для оптических целей, в качестве сырья используется горный хрусталь, а не кварцевый песок.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Для снижения температуры плавления кремнезема необходимо добавить флюс; Это назначение карбоната натрия (кальцинированной соды), который делает флюс оксидом натрия доступным. При добавлении около 25 процентов оксида натрия к диоксиду кремния температура плавления снижается с 1723 до 850 ° C (от 3133 до 1562 ° F). Но такие стекла легко растворяются в воде (их растворы называют жидким стеклом).Добавление извести (оксида кальция или CaO), поставляемого с известняком, снова делает стекло нерастворимым, но слишком большое его количество делает стекло склонным к расстеклованию, то есть к осаждению кристаллических фаз в определенных диапазонах температур. Оптимальный состав составляет около 75 процентов диоксида кремния, 10 процентов извести и 15 процентов соды, но даже он слишком склонен к расстеклованию во время определенных операций механического формования, чтобы считаться удовлетворительным.

При производстве листового стекла обычно используют 6 процентов извести и 4 процента магнезии (оксид магния или MgO), а в бутылочном стекле около 2 процентов глинозема (оксид алюминия или Al 2 O 3 ). часто присутствует.Также добавляются другие материалы, некоторые из которых используются для улучшения качества стекла (т.е. для удаления пузырьков, оставшихся в процессе плавления), а другие добавляются для улучшения его цвета. Например, песок всегда содержит железо в качестве примеси, и, хотя материал, используемый для изготовления бутылок, специально выбран из-за его низкого содержания железа, небольшие следы примесей все же придают контейнеру нежелательный зеленый цвет; Используя оксид селена и кобальта вместе со следами триоксида мышьяка и нитрата натрия, можно нейтрализовать зеленый цвет и получить так называемое белое (обесцвеченное) стекло.

Оптическое и высокотемпературное стекло

Стекла самого разного, а зачастую и гораздо более дорогого состава изготавливаются тогда, когда необходимы особые физико-химические свойства. Например, в оптических очках требуется широкий диапазон составов для получения разнообразных показателей преломления и дисперсии, необходимых, если разработчик линз должен производить многокомпонентные линзы, которые не имеют различных дефектов, связанных с одной линзой, таких как хроматическая аберрация. . Сверхпрозрачные оксидные стекла высокой чистоты были разработаны для использования в волоконно-оптических системах связи, в которых сообщения передаются в виде световых импульсов по стеклянным волокнам.

Когда обычное стекло подвергается резкому изменению температуры, в нем возникают напряжения, которые делают его склонным к разрушению; однако, уменьшив коэффициент теплового расширения, можно сделать его гораздо менее восприимчивым к тепловому удару. Стекло с самым низким коэффициентом расширения — это плавленый кварц. Другой хорошо известный пример — боросиликатное стекло, используемое для изготовления домашней посуды, коэффициент расширения которого составляет лишь одну треть от обычного натриево-известково-кремнеземного стекла.Чтобы осуществить это восстановление, большая часть оксида натрия, добавленного в качестве флюса, заменяется оксидом бора (B 2 O 3 ), а часть извести — оксидом алюминия. Еще одно знакомое специальное стекло — это свинцовый хрусталь, используемый в производстве превосходной посуды; Используя монооксид свинца (PbO) в качестве флюса, можно получить стекло с высоким показателем преломления и, следовательно, желаемым блеском и блеском.

Добавление цвета и специальных свойств

Агенты, используемые для окрашивания стекла, как правило, представляют собой оксиды металлов.Один и тот же оксид может давать разные цвета с разными смесями стекла, а разные оксиды одного и того же металла могут давать разные цвета. Пурпурно-синий цвет кобальта, хромовый зеленый или желтый цвет хрома, дихроичный канареечный цвет урана и фиолетовый марганец постоянны. Закись железа дает оливково-зеленый или бледно-голубой цвет в зависимости от стекла, с которым он смешан. Оксид железа дает желтый цвет, но для предотвращения восстановления до состояния железа требуется окислитель.Свинец дает бледно-желтый цвет. Оксид серебра дает стойкое желтое пятно. Мелкоизмельченный растительный уголь, добавленный в известково-натриевый стакан, дает желтый цвет. Селениты и селенаты дают бледно-розовый или розовато-желтый цвет. Теллур дает бледно-розовый оттенок. Никель с калийно-свинцовым стеклом дает фиолетовый цвет, а с натриево-известковым стеклом — коричневый. Медь дает павлиний синий цвет, который становится зеленым, если доля оксида меди увеличивается.

стеклянный кубок

Винный кубок, синее стекло, украшенное белой и золотой эмалью, Иран, середина XIX века; в Бруклинском музее, Нью-Йорк.

Фотография Триш Мэйо. Бруклинский музей, Нью-Йорк, подарок мистера и миссис Чарльз К. Уилкинсон в честь Ирмы Л. Фраад, 76.147.3

Важным классом материалов являются халькогенидные стекла, которые представляют собой селениды, содержащие таллий, мышьяк, теллур. , и сурьма в различных пропорциях. Они ведут себя как аморфные полупроводники. Их фотопроводящие свойства также ценны.

Некоторые металлические стекла обладают магнитными свойствами; такие характеристики, как простота изготовления, магнитная мягкость и высокое электрическое сопротивление, делают их полезными в магнитных сердечниках силовых трансформаторов.

Стекловодство на протяжении веков

На протяжении веков из стекла изготавливали множество различных полезных и декоративных изделий. История стекла как творческого искусства частично определялась техническими достижениями в его производстве и декоре, а частично — историей вкуса и моды.

Стеклодув

Расплавленное стекло на стержне для выдувания стекла.

© Royik Yevgen / Shutterstock.com

Стекло было впервые произведено в древнем мире, но его происхождение не известно.Египетские стеклянные бусины — самые ранние известные стеклянные предметы, датируемые примерно 2500 годом до нашей эры. Позже, в египетской цивилизации, был изготовлен тип стекла, характеризующийся перистыми или зигзагообразными узорами из цветных нитей на поверхности стеклянного сосуда.

Настоящее происхождение современного стекла относится к Александрии в период Птолемеев, а затем и в Древнем Риме. Александрийские мастера усовершенствовали технику, известную как стеклянная мозаика, в которой кусочки стеклянных тростей разных цветов были разрезаны поперек, чтобы создать различные декоративные узоры.Стекло миллефиори, у которого трости вырезаны таким образом, чтобы создавать рисунки, напоминающие формы цветов, является разновидностью мозаичного стекла.

стеклянная чаша

Чаша из прессованного мозаичного стекла, предположительно из Александрии, Египет, I век до нашей эры; в Музее Виктории и Альберта в Лондоне.

Предоставлено Музеем Виктории и Альберта

Формованное стекло также было разработано на ранней стадии, когда стекло прессовалось в форму для придания ему определенной формы. Также были возможны различные виды декора с гравировкой и цветом.

Выдувание стекла, вероятно, было разработано в I веке до нашей эры мастерами стекла в Сирии. С помощью этой техники возможности придания стеклу желаемой формы были безграничны. Стекло можно было выдуть в форму или придать ему совершенно произвольную форму. Римляне усовершенствовали стекло-камею, в котором рисунок был получен путем срезания слоя стекла, чтобы оставить рисунок рельефным.

Портлендская ваза

Портлендская ваза, стеклянная римская камея, I век н. Э .; в Британском музее.

Предоставлено попечителями Британского музея

Следующие важные события в истории стекла произошли в 15 веке в Венеции.Еще в 13 веке венецианский остров Мурано стал центром стеклоделия. Сначала венецианские стеклодувы использовали многие из древних и средневековых декоративных техник для создания богато окрашенных и декоративных предметов с мотивами, характерными для итальянского Возрождения.

Мурано: выдувание стекла

Мастер выдувания стекла на острове Мурано, недалеко от Венеции.

© Боян Бречель — Неизданный банк изображений / Getty Images

Позже они разработали прозрачное стекло, похожее на хрусталь, под названием cristallo , которое должно было сформировать основу для процветающей экспортной торговли и распространиться по всей Европе.Простые выдувные стаканы этого типа были очень востребованы в 16 веке. Такое стекло можно было декорировать гравировкой тонких узоров; Используемая с начала 16 века, эта техника оставалась популярной и в 18 веке по всей Европе. Гравировка алмазным острием практиковалась, в частности, в Нидерландах и Германии.

В конце 17 века Богемия стала важным регионом производства стекла и оставалась важной до начала 20 века. К 17 веку Англия производила стекло в венецианских традициях, которое отличалось своей простотой.Стеклодув Джордж Равенскрофт около 1675 года обнаружил, что добавление оксида свинца к стеклу венецианского типа дает твердое и тяжелое стекло. Свинцовый хрусталь, как его называли, впоследствии стал излюбленным типом стекла для изготовления изысканной посуды.

Равенскрофт, Джордж: стеклянная кружка

Стеклянная кружка Джорджа Равенскрофта, c. 1674–80; в Музее Виктории и Альберта в Лондоне.

Предоставлено Музеем Виктории и Альберта, Лондон

Эмалирование вошло в моду в Англии в середине 18 века, что привело к развитию стекла, которое иногда называют бристольским стеклом.В 18 веке в моду вошло резание стекла. По мере совершенствования этой техники стало возможным большое богатство эффекта. В конце концов, к концу 18 века, когда эта техника получила дальнейшее развитие в Ирландии, вся поверхность стекла была глубоко прорезана для отражения света. Этому свинцовому кристаллу английской и ирландской огранки подражали в Европе и США, и он остается популярным по сей день. Кристалл Уотерфорда — важный пример этого типа.

В период модерна произошли важные изменения.Стекло Favrile, изобретенное Луи Комфорт Тиффани, с плавными формами, заимствованными из натуралистических форм, и блестящей поверхностью, вызвало большое восхищение и оказало особое влияние на стеклоделов в Центральной Европе. Французский стеклодув Эмиль Галле и фирма Daum Frères также были важными дизайнерами в эпоху модерна.

Рене Лалик, один из лидеров французского стекольного искусства, изготовил стекло с рельефным декором. Стеклянная компания Steuben из Нью-Йорка производила предметы из прозрачного стекла, часто с гравировкой или надрезом.

Дверное полотно из стекла Lalique

Дверное полотно из стекла Lalique, разработанное Норманом Миллером, в церкви Св. Матфея, приход Св. Лаврентия, Джерси.

© E&E Image Library — Heritage-Images / Imagestate Редакторы энциклопедии «Британская энциклопедия». Последний раз эту статью отредактировал и обновил Адам Августин, управляющий редактор справочного материала.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

  • строительство: Стекло как строительный материал

    Стекло претерпело значительное развитие во второй индустриальной эпохе.Изготовление прозрачного листового стекла было усовершенствовано в конце 19 века, равно как и методы пескоструйной обработки и травления. В США в 1905 году компания Libbey Owens Glass

  • Консервация и реставрация произведений искусства: Стекло и другие стекловидные материалы

    Стекло издревле использовалось как в декоративных, так и в бытовых целях. Стекло , глазурь, эмаль и фаянс — четыре изделия из стекловолокна — изготавливаются из трех основных компонентов: кремнезема, щелочи и небольшого количества кальция. Стекло , глазури и эмаль (но не фаянс)…

  • аморфное твердое тело: прозрачные стекла

    Термины стекло и оконное стекло часто используются как синонимы в повседневном языке, настолько знакомо это древнее архитектурное применение аморфных тел.Оксидные стекла, описанные в таблице, не только отлично пропускают свет, но и хороши…

Стеклянные ингредиенты — Из чего сделано стекло?

На протяжении истории человеческая изобретательность и развитие технологий позволили нашим предкам завоевать способность создавать стекло примерно через 3 тысячи лет. тому назад. Несмотря на то, что наши современные технологии позволяют нам производить стекло в гораздо больших количествах, первоначальный рецепт и ингредиенты, которые были усовершенствованы в Древний Египет, Рим и Персия остались почти такими же.По своей основной структуре стекло состоит из чистого кремнезема, который чаще всего содержится в песке. Однако, поскольку чистый диоксид кремния имеет очень высокую температуру плавления и не является самым прочным материалом, в рецепты было введено много дополнительных веществ. чтобы укрепить его и изменить многие его свойства, что помогло стеклу стать одним из самых распространенных материалов в современном обществе.

Вот основных компонентов современного стекла:

  • Чистый диоксид кремния (SiO2, плавленый кварц) составляет 70-74% веса современного стекла.В древности стекольщики готовили рецепты с более чем 90% чистого кремнезема, но поскольку это вещество имеет температуру плавления около 2000 градусов по Цельсию (3600 ° F), химик нашел способ снизить эту температуру за счет введение в смесь различных добавок, в первую очередь карбоната натрия. Одной из наиболее интересных особенностей чистого кварцевого стекла является его способность блокировать ультрафиолетовое излучение, которое современное кварцевое стекло 70-72% не может сделать.
    • Карбонат натрия (Na2CO3) представляют собой важный ингредиент современного стекла, который добавляет как положительные, так и отрицательные свойства.Он успешно снижает температуру плавления диоксид кремния до 1200 ° C, но он также делает стекло водорастворимым.
    • Чтобы стекло не растворилось в воде и улучшило его химическую структуру, добавляют известь (оксид кальция, CaO), оксид магния (MgO) и оксид алюминия (Al2O3). Стекло, обогащенное известью, составляет более 90% стекла. что используется сегодня.
    • Добавление оксида свинца , бария и оксида лантана может увеличить показатель преломления стекла, делая его более светоотражающие и подходящие для оптических целей (очки и линзы). Оксид тория выполнял аналогичную роль в прошлом, но был снят с производства из-за его радиоактивности.
    • Сульфат натрия , хлорид натрия или оксид сурьмы могут быть добавлены для предотвращения образования пузырьков воздуха в стеклянной смеси.
    • Утюг может усилить способность стекла поглощать инфракрасную энергию и тепло. Стекло, изготовленное таким образом, сегодня чаще всего используется в кинопроекторах.
    • Оксид церия (IV) отвечает за поглощение УФ-излучения.
    • Оксид бора является одним из основных ингредиентов так называемого стекла Pyrex. Его способность укреплять структуру стекла и защищать его от теплового расширения, растрескивание и термический удар делают его идеальным для производства кухонной посуды, оптических компонентов и бутылок с реагентами.

    Натуральное стекло и промышленное стекло: как производится стекло?

    ПО ЭДГАРУ

    Glass — действительно уникальный материал, который практически такой же гибкий практически, как и физически.Химически нейтральный материал, который можно создать множеством различных способов, стекло использовалось на протяжении всей истории человечества еще до 2000 г. до н.э., зародившись в Месопотамии, и только на протяжении тысячелетий использовалось все больше и больше.

    Несмотря на то, что стекло настолько распространено в наше время, в природе оно встречается в самых разных формах. В настоящее время стекло может быть в основном искусственным, но естественная красота и прочность натурального стекла неоспоримы. Несмотря на все это, трудно определить, насколько прочно стекло, тем более, что ученые часто заявляют, что стекло — это скорее состояние материи, чем отдельный тип материала.

    От полированного блеска натурального обсидиана до очаровательной отделки старинного зеркального стекла — мы рассмотрим, как процесс изготовления стекла изменился и эволюционировал за последние несколько тысячелетий.

    Натуральное стекло: обсидиан

    Возможно, самый известный вид натурального стекла, обсидиан, образуется, когда расплавленная порода быстро охлаждается из-за внезапного попадания воды или воздуха. Многие узнают обсидиан по его характерному черному блеску, хотя в редких случаях на его поверхности могут быть снежинки или даже переливчатый, радужный блеск.

    Обсидиан встречается в природе по всему миру, в основном там, где происходят извержения вулканов. Обсидиан можно найти повсюду от Аргентины до Соединенных Штатов, часто во время пеших прогулок возле вулканических районов, хотя некоторые удивительные области включают такие, как Япония и Шотландия. Естественная красота этого стекла делает его привлекательным украшением, хотя это не единственный образец натурального стекла.

    Натуральное стекло: удары молнии и метеориты

    Процесс создания стекла — это, по сути, перегрев песка, поэтому в природе можно найти, казалось бы, случайные кусочки стекла.Два из этих типов натурального стекла — это Tektites и Libyan Desert Glass, которые образуются в результате сильного тепла и силы, создаваемые ударами метеоритов, а также фульгуриты, которые возникают в результате удара молнии в песок.

    Еще более причудливыми являются образцы стекла , биологические, . Это крайне редко, но есть виды морских обитателей, в том числе морские губки и микроскопические водоросли, скелеты которых технически представляют собой натуральное стекло, образованное из кремнезема.

    Промышленное стекло: инструменты для выдувания стекла

    Изготовление стекла принимает разные формы, хотя для многих из этих методов обычно требуются одни и те же инструменты.

    Основным инструментом для любого метода является паяльная трубка; сердце любого инструмента стеклодува. Эта стальная труба собирает стекло на одном конце, в то время как стеклодув выдувает воздух с другого конца, наполняя воздухом все еще податливое стекло. Еще один важный инструмент — марвер, стальная плита, которая используется для прокатки стекла.Эти инструменты традиционно изготавливались из мрамора, но из-за того, что выдувание стекла становится все более и более распространенным, стальная альтернатива была адаптирована как более дешевый вариант.

    Next — это довольно простое, но важное дополнение, простое, но метко названное Bench. Это просто рабочее место стеклодува, и, как и на любом рабочем месте мастера, на нем есть место для сидения и места для безопасного хранения дополнительных инструментов. Что отличает его от обычных рабочих мест для мастеров, так это наличие двух направляющих, которые используются для скатывания труб во время работы.

    Промышленное стекло: тарное стекло

    Одним из отличительных признаков вступления в современную эру выдувания стекла было то, что процесс можно было автоматизировать, что и было связано с методами выдувания и выдувания и методом прессования и выдувания. Эти методы, разработанные во второй половине XIX века, сделали процесс выдувания стекла машинным.

    Оба процесса начинались одинаково, смешивая все сырье (включая песок, известняк и любые химические вещества, используемые для окраски при изготовлении цветного стекла) перед нагреванием до образования «кусков» стекла.Затем с этими каплями будут обращаться по-разному, в зависимости от применяемого метода. Оба будут прессовать каплю в форму с помощью поршней и прессов, придавая капле различные формы, такие как бутылки и банки.

    Бутылки обычно производятся методом выдувания и выдувания, когда горлышко формируется путем помещения капли в форму, а затем в нее выдувается заготовка. Банки, подобные банкам, изготавливаются методом прессования и выдувания, который формируется с помощью специальной формы, которая прессуется с помощью плунжера перед переносом в специальную форму для выдувания.

    Промышленное стекло: процесс Вестлейк, свободное выдувание и выдувание форм

    Этот процесс, по сути, является основным современным методом производства стекла. Он сочетает в себе производственный процесс с использованием машин и пылесосов с устаревшими технологиями, которые впервые были применены сирийцами в 100 г. до н.э., гарантируя, что качество и количество могут быть соблюдены с любым типом стекла. Подобное выдувание используется для более специализированного стекла, такого как старинное зеркальное стекло, в то время как выдувание форм используется для более широко распространенных применений, таких как дизайн интерьера кухни и стеклянные фартуки.

    Как и другие современные методы, процесс Westlake смешивает сырье, будь то термостойкое стекло или цветное стекло, в куски стекла, которые затем разливают в формы, воздуходувки и шпиндели, однако то, что задает Запад. Все они охлаждаются, двигаясь круговыми движениями, спускаясь по центральной колонне, которая затем собирается вакуумом. Этот процесс продолжается с помощью все большего количества продувок воздухом, а затем передается в машину для забивки стекла, которая, как следует из названия, вытягивает стекло в шейки и удлиненные формы, осторожно нагревая его.Наконец, газовое пламя, приводимое в действие кислородом, стремится к любому стеклу, также известному как моча, а затем оставляет конечный продукт для охлаждения и затвердевания.

    Одно из главных преимуществ этих процессов — впечатляющая скорость изготовления; некоторые машины могут производить около 75 000 единиц в день. Более уникальные, тщательно обработанные изделия создаются с помощью процесса свободного выдувания, а не выдувания формы, поскольку этот процесс в основном выполняется вручную. Стеклодувы, соблюдающие принцип свободного выдувания, могут даже повернуть трубку, чтобы изменить форму изделия, охлаждая его; подвиг, который было бы трудно воссоздать с помощью техники.

    Промышленное стекло: процесс производства плоского и флоат-стекла

    Самым распространенным типом стекла, используемым в домах, офисах и т.д., является плоское стекло, которое часто изготавливают по технологии флоат-стекла. Плоское стекло, впервые разработанное сэром Алистером Пилкингтоном в 1952 году, было разработано, чтобы удовлетворить спрос на промышленное стекло. Существует шесть основных этапов создания стекла с помощью процесса флоат-стекла; плавление и рафинирование, плавление, нанесение покрытий, отжиг, проверка и резка на заказ.

    Плавление и рафинирование — это первый и самый важный этап процесса производства флоат-стекла, поскольку на этом этапе определяется качество стекла, а пузырьки газа удаляются и очищаются. Плавающий, следующий этап, назван так, потому что расплавленные и очищенные материалы выливаются на слой жидкого расплавленного олова, и это приводит к тому, что расплавленное стекло с высокой вязкостью «плавает» поверх него. После всплывания идет покрытие, то есть когда в расплавленное стекло добавляются дополнительные материалы.Эти материалы могут сильно различаться в зависимости от того, для чего требуется стекло, например, материалы для отражения ультрафиолетовых лучей в автомобилях.

    Далее следует этап отжига, на котором расплавленное стекло пропускают через длинные печи с пониженным уровнем нагрева, так что напряжение разницы температур не приводит к повреждению стекла. Далее следует осмотр охлажденного стекла, который кажется стандартным и очевидным шагом, но это жизненно важная часть процесса; даже единичный дефект, такой как песчинка или единственный пузырек, может сильно повлиять на качество конечного продукта.Наконец, передовые компьютерные программы и оборудование используются, чтобы разрезать гигантские листы стекла на отдельные части, вырезанные по индивидуальному заказу для любой цели, в которой они нуждаются.

    Существует почти столько же методов изготовления и изготовления стекла, сколько и самих видов стекла; все, от тонких навыков, необходимых для изготовления старинного зеркального стекла, до массового производства цветного стекла.

    Опубликовано в категории: Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.