Стекло из чего получают: Из чего делают стекло. Виды, способы изготовления стекла ☑️ EraGlass

Содержание

Из чего делают стекло и как проходит этот процесс

Стекло: Pexels

Окна, украшения, посуда и декор. Куда ни глянь — повсюду нас окружают стеклянные изделия. Люди научились производить стекло тысячи лет назад и с тех пор усовершенствовали этот процесс. Как и из каких компонентов его получают? Объясним простыми словами.

Из чего делают стекло?

Для его производства нужно натуральное сырье. Основное из них — песок, а точнее, его особый ингредиент — кварц:

  • Оксид кремния (кварц) — основа стекла, 75% его состава. Его качество напрямую влияет на результат. Поэтому для производства стекла используют только отборный песок с минимальным процентом примесей (до 2%). Тогда материал получится прозрачным.
  • Сода (около 15% состава) нужна, чтобы снизить температуру плавления песка и упростить процесс производства. Иначе песок пришлось бы помещать в температуру более 2000 °C.
  • Оксид кальция, или известь (10% состава), обеспечивает водонепроницаемость. Без нее вода растворила бы материал. Но благодаря извести из стекла можно делать посуду, окна и пр.

Также для разных видов стекла используют оксиды щелочных материалов:

  • оксиды натрия, кальция или алюминия — для изготовления окон;
  • оксиды калия и свинца — для хрусталя;
  • оксид алюминия — элемент сапфирового стекла для часов, отличающегося особой прочностью;
  • оксиды бария, алюминия, бора — для оптики.
Стекло: Unsplash

Состав стекла может отличаться в зависимости от необходимого цвета. Чтобы придать ему оттенок, при выплавке добавляют особые красители, содержащие оксиды:

  • Красный цвет получают благодаря оксиду железа.
  • Ярко-желтый окрас обеспечивает оксид урана.
  • Для зеленого стекла необходим оксид хрома и меди.

Как делают стекло?

Процесс производства стекла довольно опасен, так как требует очень высоких температур. Изучим его детальнее:

  1. Кварцевый песок помещают в печь и плавят до состояния жидкости. Добавление соды позволяет снизить температуру плавления до 1200–1600 °C. Однако из-за нее стекло стало бы неустойчивым к воде, поэтому к ней добавляют известь. Песчинки расплавляются и склеиваются между собой, образовывая «жидкое стекло».
  2. Далее в смесь добавляют другие компоненты (например, оксиды магния или алюминия), чтобы сделать стекло более прочным.
  3. Если необходимо придать материалу особый оттенок, добавляют оксид нужного металла.
  4. Полученную смесь размешивают так, чтобы из нее вышли пузырьки.
  5. Далее жидкому стеклу придают форму. Самый древний способ — вылить смесь в форму и дождаться остывания. Сейчас же ее отправляют в ванну с расплавленным оловом (температура — около 700 °C) и продувают сжатым азотом.
  6. Стекло охлаждают, а затем снова поддают тепловой обработке и удаляют несовершенства. После этого материал становится более прочным.
  7. Теперь на стекло можно наносить необходимые покрытия или резать для дальнейшего использования.
Стекло водонепроницаемо благодаря извести в составе: Unsplash

Стекло — материал очень хрупкий, но при этом довольно тяжелый. Поэтому на производстве продумана система перемещения готовых листов. После нарезания они попадают на стоплеровочную машину, а она при помощи присосок складывает стекло в стопки.

История стекла и интересные факты

Что известно о стекле? Родиной этого материала считается Древний Египет. Как пишет историк и главред журнала «Наука и техника» Наталья Беспалова, здесь его научились производить еще в третьем тысячелетии до нашей эры.

Однако геологи уверены, что история стекла началась гораздо раньше. Так называемый обсидиан (вулканическое стекло, произведенное естественным образом) использовали еще в каменном веке. За тысячи лет технология изготовления стекла, безусловно, изменилась, но базовые компоненты остались неизменными.

Во многом современный подход к производству стекла родился благодаря трудам Михаила Ломоносова. В XVIII веке ученый разработал технологию изготовления цветных прозрачных и непрозрачных стекол, используемых в частности для мозаик.

Мозаики из стекла: Unsplash

Уже в ХХ веке люди научились делать пуленепробиваемое стекло. Принцип такой: стеклянные листы укладываются слоями, а между ними помещается особая пленка. Впервые такое стекло было установлено в 1941 году в окна Овального кабинета Белого дома США.

Тем не менее самым дорогим в мире остается муранское стекло — материал, созданный по особым технологиям на острове Мурано недалеко от Венеции. Его начали производить в Х веке, и через несколько столетий оно стало знаменитым на весь мир. Сегодня цена даже простейшего небольшого изделия из муранского стекла стартует от €15. Чтобы защитить подлинную технологию и избежать подделок, в 1994 году ассоциация производителей официально закрепила товарный знак Vetro Artistico Murano.

В наше время процесс изготовления стекла автоматизирован, но даже теперь он немного напоминает магию. Удивительно, что из подручных материалов создается нечто новое — то, что мы применяем ежедневно.

Оригинал статьи: https://www.nur.kz/family/school/1661729-iz-chego-delayut-steklo/

Из чего делают стекло? — Детская онлайн энциклопедия «Хочу всё знать»

Сейчас тебе предстоит познакомиться с материалом, который называется стеклом. «Зачем с ним знакомиться? – скажешь ты. – Я стекло давно знаю» Многие люди, так же как и ты, считают его обыкновенным. На самом деле, привычный всем материал – очень интересен. И начнем знакомство с ним с ответа на вопрос: из чего делают стекло?

Основной его состав довольно простой – кварцевый песок, сода и известь.

Однако стекло не получится, если все его компоненты просто смешать. Потому стекло выплавляют в специальных печах. Но кварцевый песок плавится при очень высокой температуре – 1700 градусов! Здесь-то и нужна

сода. Ведь с ее помощью температуру плавления песка уменьшают вдвое.

Следующее важное вещество в составе – это известь. Ее добавляют, чтобы стекло не боялось воды. Ведь оконное «стекло» только из песка и соды растворилось бы от любого дождя! А в стакан невозможно было бы налить чай… Но стекло бывает не только бесцветным и прозрачным. 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.

Теперь ты знаешь, из чего делают стекло. Но известно немало занимательных фактов, связанных с ним. Например, такой: Мастера средневековой Венеции научились изготавливать особенно красивые и тонкие стеклянные изделия –

посуду и украшения, которые стоили очень дорого. Чтобы другие не узнали секретов этого стекла, мастеров отправили на остров Мурано, где они стали жить отдельно от всех людей, не имея возможности с ними общаться. А слава мурановского стекла, которое мастера-стеклодувы делали на острове, шагнула далеко за пределы Венеции. Со временем стекло стали использовать не только в производстве посуды, украшений или зеркал.

Люди узнали, что изогнутое стекло может рассеивать или концентрировать световой луч. И научились делать линзы. Сегодня такие линзы из увеличительного стекла применяются в разных оптических приборах, от привычных всем очков до микроскопов и телескопов.

И когда ты вырастешь и станешь ученым – например, биологом или астрономом, то сможешь наблюдать в микроскоп за молекулами и атомами или с помощью телескопа увидишь дальние звезды и галактики.

Как делают стекло

 

Свою жизнь стекло начинает в песчаном карьере. Добывают только белый песок и всего несколько тысяч тонн в год. За то он очень белый. Это чистейший оксид кремния, почти без примесей. Большая часть стекла идет на изготовление стеклянных дверей, душевых ограждений, оптических  линз. Остатки песка уходят на стеклянную посуду, бокалы т.п. Из всех полезных ископаемых – песок наверно самый легко добываемый. Он в природе находится уже в готовом состоянии. Прежде, чем стать стеклянной дверью, этому песку придется пройти огонь, воду и медные трубы, правда в обратном порядке. Начинается все с сурового кастинга. Весь песок из карьера поступает в сортировочную галерею, где его очищают от инородных примесей и сортируют по размеру частиц. Когда полезный минерал окончательно отсортирован, его из карьера перевозят на фабрику. На фабрику подготовки стекла. Первым делом его моют, это делается с помощью устройства, напоминающего стиральную машину. В барабан загружается песок, а с наружи подается вода. В барабане очень маленькие отверстия, они позволяют воде попадать во внутрь барабана, но при этом не позволяют песку высыпаться из него. В воду не добавляют ни каких чистящих средств. Т.к. они могут остаться в песке и в дальнейшем изменить химические свойства песка.

Намытый таким образом песок, называют белое золото. После того, как песок избавили от камешков и других инородных включений, его ждет тонкая фильтрация. В нем могут находиться мельчайшие частички различных металлов, а они в стекле не нужны. Финальную очистку песок проходит на спиральных фильтрах. Под действием центростремительной силы частицы железа и других тяжелых металлов, прижимаются к краю водоворота, а песок и вода отходят в сторону. Простая физика 5-го класса, а работает на самом современном заводе Европы. Теперь идеально чистый песок можно отправлять а плавильную печь. Но сначала его необходимо высушить. Через песок пропускают горячий воздух, и только после полного высыхания, его загружают в вагоны для отправки в стеклоплавильную фабрику.

Вместе с кварцевым песком в печь загружают сульфат натрия, известняк и соду, правда не такую, как у нас на кухне. Все это расплавляется и превращается в жидкую субстанцию. После того, как в печи сварилась «стеклянная каша», ее нужно перемешать, как манную кашу, чтобы не было комочков. Только ложка побольше и рассчитана на температуру +1600 градусов С. Сегодня , практически повсеместно, для изготовления листового стекла используется метод флотации. На дне печи установлена огромная ванна с расплавленным оловом. Стекло просто выливают эту ванну, а так как меньше плотности олова

  • Р жидкого стекла  — 1,4 г/см.куб.
  • Р олова – 7,31 г/м.куб.

Оно растекается ровным слоем по поверхности. Постепенно стекло начинает остывать и кристаллизоваться. В этой ванне стекло становится похоже на пластилин.  На выходе из печи стекло имеет температуру 600 градусов С. Непрерывная лента из стекла двигается по конвейеру и постепенно остывает . Теперь эту бесконечную стеклянную  «ириску» нужно разрезать на равные части. Делается это обычным алмазным резцом, который режет стекло по определенной траектории, не прекращая при этом движение стекла. Все происходит в автоматическом режиме. После это  стекло собирают в паллеты и отправляют на стекольные производства.

Цвет стекла, хрусталь, кварцевое стекло

Стекло представляет собой аморфную (не кристаллическую) очень густую массу. Её получают спеканием различных солей металлов. Главным образом, в химический состав стекла входят соли щелочных, щелочноземельных металлов (Na, K) и их оксиды. Обычный речной песок состоит из этих же оксидов металлов и некоторых неметаллов, например в состав кварцевого стекла входит оксид кремния SiO2Обычное оконное стекло — это силикат состава Na2O•CaO•6SiO2.

Цветное стеклоЦветное стеклоЦветное стекло

Иногда в стекле возникают области кристаллизации, что приводит к потере прочности. Получают стекло сплавлением кварцевого песка SiO2, известняка СаСО3 и соды Na2CO3:

Процесс осуществляют в печах при температуре 1100—1600 °С, после чего образовавшуюся стекломассу постепенно охлаждают. Обычное стекло размягчается при температуре 500—600 °С. Есть ещё так называемое природное стекло, которое носит название «обсидиан». Это вещество широко применяется в ювелирных украшениях.

В технике и медицине широко применяется кварцевое стекло.В отличии от обычного оконного оно пропускает ультрафиолетовые лучи.

Кварцевое стекло

Кварцевое стекло образуется при быстром охлаждении расплавленного кварца (кристаллического диоксида кремния SiO2). Кварцевое стекло обладает химической стойкостью и благодаря этому свойству применяется для изготовления лабораторной посуды. Кварц почти не расширяется при нагревании, поэтому, если раскалённое докрасна кварцевое стекло охладить под струёй холодной воды, то оно не растрескается.

Кварцевое стекло

Температуры плавления, которая характеризует тела кристаллического строения, у стекла не существует: размягчение по мере повышения температуры происходит постепенно. Вещества с подобными свойствами так и называются — стеклообразные или просто стёкла.

Доказательством того, что стекло — это очень вязкое аморфное тело, может служить замер толщины Вашего окна, который при желании можете провести дома. Попробуйте, замерьте его по толщине сверху и снизу, — если оно достаточно старое, то окажется не одинаковым (стекает вниз).

Вязкость стекла. Само понятие вязкость свойство жидкости (или газа) оказывать сопротивление перемещению отдельных слоёв друг относительно друга, а также перемещению твёрдого тела, помещённого в жидкость. В Международной системе единиц (СИ) вязкость имеет размерность Па•с, но на практике распространена внесистемная единица вязкости пуаз (П): 1 П = 0,1 Па•с. Она названа в честь французского физика Жана Луи Пуазейля (1799—1869). Оценки, основанные на определении вязкости разогретых выше 500 °С стёкол, дают для 20 °С значение 1021 П. Для сравнения: вязкость воды при 20 °С равна 0,01 П, глицерина — 15 П, смолы — примерно 108 П.

Вязкость стекла по сравнению, например, со смолой — в 10 трлн. раз более вязкая жидкость, чем смола.

Стекло трудно однозначно отнести к одному из двух состояний материи — жидкому или твёрдому. Оно обладает свойствами твёрдых веществ, но в то же время имеет структуру жидкостей. Почему же при расплавлении и последующем охлаждении оно не кристаллизуется? Дело в том, что при его охлаждении вязкость возрастает очень быстро, и ионы не успевают перестроиться и образовать правильную кристаллическую решётку. Подобным же образом ведёт себя, например, глицерин, который трудно закристаллизовать (tпл=20°С). В стеклообразном состоянии можно получить даже металл, если его расплавить, а потом охладить с очень большой скоростью — миллионы градусов в секунду.

Тем не менее в специальных условиях стекло можно всё же получить и в кристаллическом состоянии. Такие материалы называются ситаллами. Они обладают ценными механическими, оптическими (в том числе цвет стекла) и электрическими свойствами, которые можно целенаправленно менять, изменяя их химический состав.

Введение в расплав определённых элементов позволяет получить различный цвет и изменить его свойства. Например, чтобы цвет стекла измелился на зелёный или жёлтый, вводя в расплав ионы хрома или его оксиды. Цвет стекла — оранжевый — получают с помощью добавления серебра; синий цвет придаёт кобальт Co. Бутылочный цвет или изумрудно-зелёнй — придаёт железо, медь – голубой и синий. При внесении в расплав ионов золота оно приобретает кроваво-красный цвет. При добавлении в жидкое стекло ионов бора получают высокопрочное стекло, используемое в химических лабораториях.

Особыми механическими свойствами обладает хрусталь, который отличается от обыкновенного наличием ионов свинца и бария.

Хрусталь

Хрусталь — разновидность стекла, содержащая значительное количество оксида свинца PbO, а также, возможно, окись бария BaO. Добавка оксида свинца увеличивает показатель преломления и дисперсию света в нём (с ювелирной точки зрения «игру цвета», «огонь»). Добавка оксида бария в основном увеличивает только показатель преломления. Добавка оксида свинца также увеличивает пластические свойства и, соответственно, возможности по обработке — огранке, резьбе и т.п.

Хрусталь

Огранка хрусталя, подобно огранке драгоценных камней, позволяет хрусталю в полной мере проявить свойства, обусловленные большим показателем преломления и дисперсией. Название было дано по аналогии с горным хрусталем. Изготавливают сплавлением оксида свинца PbO с кремнеземом, соединением натрия или калия (содой или поташoм) и малыми добавками других оксидов. Свинцово-калиево-силикатные стекла дороже известковых, однако они легче плавятся и проще в изготовлении. Это позволяет использовать высокие концентрации PbO и низкие — щелочного металла — без ущерба для легкоплавкости. Высокое содержание PbO дает высокие значения показателя преломления и дисперсии — двух параметров, весьма важных в некоторых оптических приложениях. Те же самые характеристики придают свинцовым стеклам сверкание и блеск, украшающие самые утонченные изделия столовой посуды и произведения искусства.

Хрусталь — это свинцово-силикатное стекло, содержащее 13—30 % и более окислов свинца и до 17 % окислов калия. Из хрусталя производят высококачественную посуду и декоративные изделия. Оно обладает повышенной массой, прозрачностью, лучепреломляемостью и блеском, но меньшей термостойкостью по сравнению с другими его видами. Благодаря содержанию свинца и определённому подбору углов, образуемых гранями изделия из хрусталя отличаются необыкновенно яркой, многоцветной игрой света. Обладают красивым звоном. Хрусталем называется также высококачественное венецианское и чешское стекло. Стиль художественного стекла (хрусталь) — торжественно-парадный, сувенирно-подарочный. Способы обработки изделий из хрусталя: гравировка, огранка, резьба, шлифовка

Как появилось стекло — АКТУАЛЬНОЕ СТЕКЛО — cтекольно-зеркальная мастерская — резка стекла и зеркал в Екатеринбурге и области

Как появилось стекло

Первое стекло (непрозрачное, почти черное) родила сама природа, и образовалось оно из раскаленной лавы, вырвавшейся на поверхность земли миллионы лет назад. Такое вулканическое стекло назвали обсидианом. В каменном веке обсидиан использовался для обработки режущих инструментов.

Позднее (55 веков назад) человек научился изготавливать стекло сам. Родиной искусственного стекла ученые называют Месопотамию и Древний Египет. Обследуя мумию царицы Хатшепсут, археологи нашли ожерелье из крупных неровных зеленовато-черных блестящих стекляшек. Древнеегипетские стеклоделы не умели получать прозрачное стекло, ведь для этого нужна высокая температура в печи (1500°С), а для изготовления цветного стекла мастера примешивали железо, медь или марганец.

Особенно распространенным было голубое и бирюзовое стекло, окрашенное медью, а зеленое стекло получали окрашиванием медью и железом. Синее стекло, окрашенное кобальтом, появилось в Египте в начале н. э. Исходным сырьем для изготовления стекла служили песок, известь и щелочь — органическая (зола растений) либо неорганическая (сода). Археологами в конце XIX в. недалеко от Фив были обнаружены руины древнеегипетской стекольной мастерской: остатки печей, фрагменты тиглей для плавки стекла, разрушенные стеклянные сосуды и стеклянные палочки разного цвета. В одной из пирамид древнего Египта (созданной в XIV в. до н. э.) исследователями также была обнаружена фреска, изображающая древних стеклоделов за работой.

Так, ученым в общих чертах удалось восстановить технологию стеклоделия того времени. К XV в. до н. э. стекло массово производилось не только в Египте, но и в Передней Азии, и на Крите. К IX в. до н. э. были открыты технологии для производства бесцветного стекла. Первое известное «пособие» по стеклоделию датируется650 г. до н. э. и представляет собой таблички, хранившиеся в библиотеке ассирийского царя Ашшурбанипала. Технологии производства стекла из природных материалов представляли собой тщательно охраняемую тайну, они применялись лишь при дворе правителей наиболее могущественных государств. В Индии, Корее, Японии найдены стеклянные изделия, возраст которых относится к2000 г. до н. э. В Китае в V-III вв. до н. э. стеклянные изделия появляются в большом количестве, в том числе бусы с «глазовидным» узором и специфическим химическим составом.

Первые письменные свидетельства об изготовлении стекла пяти цветов в Поднебесной относятся к концу III в. В эллинистический период произошло дальнейшее развитие технологии стеклоделия, что позволило производить стеклянные изделия большого размера (столовую посуду). Также была разработана технология смешения стекла нескольких цветов для получения мозаичных структур. В этот период бесцветное стекло начало цениться больше цветного, поэтому были усовершенствованы и технологии его изготовления. Одним из величайших периодов в истории стекла стал период Римской империи, когда человек научился выдувать стекло и придавать стеклянным предметам желаемую форму и размер. Римляне варили стекло не на костре, а в стекловаренной печи, сложенной из камня. Поэтому им удавалось получать более высокие температуры, и стекло у них плавилось уже по-настоящему, превращаясь в ослепительно сияющую жидкость. Первые в Италии стекловарни были устроены при Цезаре в Риме, тогда же возникла и мозаика.

Во времена императора Тита (конец I в. н. э.) применялись уже оконное литое стекло и стеклянные пластинки для облицовки стен. Листовое оконное стекло было большой роскошью и редкостью и применялось лишь для церквей вплоть до конца XII ст. Частные жилища у богатых римских патрициев были снабжены слюдяными окнами. В начале I в. н. э. один римский мастер сделал длинную и тонкую железную трубку с небольшим расширением на конце. На другой ее конец он насадил деревянный мундштук, чтобы защитить губы от ожога. Это простое изобретение оказалось поистине гениальным, ведь на протяжении почти двух тысяч лет все стеклянные изделия создавались при помощи этой трубки. Искусство стеклоделия в Древнем Риме находилось на высоком уровне, к выдающимся образцам мирового искусства относится Портландская ваза (хранится в Британском музее). После падения Римской империи (конец V в.) центр стеклоделия перемещается в Византию, где освоили выплавку цветного непрозрачного стекла (смальты) для мозаики, сменившую каменную мозаику.686 г. н. э. считается годом создания первых витражей из стекла. Раскопки свидетельствуют, что на Руси знали секреты производства стекла более тысячи лет назад, а широко эта отрасль стала развиваться в первой половине XI в.

При раскопках в слоях XI-XIII вв. обнаружено множество мастерских по производству стеклянных бус и браслетов, которые были тогда очень модными украшениями. Таким образом, первоначально стекло и изделия из него появились не как предмет первой необходимости, а как предмет искусства, роскоши. Первое упоминание о стеклянных заводах в России относится к царствованию Алексея Михайловича. В1635 г. близ Можайска шведом Елисеем Коэтом был построен первый в России стекольный завод, а в1668 г. — Измайловский завод под Москвой. При Петре I на Воробьевых горах построили государственный стекольный завод. В1748 г. М.В. Ломоносов организовал при Петербургской академии лабораторию, в которой проводил опыты с окрашиванием стекла, варил смальту, разработав палитру цветной стеклянной мозаики. В1753 г. им была построена для производства цветного стекла Усть-Рудицкая фабрика под Петербургом. Д. И. Менделееву принадлежит заслуга первой научной трактовки строения стекла. К1913 г. в России работало уже 275 стекольных заводов. За годы Советской власти в СССР создана мощная стекольная промышленность, оснащенная совершенным по тем временам оборудованием. Но история возникновения современного стекла — это другая история.

(По материалам журнала «Вестник промышленности»)

Где применяется стекло? Сферы и области применения стекла.

Трудно представить более универсальный материл чем стекло. Его научились производить много столетий назад и по сей день стекло остается востребованным материалом в разных сферах и отраслях деятельности человека. Его популярность обуславливается значительным списком свойств и качеств. В этой статье мы поговорим об этих свойствах, а также ответим на вопрос: «В каких сферах и областях применяют стекло?».

Свойства стекла

С развитием современных технологий стало возможным придавать стеклу дополнительных свойств за счет изменения химического состава. Помимо тех свойств, которые имело стекло изначально (твердость, вязкость, хрупкость, химическую нейтральность, прозрачность), ему стали присущи и другие модифицированные качества (стойкость к высоким температурам, прочность, способность проводить электрический ток). Это позволило использовать разные виды стекла в самых различных сферах.

Виды стекла

В состав стекла входит кварцевый песок, известняк, доломит, но для улучшения его свойств добавляют и другие вещества (оксид алюминия и бора). Так получают различные виды стекла – строительное, тарное, техническое, сортовое. В строительстве используют листовое стекло, которое бывает узорчатым, закаленным, термостойким, ударопрочным, армированным.

Различные применения стекла

Стекло на протяжении многих столетий производилось специально обученными мастерами, которые передавали свое ремесло от отца к сыну. Но со временем процесс механизировали и это позволило выпускать стеклянные изделия массово.

На данный момент стекло широко применяют в строительной сфере, в оптической промышленности, медицине, машиностроении, приборостроении, интерьере, современной архитектуре, электротехнике и в быту.

Стекло активно применяется для производства стеклянной тары – банок и бутылок для пищевой промышленности, флаконы для парфюмерной, сосуды для химической, емкости и ампулы для фармацевтической. Стеклотару можно повторно использовать в быту, но её основным минусом является хрупкость.

Стекло проявило себя и в интерьере. Отличным решением для изменения интерьера дома или квартиры может стать создание стеклянных дверей, перегородок и мебели. Различная обработка, современные технологии и добавление в состав стекла красителей позволяет создать изделие различной структуры, форм и цветов.

Стеклоэмали – это разноцветные слои из стекла, которые применяются как защитные покрытия для химической аппаратуры, посуды, сантехники и даже ювелирных изделий.

Также с помощью стекла стало возможным создание сверхтонких оптических приборов различного назначения. К таки приборам относят микроскопы, фотоаппаратуру, телескопы и, конечно же, очки.

Применение стекла в строительстве

В последнее время все больше стекла идет на производство листов для остекления. Такие листы используются для отделки фасадов разных зданий. Для этой цели применяют различные виды стекла и типы фасадного остекления. Архитекторы отдают предпочтение тонированному, прозрачному и полупрозрачному стеклу. Они обладают повышенной механической прочностью и поэтому такое стекло практически нельзя разбить.

На этом сферы и области применения стекла не заканчиваются. Стекловолокно – это уникальный строительный материал. Полученное при переработке стекла, стекловолокно является ударопрочным, огнестойким, экологичным, оно не гниет и не деформируется, а также обладает высокими теплоизоляционными и звукопоглощающими характеристиками. Из стекловолокна производят стеклоткани, стеклянную вату, армированное и пластиковое стекловолокно, стеклофибру, стеклообои, стекловолоконные сетки. Эти материалы применяют в строительстве в качестве утеплителей и связующих элементов.

— Вес стекла

— Вес оргстекла

Технология изготовления и самостоятельное плавление стекла в домашних условиях. Как и из чего делают стекло? Описание, фото и видео

История изобретения стекла

Стекло было известно, по крайней мере, две тысячи лет назад. Древнеримский историк Плиний описал случай, в результате которого оно было изобретено. По его версии, однажды моряки, везшие на своем корабле соду, высадились заночевать на берегу, покрытом чистым золотым песком.

Они разожгли костер, чтобы приготовить ужин и согреться. Но один мешок из их груза прорвался, и сода высыпалась в костер. Ночью пошел дождь, смыл золу и головешки, и в результате моряки увидели на месте костра сияющую стеклянную поверхность.

Из каких компонентов делают стекло


Из каких компонентов делают стекло

Так ли на самом деле было изобретено стекло, или, как гласит другая версия, оно получилось в ходе экспериментов с обжигом глиняных горшков – но люди овладели секретом его приготовления довольно давно.

Для того, чтобы изготовить стекло, требуется три основных компонента.

Кварцевый песок – это чистый речной песок, состоящий из оксида кремния. Доля песка в смеси для варки стекла составляет около 75%. Он плавится при очень высокой температуре: его нужно нагревать до 1700 градусов Цельсия. От качества песка во многом зависит прозрачность и качество будущих стеклянных изделий. Венецианские стеклодувы, изготавливавшие наиболее знаменитое в средневековой Европе муранское стекло, специально привозили песок из провинции Истрия, а для богемского стекла мастера измельчали в мелкий песок куски кварца.

Сода (или поташ) необходима для того, чтобы расплавить песок при более низкой температуре. Добавив в песок соду в нужной пропорции, температуру нагрева стеклянной смеси снижают практически вдвое.

В процессе нагрева сода разлагается до оксида натрия или калия, который и служит катализатором плавления. В древности ее получали путем выщелачивания золы после сжигания водорослей или хвойных пород дерева. Доля соды в смеси для стекла составляет около 16-17%.

Известь, или окись кальция, делает стекло нерастворимым большинством химических веществ, крепким и блестящим. Впервые добавлять ее в стекло начали богемские стеклодувы в семнадцатом столетии, применяя для этого известняк или мел.

Кроме того, сегодня в массу для приготовления стекла добавляют сульфат натрия, таламит и нефелиновый сиенит. Для получения разноцветного стекла в качестве добавок используют окиси различных металлов: меди, железа, серебра и т.д.

Этапы производства листового стекла

Все ингредиенты, из которых производится стекло, загружают в печь и нагревают до образования жидкой однородной массы.

Расплавленную массу загружают в гомогенизатор и перемешивают до полной однородности.

Стеклянную массу выливают в длинную емкость, где находится расплавленное олово. На его поверхности стекло разливается ровным слоем одинаковой толщины, постепенно остывая.

Застывшая стеклянная лента поступает на конвейер, где производится контроль толщины и нарезка на стандартные куски стекла. Обрезанные неровные края, а также брак, не прошедший контроль качества, поступает на переплавку.

Готовое листовое стекло проходит последнюю проверку качества и отправляется на склад готовой продукции.

Аналогичным образом изготавливается стекло для производства посуды, измерительных приборов, елочных игрушек и другой продукции. Состав стекла может изменяться в зависимости от свойств, которые оно должно иметь.


Как производят стекло

Кроме того, для повышения прочности оно может подвергаться процедуре закаливания. В результате стекло приобретает способность выдерживать сильные удары по поверхности.

Популярны сегодня дуплексные и триплексные стекла, склеенные специальными составами из двух или трех слоев тонкого стекла. Однако основу каждого из них составляют золотой кварцевый песок, питьевая сода и обычная известь.

Процесс изготовления стекла и различные способы поэтапного производства

Стекло – это материал, что может менять свои технические свойства в зависимости от компонентов, из которых его изготовили. Благодаря этому оно может менять механическую прочность и термическую стойкость, прозрачность, возможность образования газонепроницаемости от совмещения с определенными металлами и сплавами.

Основным элементом, имеющим наибольший процент в составе стекла (от 40 до 96%) является кварцевый песок или же оксид кремния (IV) SiO2

Вторым по важности находится окись кальция СаО, дающая химическую стойкость стеклу и придающая блеск. Далее следуют различные оксиды щелочных металлов натрия (Na2O) или калия (K2O), благодаря которым стекло поддается плавке и выделке

Самым распространенным стеклом считается силикатное, а именно то, что используется в производстве окон, тары, различной посуды. Его состав начисляет 71-74% SiO2, от 5 до 7% CaO, ~15% Na2O и остальное в виде различных добавок Al2O3, MgO, Fe2O3, SO3.

В наше время листовое стекло производят двумя различными способами:

  1. Методом Фурко, который разработал в 1902 году Эмиль Фурко.
  2. Флоат (плавающий метод), разработанный в 1959 году фирмой «Пилкингтон», данный способ популярен до сих пор, и с его помощью производят более 90% стекла.

Остановимся детальнее на более распространенном плавающем методе получения этого материала.

Этапы производства стекла таким способом включают в себя:

  1. Все компоненты для производства стекольной массы измеряются с большой точностью на электронных весах и отправляются в печь.
  2. Далее при температуре 1600°С все превращается в сплошную массу. Ее доводят до однородного состояния с удалением пузырьков газа.
  3. После этого полученную массу окунают в ванну с оловом температурой около 1000° С, при этом стекло благодаря более низкой плотности, чем у металла, плавает на его поверхности (основной принцип этого метода производства). В дальнейшем стекло охлаждается и приобретает гладкую поверхность.
  4. В зависимости от количества загруженных расходных материалов определяется толщина стекла. После покидания оловянной ванны температура массы снижается до 600° С, которая всё ещё достаточно велика.
  5. Чтобы снизить температуру до приемлемых 250° С стекло прокатывают на валиках через охлаждающий тоннель.
  6. Далее остывшее сплошное полотно начинают нарезать на листы нужного размера, отходы при этом идут повторно в печь, обеспечивая безотходное производство.

Чтобы провернуть это сложную цепочку действий, ни одно производство не может обходиться без современных приборов.

Производство солнцезащитного стекла

Для падения пропускания солнечной и световой энергии стекла при производстве тонируют или окрашивают, они называются солнцезащитными. Окрашивают эти стекла в расплавленном виде, вводя оксиды металлов необходимого оттенка. Окрашенные Солнцезащитные стекла используются для остекления фасадов, в стеклопакетах в случае необходимости улучшения микроклимата или солнцезащиты в помещении.
Сейчас сильно выросло качество стекол с солнцезащитным покрытием в виде спецнапыления. Эти стекла становятся все более известными. Покрытие на них наносится при производстве. Оксид металла распыляется в печи, на ленту стекла при высокой температуре в 600 С. Оксид проникает в стеклянную структуру, делает покрытие прочным и устойчивым к внешним воздействиям.
Для декорирования оконных блоков, витражей, аквариумов и иных интерьерных деталей используют производство узорчатого стекла. Оно делается за счет нанесения на листовое стекло декоративных цветов, узоров и рисунков, его можно ламинировать и закалять, применять в звукопоглощающих и энергосберегающих стеклопакетах.
Светопропускание узорчатых бесцветных стекол выше цветных. В качестве декора можно также использовать тонированные гладкие стекла, которые защищают от ненужных взглядов и красиво рассеивают свет.
Таким образом производство стекла это сложный технологический процесс, требующий знания современных видов и разновидностей материалов. Ян Волховский, promplace.ru

Виды стекла

В зависимости от отрасли, которую собирается обслуживать предприятие, есть возможность наладить производство стекла различного типа. Среди наиболее востребованных модификаций:

  • Кварцевое стекло. Наиболее распространенный и простой в изготовлении вид материала на основе кварцевого песка. Изделия из него обладают термостойкостью, прозрачностью, но при этом достаточно хрупкие. Такое стекло применяют, например, для изготовления колб и прочей лабораторной посуды.
  • Известковое. Недорогой в производстве материал, который применяется для изготовления стеклотары, листового стекла и электрических ламп.
  • Свинцовое. В состав стекольной массы добавляются кремнезем и оксид свинца. Используется в производстве хрусталя и элементов радиодеталей.
  • Цветное стекло. Может быть прокрашенным в массе, тянутым, прокатным, узорчатым, гладким и двухслойным. Используется в качестве облицовочного материала, для декоративного остекления, изготовления витражей.
  • Энергосберегающее (К-, И-, Е-, I-стекло). Производится путем нанесения на поверхность стекла тонкого невидимого покрытия с высокой теплопроводностью. Благодаря этому в помещении удерживается порядка 70% тепла, поступающего от отопительных приборов.
  • Армированное стекло. Применяется для остекления оконных конструкций и перегородок в производственных помещениях. В толще стекла имеется металлическая сетка, благодаря которой при пожаре либо механическом повреждении конструкция не разлетается на осколки, а отламывается по линии среза.
  • Тонированное. Используется для защиты от солнечных лучей. Производится путем добавления в стекольную массу оксидов металлов заданного оттенка.
  • Солнцезащитное стекло. Соответсвующее покрытие наносится путем напыления. Проникая в толщу стекла, оксиды металлов придают поверхности дополнительную прочность и стойкость ко внешним воздействиям.
  • Закаленное стекло. Материал получают посредством термообработки. После постепенного нагрева и последующего охлаждения стекло приобретает механическую прочность, что позволяет применять его, например, в автомобильной промышленности.
  • Многослойное (Триплекс). Содержит несколько слоев, склеенных прозрачными полимерами. Имеет высокую устойчивость к образованию сквозных отверстий, хорошую звукоизоляцию, не разлетается на осколки при ударах. Применяется чаще всего в качестве лобового стекла в автомобилях и в производстве стеклопакетов.
  • Моллированное. Обычное стекло нагревают и придают заданную форму. В результате получают самые разнообразные изделия сложной, например, изогнутой конфигурации.
  • Бронированное. Многослойная конструкция из нескольких стекол М1 и полимерного фотоотверждаемого состава. Может быть пленочным и беспленочным. Надежно защищает от пуль в соответствии с классом пулестойкости – В1, В2, В3, В4, В5.
  • Противопожарное стекло. В РФ производится мало. Содержит арматуру, которая удерживает треснувшие при пожаре стекла на месте, предотвращая, тем самым, распространение пламени.

Какими характеристиками и свойствами обладает стекло?

Пропорции компонентов для изготовления стеклянных товаров подбирают в зависимости от их назначения. Выделяют: 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).

Интересный факт: Все слышали о бронированном (пуленепробиваемом) стекле. Процесс его производства выглядит так: несколько стеклянных пластов соединяют между собой, фиксируют полимерными пленками и отправляют в печь. Первое пуленепробиваемое стекло установили на окна Белого дома в 1941 году.

Стекло – удивительный материал. Процесс его создания сложный и травмоопасный, но интересный и очень нужный.

Сырье для производства стекла

Стеклом называют не только привычный всем материал, используемый для изготовления окон. В промышленности существует очень много разновидностей, которые служат для самых разных целей. Способы получения стекла в основном сводятся к термической обработке компонентов. Метод производства был открыт довольно давно, но в древние времена материал обладал низким качеством, так как люди не умели хорошо очищать его, и в составе оставалось много вредных примесей, которые значительно ухудшали свойства.

Стекло нередко было практически непрозрачным, имело зеленоватый оттенок, и было излишне хрупким. Это говорит о слишком высоком содержании металла или серы. Но с развитием технологий улучшалось и качество готовой продукции. Основное сырье:

  • •    оксид кремния, который в большом количестве содержится в песке;
  • •    оксиды бора, фосфора, теллура, германия;
  • •    фторид алюминия;
  • •    некоторые виды химически активных металлов и их соединения.

Какие функции выполняют сода и известь в процессе производства?

Известь

Сода помогает уменьшить температуру плавления в 2 раза. Если ее не добавить, песок будет очень сложно расплавить, и соответственно – соединить отдельные песчинки между собой. Известь нужна, что бы масса стойко переносила воду. Если бы ее не было в составе, окно, например, растворилось бы сразу после первого дождя, а стакан лопнул после соприкосновения с водой.

Интересные факты:

  1. Китай не производил стекло более 500 лет – с XIV по XIX века. Сейчас государство – один из лидеров производства, и контролирует треть мирового стеклянного рынка.
  2. 1994 год стал крайне активным в плане переработки стекла в США. Если выложить в одну линию все переработанные за тот год стеклянные изделия, получится своеобразная «дорога» на Луну.

Производство стекла в промышленных условиях



Начинается все с того что на завод по производству привозят все необходимые вещества. Основные компоненты из чего делают стекла это кварцевый песок, доломит, сода, известь. Все вещества проходят подготовительную обработку. Песок очищают от примесей железа, доломит и известь измельчают в дробилке. После чего все вещества смешиваются и на этом этапе также вмешивают компоненты, нужные для придания определенных свойств. Вся эта смесь называется шихтой. Шихта — это уже полностью готовая к дальнейшей обработке смесь, то есть это уже конкретно то из чего делают стекло.

Начинается технологический процесс по изготовлению стекла. Готовая шихта по конвейеру попадает в бункеры, из которых засыпается в погрузчик, и уже погрузчик заталкивает её в печь. Так как температура здесь колеблется от 1200 до 1600 градусов, в зависимости от типа будущего стекла, то такая печь работает непрерывно на протяжении нескольких лет. Потому что нельзя просто так взять и отключить такую печь, иначе она просто разрушится. Для того чтобы выключить такую печь потребуется около недели равномерного остывания. При такой температуре шихта превращается в стекломассу.

Из печи эта стекломасса сначала попадает в резервуар с мешалкой, а после того как она хорошо размешается, вытекает в студочную камеру. Здесь она остужается примерно до 1000 градусов. Из студочной части стекломасса попадает во флот-ванну. На этом этапе происходит интересный процесс. Флот ванна представляет собой ванну с расплавленным оловом, температура которого около 600-700 градусов по цельсию. По этому олову стекломасса буквально плывет и немного остывает, именно благодаря этой технологии она приобретает практически идеальную плоскость.

После ванны с оловом, лента стекла попадает в лер обжига, который в длину больше 100 метров, прокатываясь по которому оно постепенно остывает.



Следующий этап — это нарезка ленты на листы стекла. Здесь применяется очень хитрая технология. Нарезка происходит прямо по ходу движения ленты, что значительно ускоряет весь процесс изготовления стекла. Как на ходу можно нарезать ленту, спросите вы. Дело в том что резак двигается с абсолютно одинаковой с лентой скоростью и в это время режет её поперек, после чего возвращается в исходное положение. Итак мы получаем готовые листы стекла.

Теперь в работу вступает такое оборудование, как стоплеровочная машина. Как можно понять по названию она делает стопки из стекла. Перемещение листов стекла, происходит при помощи присосок, так как стекло очень хрупкое, но весит довольно много, то другим способом его никак нельзя передвинуть. После того как стопки образованы их перевозит специальный погрузчик, а дальше уже стекло распределяется на склады, магазины, в места где из них делают стеклопакеты и так далее.

Кстати почему стекло получается прозрачным? Дело в том что кварцевый песок полностью прозрачен. Но мы не можем ничего увидеть через песчинки из за многократного преломления света. Например, если вы раскрошите стекло на много частей то через них вы тоже ничего не увидите. А когда песок превращается в гладкую массу то тут мы уже видим прозрачный лист стекла.

Основные стадии процесса производства стекла

Если не рассматривать все технологические подробности, то сам процесс плавки стекла можно разделить на несколько условных этапов:

  • создание изначальной смеси компонентов. Первая стадия, которая считается одной из самых важных. Необходимо строго соблюдать дозировку и пропорции между основными компонентами, чтобы итоговое стекло отвечало нужным требованиям;
  • подготовка шихты к дальнейшей переработке. Это промежуточная стадия, которая заключается в равномерном смешивании всех компонентов перед подачей в загрузочный бункер. Существует целый ряд новых разработок, которые позволяют предварительно прогреть подаваемый состав и более тщательно его перемешать. Это приводит к уменьшению энергозатрат и большей эффективности производства;
  • подача состава в специальную печь. Для производства листового прокатного стекла используют прямоточные печи-ванны, которые изготавливают из жаропрочных материалов. В процессе плавки компоненты изначального сырья преобразуются в физически и химически однородную массу, из которой удаляются различные примеси и газы;
  • выплавка стекла. После образования однородной массы при определенной температуре происходит процесс литья.

Существует два основных способа получения прокатного стекла. Первый, консервативный, основан на вытяжке расплавленного состава из печи и прокате его на специальном конвейере. В итоге из жидкой массы формируются листы, которые затем подаются в охлаждающую камеру. Недостатков у такого способа несколько – трудно добиться получения стекла равномерной толщины по всему размеру листа и слишком трудоемкий процесс производства.

Второй способ получил название «флоат-метод». На сегодняшний день он стал единственным вариантом для получения тонкого листового стекла. Практически все заводы Европы работают с применением этой технологии. Суть метода заключается в следующем – после того как завершена подготовка шихты к дальнейшей переработке, происходит процесс ее предварительного нагрева и удаления лишних газов, а затем состав равномерно подается в плавильную печь. До последней стадии технологический процесс практически ничем не отличается от традиционного способа производства прокатного стекла. После того как расплав готов, его пропускают через ванны с расплавленным оловом. Плотность веществ разная и жидкое раскаленное стекло оказывается сверху, где под действием физических сил начинает равномерно заполнять необходимую поверхность. После этого готовый лист направляют в камеру для охлаждения и дальнейшей обработки. В итоге таким способом удается получить не только стекло необходимой толщины, но и лист с равномерными размерами по всей площади.

Технология формовки

Следующим шагом требуется из расплава получить заготовку определённой формы. Чаще всего, это листовое стекло определённой толщины и линейного размера. Современная стекольная промышленность располагает двумя технологиями получения листовых стёкол:

  1. Метод Фурко;
  2. Флоат-метод.

Метод Фурко

Технология Фурко получила своё наименование в честь французского изобретателя, впервые внедрившего данный метод в производство в начале ХХ века. В основе данной технологии лежит метод постепенного вытягивания стекольного расплава из стекловаренной печи через специальные валики. В результате непрерывного проката стеклянной массы получалось длинное полотно. По мере вытягивания, расплав поступал в специальную камеру, где происходило его постепенное охлаждение методом обдува нагретым воздухом.

Затем остуженная стеклянная лента при помощи особых стеклорезных станков раскраивается на листы требуемого размера. Толщина стеклянного листа регулируется посредством перемены скорости вытягивания расплава из печи. Из-за особенности изготовления, подобное стекло получило наименование «тянутое». Производство стёкол методом Фурко, несмотря на технологическую отсталость, используется и в настоящее время. Правда, данная методика всё более уступает позиции в стекольной отрасли другой технологии — флоат-методу.

Флоат-метод

Производство листового стекла при помощи флоат-метода является более современным способом, чем технология вытягивания. Название данного метода происходит от английского слова «флоат», что означает «плавать». Изобретателем данной методики считается британская стекольная компания «Пилкингтон», впервые разработавшая и внедрившая в производство этот способ получения листовых стёкол. С момента изобретения флоат-методики прошло чуть более полувека, но на сегодняшний день она стала основной технологией, повсеместно потеснив способ вытягивания Фурко.

Особенностью данного метода является изготовление листового стекла путём формовки его на поверхности металлического расплава. Из плавильной печи жидкое стекло выливается в ванну, заполненную расплавленным оловом. Стеклянный расплав, будучи легче олова, растекается по его поверхности, постепенно, застывая. Это достигается тем, что температура плавления олова значительно ниже, чем у стекла — на поверхности жидкого олова образуется стеклянный лист. Толщина его определяется определённым объёмом влитого в ванну жидкого стекла, а конфигурация листа — формой самой ванны. Производство листового стекла флоат-методом на сегодня является основной технологией в стекольной отрасли не только в России, но и во всём мире.

Производство стекла методом проката

Рис. 2. Метод проката. Расшифровка нумерации: 1 — ванная печь, 2 — прокатная машина, 3 — печь отжига, 4 — система рециркуляции газов, 5 —механизм продольной резки, 6 — механизм поперечной резки, 7 — откатчик, 8 — стол упаковки, 9 — тара для стекла, 10 — укладчик стекла

Способ проката — один из самых простых, но при этом производительных методов изготовления стекла. Формовка листа осуществляется между двумя валками прокатного оборудования. Пласт формируется, охлаждается и отправляется на отжиг. Оптические показатели полученного листа невелики, поэтому материал дополнительно шлифуется и полируется. Прокат отлично подходит для изготовления армированного и узорчатого стекла.

Изготовление стеклянных изделий

Стеклянные изделия можно разделить на два больших вида. Первые это те изделия которые производятся в промышленных масштабах, так называемая стеклотара, например стеклянные бутылки, банки. Второй большой вид это художественные изделия. Так называются все изделия, которые делаются вручную стеклодувами, например вазы, стеклянные статуэтки, фигурки и тому подобное. При изготовлении стеклянных изделий, промышленного стекла и вообще любого стекла начальный этап производства всегда абсолютно схож, до получения стеклянной массы. Различны только компоненты входящие в состав шихты, температура плавления и последующая обработка получившейся стеклянной массы

Производство промышленных стеклянных изделий



Готовая стекломасса из печи попадается в линию стекла, из которой она вытекает в форме колбасы и нарезается резаком на цилиндрические капли, одна такая капля это будущая бутылка или банка. Капля направляется в так называемый черпак, который направляет их в формовочную машину. Она работает следующим методом: держатели берут каплю за край и держат в висячем положении, вся нижняя часть капли закрывается с двух сторон нужной формой, будь то банка или бутылка, на форме также могут быть определенные узоры. После того как форма закрылась держатель отодвигается и в каплю вставляется устройство для выдувки. Оно, как воздушный шарик, раздувает каплю изнутри сжатым воздухом и масса приобретает нужную форму. Излишки расплавленного стекла уходят в первоначальную форму.

Кстати для придания стеклу какого либо цвета или оттенка в шихту добавляют определенные вещества, например для придания зеленого цвета добавляют оксид железа или хрома, для голубого оксид меди и так далее.

Теперь почти готовые изделия двигаются по обогреваемому конвейеру, для того чтобы не произошел резкий перепад температур и изделие не треснуло. С этого конвейера погрузочная машина передвигает изделия в лер, по которому они медленно перемещаются и постепенно остывают. Здесь же их обрабатывают специальным раствором, который позволяет им скользить и двигаться гладко. А движутся они дальше на проверочную и упаковочную линию. После прохождения всех этапов мы получаем готовое изделие.

Как делают художественные стеклянные изделия



Художественные стеклянные изделия делают все из той же стеклянной массы. На производстве таких изделий стоит все та же печь, но только температура для изготовления немного ниже промышленных, около 1200 градусов. Непосредственно само изделие делают стеклодувы. Стеклодувы как ювелиры для стекла, они могут работать как в одиночку, так и парами или даже больше.

При помощи длинной трубки мастера по стеклу достают необходимое количество раскаленного стекла прямо из печи и сразу же начинают придавать ему форму различными методами, при этом периодически выдувая через трубку. В процессе можно будет добавить еще материала, например для каких либо дополнительных деталей. Совсем маленькие детали делаются отдельно, тоже различными методиками.

После формирования деталей и общей формы изделия, его на сутки помещают в другую печь для обжига. Как правило, температура в разогретом состоянии около 400 градусов, на ночь такую печь выключают и изделия в ней постепенно остывают до 70 градусов, там самым закаляясь и затвердевая.

Производство лобовых стекол

Производство лобовых стекол – это не только надежная защита салона автомобильного транспорта от встречного воздуха, дождя и пыли, но еще и достойная безопасность.

Современные технологии позволяют изготавливать данную продукцию таким образом, что при аварии оно причиняет минимальный ущерб пассажирам. Лобовые стекла, изготовление которых усовершенствуется каждый день, обладают еще и отменными аэродинамическими особенностями.

Материалы для изготовления лобовых стекол

«Триплекс». Такие лобовые стекла основываются на трехслойной структуре: стекло-пленка из полимера-стекло. Средняя прослойка не дает стеклу разлетаться при ударе. Все осколки удерживаются за счет пленки, которая выступает в качестве армирующего материала.

Производство лобовых стекол «Сталинит» основывается на особой процедуре закалки. Это способствует образованию внутреннего напряжения на уране кристаллической структуры.

Такие лобовые стекла производства очень прочные. В момент удара стекло рассыпается на множество мельчайших осколков, которые также не наносят серьезных повреждений. Но в качестве лобовых стекол их используют крайне редко.

Технология изготовления лобовых стекол

Технология производства лобовых стекол основывается на следующих процессах: первым делом идет разметка по конфигурации и геометрическому размеру. Но осуществляется только лишь надрез. Затем по этому надрезу движется специальная горелка, которая нагревает стекло до определенной температуры. Это приводит к тому, что оно лопается вдоль всей линии надреза.

Далее идет процесс обработки кромок при использовании специальных абразивных лент. Потом лобовое стекло моется мыльным раствором для того, чтобы устранить остатков пыли. Затем оно покрывается специальным раствором, который не дает двум стеклам слипаться.

Следующим шагом идет проверка качества и устранение возможных дефектов. Затем идет соединение двух стекол вместе и придание им правильной конструкторской формы на специальном загибочном оборудовании.

Каждая форма относится к каждой марке автомобиля. Вся эта конструкция отправляется в печь, где нагревается до температуры порядка 760 градусов. Лобовое стекло становится пластичным, что позволяет приданию ему необходимой кривизны.

Затем стекло медленно охлаждается. После окончательного затвердевания между этими двумя заготовками укладывается прозрачная пленка. Все вышеуказанные процессы полностью автоматизированы. Это дает возможность получать стекла с одинаковыми свойствами.

Как получается цветное стекло?

Стекло производят не только бесцветное. Чтобы получить цветное изделие, в печь для плавления, помимо основных компонентов, добавляют химические соединения:

  1. Оксиды железа дают стеклу насыщенный красный оттенок.
  2. Оксиды никеля – коричневый, фиолетовый (в зависимости от количества).
  3. Чтобы получить ярко-желтый оттенок, добавьте к песку, соде и извести оксиды урана.
  4. Хром делает стекло зеленым.

Изготовление специальных видов стекольной продукции

Производство стекла не исчерпывается прямоугольными листами. Современная стекольная промышленность поставляет на рынок большой ассортимент стеклянных изделий, используемых в самых разных отраслях народного хозяйства и в повседневном быту.

  • Автомобильные стёкла. Главное требование к внешнему остеклению автомобиля — прочность стекла и отсутствие опасности разлёта осколков при ДТП. Поэтому, производство авто стёкол осуществляется в два этапа: отливка двух одинаковых стеклянных заготовок, и склеивание их между собой при помощи особой плёнки. В результате получается многослойная конструкция, скреплённая между собой клейкой лентой. При аварии осколки разбитых автомобильных окон остаются висеть на внутренней плёнке, и опасность пораниться разбитым стеклом сводится к минимуму.
  • Стеклотара. Производство стеклотары — банок, бутылок и прочих ёмкостей, — позволяет обеспечить необходимой посудой целый ряд отраслей хозяйства, прежде всего, пищевую и фармацевтическую. Процедура изготовления сводится к следующим этапам: получение стеклянного расплава; отливка ёмкостей определённой формы и объёма; закалка полученной продукции.
  • Армированное стекло. Производство армированного стекла включает в себя одновременную формовку листа с внедрением в него усиливающей металлической или полимерной сетки. Это придаёт листу большую механическую прочность и сопротивляемость ударным нагрузкам, напряжениям на изгиб и излом.
  • Стеклянное оптиковолокно. В последнее время всё большие темпы набирает производство оптического стеклянного волокна. Оно применяется в различных сферах электротехники и волоконной оптике для передачи видео изображения. Оптиковолокно состоит из ряда прозрачных стеклянных нитей, формируемых в пучки кабеля. Сварка передающих нитей стекла производится с помощью особого оборудования.
  • Цветное стекло. Производство колерованных стёкол известна уже не одну сотню лет. Необходимый окрас стекольному расплаву придают при помощи различных добавок. Чаще всего в их качестве выступают марганец, кобальт и другие металлы, способные вступать в химическую реакцию с основными стекольными ингредиентами.

Как видим, современная стекольная отрасль — высокотехнологичное производство, выпускающее десятки разновидностей продукции. Благодаря научно-техническому прогрессу, на мировой рынок регулярно поступают новейшие сорта и виды стёкол, обладающие улучшенными физическими и химическими характеристиками, и предназначенные для использования в самых разных отраслях.

Как делают стекло из песка

Скорее всего, вы знаете, что для изготовления стекла необходим песок, и действительно, он является самым главным ингредиентом. Чтобы стеклянное изделие получилось прозрачным, применяют кварцевый песок без примесей металлов, которые придают материалу цветные оттенки.


Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым.

Так как у кварцевого песка температура плавления 2300⁰С, то необходимы компоненты, которые помогут снизить ее, чтобы сделать процесс изготовления проще и доступнее. Таким ингредиентом стал карбонат натрия или обыкновенная кальцинированная сода, благодаря которой температуру плавки удалось понизить практически вдвое.


Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна.

Из-за соды стекло получается водопроницаемым, что делает его непрактичным в быту и на производстве. Чтобы придать материалу прочности в сплав добавляют оксид кальция или известь. Дополнительно в составе могут присутствовать оксиды магния или алюминия для максимальной устойчивости к физическим и химическим факторам.




Для производства тонкого декоративного стекла, например, хрусталя в качестве добавки используют оксид свинца, которые придает изделиям блеск и хрупкость. В линзах очков обычно присутствует оксид лантана из-за способности преломлять лучи света.


Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск.

Сапфировое стекло для очков изготавливают с добавлением оксида алюминия благодаря чему оно обретает максимальную твердость и устойчивость к физическим повреждениям. Чтобы изготовить цветное стекло, в сплав добавляют оксид железа для получения красного цвета, никель для коричневого и фиолетового оттенка, медь и хром для зеленого, кобальт для синего и другие металлы.




На производстве стекло изготавливают в несколько этапов: на первом ключевые компоненты плавят вместе в печи до получения однородного сплава, затем отправляют в емкость из олова, которое не смешивается со стеклом, сохраняя его однородность. Уже на этом этапе стекло постепенно охлаждается, становится гладким и тонким.


Для получения однородной массы надо удалить пузырьки – чтобы получить такой эффект стекловары делают постоянные помешивания, пока расплавленная стекольная масса не загустеет.

Полностью остывает сплав при движении по конвейеру, длина которого может достигать 100 м, это необходимо для предотвращения образования избыточного давления внутри сплава, что может привести к будущему браку. После конвейера стекло подвергается дальнейшей обработке для создания различных изделий.


Различаются стекла лишь составляющим материалом, которое используется для изготовления. А вот сам процесс практически одинаковый.

Как сделать стекло в домашних условиях своими руками

Чтобы изготовить стекло дома, понадобится специальная печь, обеспечивающая нагрев до высоких температур. В домашних условиях используют муфельную, электрическую или горшковую печку, а также жаровню на древесном угле.


Специальные стекла можно плавить в электрической, горшковой или муфельной печи.

Второй вариант более простой, но небезопасный, так как во время нагрева до гипермаксимальных температур гриль может сам расплавиться. Мы расскажем, как варить стекло в специальной печи.

  1. Подготовьте огнеупорный тигель (плавильный горшок).
  2. Всыпьте в тигель песок, соду и известь, причем примеси должны занимать не более 30% в составе.
  3. Поставьте тигель в печь и расплавьте состав при максимально высокой температуре (1500-1700⁰С).
  4. После того, как компоненты расплавятся, разлейте жидкий сплав по формам для отливки.
  5. Последний этап – обжиг в печи, охлажденной до 400-600⁰С. Так стеклянное изделие сделается твердым и прочным.


Тигель должен выдерживать исключительно высокую температуру, которая достигается в печи.

Вот так можно приготовить стекло дома, если у вас есть специальное оборудование.

Важно! При работе соблюдайте технику безопасности: используйте сварочную маску, термостойкие рукавицы, не подходите близко к печи.

Как расплавить стекло в домашних условиях

Если вы хотите не сварить, а растопить стеклянное изделие, то без специального оборудования тоже не обойтись, ведь стекло не относится к легкоплавким материалам.


Тигель должен быть таким, чтобы захват его металлическими щипцами и прутьями не составлял затруднений.

Существует два способа плавки: литье и моллирование. В первом случае жидким стекольным сплавом заполняются специальные формы, а во втором случае состав плавится до густого, тягучего состояния, и с ним работают стеклодувы, придавая массе разнообразные формы.


Чтобы расплавлять бутылки и другие изделия дома, вам понадобится печь специальной конструкции.

Температура плавления стекла

Точная температура плавления зависит от наличия примесей в составе. Обыкновенное прозрачное стекло плавится при 700-750⁰С, посудное – при 1200-1400⁰С, а кварцевое – 1650⁰С. В промышленном производстве поддерживают в печах поддерживают температуру 1600⁰С.


Кварц и песок без примесей переходят в стеклообразное состояние при температуре 2300 градусов Цельсия.

Использование печи для плавки стекла

Если вас интересует, как расплавить стекло в домашних условиях, то пригодится профессиональное оборудование, а именно – муфельная печь, чья конструкция обеспечивает, нагрев до максимально высоких температур. Сегодня существуют муфельные печи, способные нагреваться до 2000⁰С. Применяя такие конструкции дома, вы легко сможете изготовить украшения или другие изделия из стекла, переплавляя бутылки или другую стеклянную тару в совершенно новые изделие.


Муфельная печь поможет производить стекло в домашних условиях.

Используйте формы для литья, но на них необходимо нанести специальный состав, чтобы стекло легко отделилось. Установите форму таким образом, чтобы состав не смог стечь за ее границы. Расположите изделия в печи так, чтобы при плавке, они стекали прямо в формы. Нагревайте печь постепенно, чтобы форма выдержала. После окончания процесса литья, понизьте температуру до 500⁰С и оставьте в печи для отжига.




Важно! Не подпускайте к оборудованию ребенка, так как это грозит опасностью для жизни.

Теперь вы знаете, что изготовить и расплавить стекло можно даже в домашних условиях, если в распоряжении есть сырье и специальное оборудование. Главное – соблюдайте технику безопасности при работе с высокими температурами и внимательно читайте инструкцию к эксплуатации муфельной печи, так вы обезопасите здоровье во время экспериментов со стеклом в домашних условиях.

50 вариантов изделий из стекла в домашних условиях:


















































Древний способ производства

Самые древние стекольные мастерские, найденные археологами, датируются серединой II тыс. до н. э. История стеклоделия берет свое начало в Древнем Египте. Египтяне создавали различные стеклянные изделия в глиняных емкостях.

Использование стекла в качестве строительного материала началось в первом столетии до нашей эры. Этому поспособствовало возникновение в Сирии новой технологии производства стекла — выдувания.

В период существования Древнего Рима выдувание из вспомогательного процесса превратилось в самостоятельный прием, это позволило создавать различные декоративные украшения и простую посуду. Но после распада этого великого государства практически прекратилось развитие новых методов производства стекла.

Продвижения в изменении способа изготовления стекла наметились лишь в конце первого тысячелетия. Европейские ремесленники заменили соду на калий, полученный выщелачиванием золы хвойных пород и бука. Первенство в изготовлении стекла принадлежало немецким мастерам, которые впервые додумались использовать раскатывать полый цилиндр в тонкий лист, тем самым придавая ему прямоугольную форму.

Новые способы, изобретенные в 19 веке

Промышленная революция 19 века повлекла за собой развитие новых методов и технологий производства стекла. Благодаря изобретению насоса высокого давления использование труда мастеров-стеклодувов стало необязательным. Химики открыли, что повысить механические свойства стекла до 400% можно с помощью несложного способа: разогрева до определенной температуры и быстрого охлаждения.

В 1871 году была изобретена машина, автоматизирующая процесс изготовления стекла с помощью цилиндрического метода. Однако вскоре на смену пришел новый метод – вытягивание стекла из расплава в виде тонкой ленты, что позволяет добиться очень высоких механических свойств изделий. Ученые и по сей день считают этот метод лучшим для производства плоского стекла.

Стекольный бум начался сразу после окончания Первой мировой войны. Развитие технологий позволило уменьшить стоимость производства продукции из стекла примерно на 60%. Стекольщики использовали методы вытягивания прокатки более семи десятилетий.

Изготовленные таким способом стекла чаще всего встречаются в домах, построенных в советский период. Отличительной особенностью, по которой их можно легко идентифицировать является неровность поверхности.

Современные способы производства

Прорыв в производстве стекла произошел после изобретения в середине 20 века флоат-процесса. Суть его заключается в следующем:

  1. Стеклянную массу помещают в ванну с расплавленным оловом;
  2. При равномерной заливке стекло образует идеально гладкую поверхность;
  3. После выравнивания оно подвергается охлаждению и отжигу.

Благодаря контролируемому процессу охлаждения удается добиться идеальной гладкости поверхности стекла, а также отсутствию каких-либо видимых дефектов.

Источники

  • https://www.vseznaika.org/proizvodstvo/iz-chego-delayut-steklo/
  • https://handspc.ru/kak-i-iz-cego-sdelano-steklo-i-steklannye-izdelia
  • https://kipmu.ru/kak-delayut-steklo/
  • https://KakDelayut.ru/materialy/tvyordye/steklo/
  • https://www.stroi-baza.ru/articles/one.php?id=5991
  • https://prompriem.ru/stati/proizvodstvo-stekla.html
  • https://priorglass.ru/stat-i/tehnologiya-proizvodstva-stekla/
  • https://severdv.ru/svoimi-rukami/tehnologiya-izgotovleniya-i-samostoyatelnoe-plavlenie-stekla-v-domashnih-usloviyah/
  • https://Nedvio.com/qa/kak-delayut-steklo-v-chem-otlichiya-sovremennoj-i-staroj-tehnologii-proizvodstva/

стеклянных ингредиентов — из чего сделано стекло?

В ходе истории человеческая изобретательность и развитие технологий позволили нашим предкам завоевать способность создавать стекло около 3 тысяч лет назад. назад. Несмотря на то, что наши современные технологии позволяют 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 базовой структуре стекло состоит из чистого кремнезема, который чаще всего можно найти в песке.Однако, поскольку чистый кремнезем имеет очень высокую температуру плавления и не является самым прочным материалом, в рецепты было введено много дополнительных веществ. 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 понизить эту температуру с помощью введение в смесь различных добавок, в первую очередь карбоната натрия. Одной из наиболее интересных особенностей чистого кварцевого стекла является его способность блокировать УФ-излучение, чего не может современное 70-72% силикатное стекло.
    • Карбонат натрия (Na2CO3) представляют собой важный компонент современного стекла, добавляющий как положительные, так и отрицательные свойства.Он успешно снижает температуру плавления кремнезема до более приемлемых 1200 °C, но это также делает стекло водорастворимым.
    • Для предотвращения водорастворимости стекла и улучшения его химической структуры добавляют известь (оксид кальция, CaO), оксид магния (MgO) и оксид алюминия (Al2O3). Стекло, обогащенное известью, составляет более 90% всего стекла. это использование сегодня.
    • Добавление оксида свинца , бария и оксида лантана может увеличить показатель преломления стекла, делая его более отражающие и пригодные для оптических целей (очки и линзы). Оксид тория выполнял аналогичную роль в прошлом, но снят с производства из-за его радиоактивности.
    • Сульфат натрия , хлорид натрия или оксид сурьмы могут быть добавлены для предотвращения образования пузырьков воздуха в стекломассе.
    • Железо может усилить способность стекла поглощать инфракрасную энергию и тепло. Стекло, изготовленное таким образом, сегодня чаще всего можно найти 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 тепловой удар делают его идеальным для производства многих кухонных принадлежностей, оптических компонентов и бутылок с реагентами.

    Как делают стекло? Производство стекла 101

    Вы когда-нибудь смотрели на впечатляющее окно или предмет стеклянной мебели и задавались вопросом: как делается стекло? Для материала, столь широко распространенного, мало кто знает все тонкости изготовления стекла.В этой статье мы изложим основы стеклоделия, чтобы вы могли оценить тонкости этого невероятного материала. Мы также ответим на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о стекле, от самых распространенных до непонятных.

    Из чего сделано стекло?

    Нас многие спрашивают: Стекло делается из песка? Это наполовину правильно — сырье для стекла на самом деле состоит из трех ингредиентов: песка, известняка и кальцинированной соды. Чтобы сделать стекло, эти три ингредиента нужно смешать и нагреть в гигантской печи.В конце концов, смесь плавится в жидкость, называемую стеклом. Правильно: стекло на самом деле жидкость!

    Для ясности, когда мы говорим «нагреть в печи», мы имеем в виду серьезное тепло. Для правильного формирования жидкого стекла температура печи должна быть не менее 1700°C (3090°F). Все, что ниже этого экстремального уровня нагрева, может быть недостаточным для изготовления стекла. Излишне говорить, что в отличие от варки пива или ткачества тканей, изготовление стекла — это не то, что можно делать дома.

    Как жидкое стекло становится твердым?

    В abc Glass Processing мы обычно используем большие листы флоат-стекла или листового стекла, которые можно легко резать или формовать. Это сырое, необработанное или закаленное стекло в его основной форме — такое, которое, если его разбить, разбивается на крупные куски. До сих пор мы объясняли, как стекло образуется в виде жидкой смеси, но как оно превращается в плоские твердые листы, которые мы обычно называем «стеклом»?

    Существует два основных способа изготовления листового стекла: прокатка и плавание.Оба требуют охлаждения жидкого стекла до тех пор, пока оно не превратится в плоский твердый материал. В первом методе используются гигантские валики для расплющивания стекла в тонкие листы, которые оставляют остывать, прежде чем придать им желаемую форму. Последний способ заключается в том, чтобы оставить обжигающе горячую жидкость «плавать» поверх расплавленного олова, пока она не достигнет гораздо более низкой температуры. Конечным результатом является безупречный плоский лист твердого стекла.

    Можно ли перерабатывать стекло?

    Конечно! Стекло является одним из наиболее пригодных для повторного использования материалов в мире, его можно повторно использовать и перерабатывать снова и снова.Переработанное стекло составляет 95% сырья для большинства новых изделий из стекла. Чем больше переработанного стекла используется в производственном процессе, тем меньше энергии потребляется печами. Эта эффективность делает производство стекла одной из самых устойчивых отраслей в современном мире. Итак, если вы хотите помочь планете в эти трудные времена, обязательно переработайте эти стеклянные бутылки!

    Некоторые популярные области применения переработанного стекла

    • Изготовление новых изделий из стекла
    • Изоляционные изделия из стекловолокна
    • Производство кирпичей, в которых стекло используется в качестве флюса
    • Изделия из искусственного газона и искусственной травы
    • Фильтрующий материал для воды
    • Светоотражающие краски
    • Наждачная бумага и другие абразивные материалы

     

    Каждый год abc Glass processing перерабатывает около 120 тонн стекла.

    Команда abc Glass Processing может похвастаться многолетним опытом обработки стекла для всех видов коммерческого и бытового использования. Нажмите здесь, чтобы ознакомиться с многочисленными услугами по обработке стекла, или свяжитесь с нами сегодня, если у вас есть какие-либо вопросы о потенциальном проекте.

    Как делают стекло? | Общественное радио Вермонта

    Как делают стекло? Почему бьется стекло? Почему лопаются пузыри? Как внутри пузыря? Мы делаем все ясно в этом эпизоде! Наши вопросы от детей из Аризоны, Бразилии, Калифорнии и Камбоджи.

    Стекло изготовлено из кварцевого песка. Этот особый песок отправляется стекольному производителю или на фабрику, где его помещают в огромную печь или духовку при температуре 2400 градусов по Фаренгейту. Это намного горячее, чем ваша домашняя духовка, которая, вероятно, достигает только 500 градусов.

    В Simon Pearce, компании по производству выдувного стекла в Виндзоре, штат Вирджиния, печь работает постоянно и поддерживает температуру 24 часа в сутки, 365 дней в году, без охлаждения.

    Стеклодувы используют кварцевый песок, потому что он очень чистый.Майк Кушинг из Саймона Пирса говорит, что он сильно отличается от пляжного песка. «В песке есть много минералов и других элементов, которые отфильтровываются для нашего процесса. Забавный факт о стекле заключается в том, что все стекло прозрачное. Если вы видите кусок стекла зеленого или синего цвета, он просто меняет цвет, добавляя металл к процессу. Когда вы расплавите кварцевый песок, если вы добавите медь в эту смесь, очень небольшое количество превратит ваше стекло в синий цвет ».

    Добавление серы или свинца сделает ваше стекло желтым, оксида никеля — фиолетовым, железа — коричневым.И есть другие химические вещества, которые можно добавить, чтобы обесцветить стекло, если кварцевый песок не совсем чистый.

    Песок плавится в горячей печи, в результате чего получается жидкое или расплавленное стекло, прозрачное и очень горячее, и оно движется подобно лаве.

    Большая часть стекла выливается в формы, чтобы придать стеклу другую форму, например бутылки, горячее жидкое расплавленное стекло выливается в форму формы, затем оно остывает и вуаля, это банка. Такие вещи, как окна, которые очень плоские и прямые, выливаются на плоскую поверхность, и они плавятся в этой форме.Это похоже на то, как если вы нальете воду на тарелку и поместите ее в морозильную камеру, она превратится в замороженный лист льда.

    Но есть еще один способ, которым люди создают формы из стекла, и он называется выдуванием стекла.

    Процесс производства Саймона Пирса сейчас очень похож на тот, которым производили стекло тысячу лет назад.
    «Горячее стекло прилипает к металлическому стержню», — говорит Кушинг. «Мы используем полые металлические стержни для сбора жидкого стекла из печи. Это очень похоже на мед, когда вы собираете его из печи.Это похожая текстура, и вы берете это стекло из печи, и мы используем различные инструменты, чтобы придать ему нужную форму. И все наши изделия имеют деревянную форму. Поэтому, когда вы нагреваете стекло до достаточной температуры, вы можете поместить это стекло в форму, дуть в полую трубу, и оно принимает форму изделия, которое вы пытаетесь изготовить».

    Кредит Джейн Линдхольм / VPR

    /

    VPR

    У Саймона Пирса в Виндзоре, штат Вирджиния.Художник формирует расплавленное стекло, выдувая его через полый металлический стержень.

    Стеклодув дует через стержень, чтобы придать стеклу форму. Затем они используют специальный инструмент, чтобы срезать стекло со стержня.

    Затем с помощью тепла они доработали верхнюю часть объекта, как стакан для питья, чтобы он был красивым и гладким.

    Работа со стеклом может быть опасной, если стекло не охлаждать с нужной скоростью, оно может разорваться на миллионы мелких осколков.

    Выдувное стекло очень искусно, но большая часть стекла, которое мы используем, используется для таких вещей, как бутылки и банки, которые, скорее всего, производятся на заводе с помощью машины, но процесс очень похож, с использованием стальных форм, и стекло заливается в судно и машина могут обеспечить поток воздуха, формирующий изделие.

    Кредит Джейн Линдхольм / VPR

    /

    ВПР

    Как внутри пузыря? Мы узнаем все о пузырях с исполнительным директором Монтширского музея науки, у которого есть некоторые идеи.

    Прослушайте весь выпуск, чтобы узнать, почему разбивается стекло. И мы посетим Монтширский музей науки, чтобы узнать, почему лопаются пузыри, и подумать, каково это — быть в пузыре.

    На этом сайте есть отличные рецепты пузырей, если вы хотите поэкспериментировать с мыльными пузырями дома.

    Стенограмма

    Кредит от родителей

    /

    Любопытный Малыш Камерон (слева, 6 лет) из Сан-Хосе, Калифорния; Мадлен, в центре, 7, из Скоттсдейла, штат Аризона; и Оскар, справа, 6 лет, из Брэттлборо, штат Вирджиния.

    Знаете ли вы, почему стекло прозрачное?

    Вы когда-нибудь задавались вопросом: если стекло сделано из твердых материалов, то почему оно прозрачно? Вустер Гласс Ко.Талантливые стекольщики, дизайнеры и вспомогательный персонал компании работают с этим материалом каждый божий день, поэтому уникальные качества стекла воспринимаются как должное. Вот несколько интересных фактов о материале и о том, что делает стекло прозрачным.

     

    Стекло состоит в основном из этого вещества, содержащегося в песке

    .

    Если вы бывали на берегу озера Эри или любого другого пляжа, то, скорее всего, вы ходили по песку. Знаете ли вы, что основным компонентом стекла является песок? Ну, технически, основным ингредиентом является компонент песка: кварц, он же диоксид кремния или кварцевый песок.

    Кварц сочетается с другими материалами, или вы можете считать их ингредиентами, как в рецепте. Хотя эти ингредиенты могут различаться, они включают такие материалы, как кальцинированная сода, доломит и известняк.

    Ингредиенты нагревают, затем охлаждают

    Wooster Glass Co. не производит стекло, а использует стеклянную продукцию ряда производителей. Мы используем стекло таких компаний, как Pilkington North America и PGW, в различных автомобильных, архитектурных, декоративных, безопасных и жилых целях.

    Производство стекла Pilkington началось в Англии, где Аластер Пилкингтон изобрел процесс производства флоат-стекла. Пилкингтон разработал способ взять ингредиенты, из которых состоит стекло, нагреть их, а затем погрузить в ванну с расплавленным оловом. Кварцевый песок, кальцинированная сода, доломит и известняк нагреваются примерно до 1800 градусов по Фаренгейту (около 1000 градусов по Цельсию). При такой температуре они превращаются в расплавленную жидкость. Ведутся споры о том, является ли стекло твердым или жидким. Ученые описывают его как аморфное твердое тело.

    В 1952 году Аластер Пилкингтон понял, что может вылить расплавленное стекло на слой расплавленного олова. Когда расплавленное стекло выливается в неглубокую ванну с расплавленным оловом, оно растекается. Это также создает гладкую поверхность. Его вытягивают из расплавленного олова и разрезают на листы, также называемые литами. Что делает флоат-процесс привлекательным для производителей стекла, так это снижение затрат. Причина в том, что литы не нужно шлифовать и полировать, чтобы они стали гладкими, а стекло прозрачным и прозрачным.

    Перед тем как разрезать стекло, оно охлаждается (называется отжигом), что способствует повышению прочности конечного продукта.

    Вот почему стекло прозрачное

    Причина, по которой стекло прозрачное, очень техническая. Короче говоря, состав стекла позволяет свету проходить сквозь него. Марк Миоданик создал урок о том, почему стекло прозрачно, и вы можете посмотреть это развлекательно-познавательное видео, чтобы узнать больше об этом увлекательном процессе.

    «Трудно представить современную цивилизацию без стекла, и тем не менее, для такого важного материала мы редко задумываемся о стекле и его влиянии.Именно потому, что самое важное и полезное качество стекла — безликость и невидимость, мы часто забываем, что оно вообще есть». Марк Миодовник

    Какие стекольные работы вам нужно сделать?

    Спасибо, что потратили несколько минут на то, чтобы узнать, почему стекло прозрачно. Миодовник был прав, говоря, что люди редко думают о стекле и его влиянии. Но в Wooster Glass мы думаем об этом каждый день.

    Если мы когда-нибудь сможем помочь с вашим стеклянным проектом, будь то ремонт или замена лобового стекла, создание витрины или крупный коммерческий проект, сообщите нам об этом.Вы можете позвонить нам по телефону 330-264-8652 или связаться с нами онлайн.

    Родственные

    Как делают стекло? Из чего сделано стекло?

    Стекло — это загадка…

    Состоит из песка, но непрозрачный

    Он прочный и долговечный, но легко разбивается

    Он ведет себя как твердое тело, но на самом деле является жидкостью.

     

    Стекло сделано из жидкого песка и всегда будет оставаться (чрезвычайно густой) жидкостью.Вот почему старинные оконные стекла толще внизу, поскольку стекло со временем очень медленно мигрирует вниз.

    Чтобы превратить песок (диоксид кремния) в жидкость, требуется температура почти 2000 градусов по Цельсию, а во времена фараонов, когда 5000 лет назад впервые было изобретено стекло, им приходилось использовать меха, чтобы разогреть песок настолько, чтобы он расплавился. .

    Что касается естественного производства стекла, стекло использовалось с каменного века, когда черный обсидиан (вулканическое стекло, образованное лавой, ударяющейся о песок) использовался для изготовления режущих инструментов и наконечников копий.

     

    Когда ученые испытали первые атомные бомбы в пустыне Нью-Мексико, тепло от ядерных взрывов превратило окружающий песок в стеклянное море.

    Из чего сделано стекло?

    Итак, из чего именно делают стекло? Песок (кремнезем или двуокись кремния) смешивают с известняком (карбонатом кальция) и кальцинированной содой (карбонатом натрия).

    Используется кальцинированная сода, поскольку она снижает температуру плавления песка и делает производственный процесс менее энергоемким.Если бы вы просто использовали соду без извести, вы бы произвели стекло, которое растворяется в воде, поэтому известь добавляется, чтобы убедиться, что ваши оконные стекла не разжижаются при первом дожде.

    Известково-натриевое стекло — это стекло, которое вы видите вокруг себя — в мобильных телефонах и зеркалах, ветровых стеклах и окнах. Для изготовления окон расплавленное стекло «плавает» поверх чана с расплавленным оловом, чтобы получить идеально плоские кусочки стекла.

    Стекло, выдуваемое вручную, изготавливается путем взятия куска («капли» или «сборки») расплавленного стекла, помещения его на конец выдувной трубки и раздувания из него пузыря («паризон»).Стеклодув («гаффер») берет «сборку» стекла и раскатывает его по мраморной или железной плите («марвер»), чтобы начать формирование пузыря. Стеклодув будет продолжать изумлять стекло, возвращая его к отверстию в печи («отверстие славы»), чтобы подогреть его при необходимости.

    Это ответ на вопрос, из чего сделано стекло, но к стеклу добавляют много других вещей…

     

    Типы стекла

    Итак, теперь, когда мы увидели, как делается стекло, мы можем посмотреть на различные типы стекла и из чего оно сделано.

    Пуленепробиваемое стекло состоит из тонких слоев стекла и пластика, соединенных вместе, а закаленное стекло — это стекло, которое было чрезвычайно быстро охлаждено для придания ему дополнительной прочности.

     

    При добавлении различных химикатов получаются разные виды и цвета стекла. Добавляя оксид бора в расплавленное стекло, вы получаете жаростойкую посуду из PYREX®.

    Для изготовления украшений из хрусталя необходимо добавить свинец (оксид свинца) в стекло на стадии обжига. Ограненный свинцовый хрусталь известен тем, что искрится, преломляя (преломляя) проходящий через него свет.

    Чтобы сделать желтое стекло, вы добавляете сульфид кадмия или для флуоресцентного свечения всю ночь добавляете немного оксида урана (широко используется в производстве вазелинового стекла).

    Так делают стекло, но не учитывают все мастерство и мастерство стеклодува, превращающего кремнезем, соду и известь во что-то умопомрачительно красивое.

    Что такое стекло? Краткая история стекла

    Стекло

    — один из самых универсальных и наиболее неправильно понятых материалов, используемых в мире.Стекло можно использовать для всего: от очков до бутылок, от окон до стеклянных бутылок, которые вы найдете на дороге. Многие продукты, называемые «стеклом», на самом деле являются керамикой и имеют совершенно другой производственный процесс, чем стекло, которое мы обсуждаем в этой статье. Стекло, которое помещают в здания или автомобили, в окна или на столешницы, обычно называют плоским, флоат-стеклом, оконным или листовым стеклом. Так что же такое стекло?

    Какова история стекла?

    Древние римляне делали плоское стекло, раскатывая горячее стекло по гладкой поверхности.Полученное стекло не было ни прозрачным, ни ровным, но его можно было использовать в дневных окнах. На самом деле стекло в то время было настоящей роскошью, и позволить его себе могли только дворяне. К 1668 году французская компания Saint-Gobain усовершенствовала метод производства «широкого стекла», который заключался в выдувании длинных стеклянных цилиндров, их разрезании и разворачивании в почти плоский прямоугольник. Это листовое стекло затем шлифовали и полировали с обеих сторон.

    Как производили стекло в 1800-х годах

    К концу 1800-х годов стекло изготавливали путем выдувания очень большого цилиндра и охлаждения перед тем, как его обрезали алмазом.После повторного нагревания в специальной печи его расплющивали и прикрепляли к куску полированного стекла, сохранившему его поверхность. В 1871 году джентльмен по имени Уильям Пилкингтон изобрел машину, которая позволяла изготавливать листы стекла большего размера. Это было первое из ряда замечательных изобретений, связанных со стеклом, сделанных семьей Пилкингтон.

    Может показаться, что простой вопрос с простым ответом, но это не так. Стекло — один из самых универсальных и неправильно понятых материалов в мире.Стекло можно использовать для всего: от окон до «стеклопакетов», от очков до бутылок.

    На самом деле многие материалы, называемые стеклом, на самом деле являются керамикой и имеют совершенно другой производственный процесс. Здесь мы обсуждаем стекло, используемое в зданиях и транспортных средствах, которое производится флоат-процессом. Вот почему его обычно называют флоат-стеклом. Флоат-стекло иногда также называют плоским стеклом (хотя оно не всегда плоское) или листовым стеклом.

    Стекло в Древнем Риме

    Древние римляне изготавливали стекло, пропуская воздух через очень большой цилиндр и давая ему остыть, а затем разрезая его алмазом.Полученное стекло не было ни прозрачным, ни ровным, но его можно было использовать в окнах того времени.

    Производство стекла в 1600-1800-х годах

    В 1668 году французская компания Saint Gobain усовершенствовала метод производства «широкого стекла», который заключался в выдувании длинных стеклянных цилиндров, их разрезании и разворачивании в почти плоский прямоугольник. Затем это стекло было отшлифовано и отполировано с обеих сторон.

    К концу 1800-х годов были добавлены новые добавки, и теперь стекло после изготовления повторно нагревали в специальной печи, затем сплющивали и прикрепляли к куску полированного стекла, сохраняя свою поверхность.

    В 1871 году Уильям Пилкингтон изобрел машину, которая позволяла производить более крупные листы стекла. Это было первое из многих гениальных изобретений семьи Пилкингтон, связанных со стеклом.

    Стекло 1900-х годов

    К началу 1900-х годов большая часть стекла производилась с использованием метода листового стекла, при котором лента стекла вытягивалась из резервуарной печи между охлаждаемыми валками. Это произвело менее дорогое, хотя и несовершенное окно.

    Инновации в стекольной промышленности: процесс производства флоат-стекла

    Производственные процессы практически не менялись до 1959 года, когда другой Пилкингтон по имени сэр Алистар изобрел процесс производства флоат-стекла.Это навсегда изменило производство стекла. В процессе флоат-стекла непрерывная полоса расплавленного стекла при температуре около 1000 градусов по Цельсию непрерывно выливается из печи в большую неглубокую ванну с расплавленным металлом, обычно оловом.

    Стекло всплывает и охлаждается на банке и растекается, образуя плоскую поверхность. Скорость, с которой вытягивается управляющая стеклянная лента, определяет толщину стекла. Стекло гораздо дешевле производить с помощью плоского процесса, чем любой другой тип процесса.Сегодня более 90 процентов листового стекла в мире производится с помощью флоат-процесса.

    Флоат-стекло также очень универсально. Добавьте к нему серебряную подложку, и вы создали зеркало, нагрейте, а затем очень быстро охладите стекло в специальной печи, и вы получите закаленное стекло. Ваше ветровое стекло на самом деле представляет собой «стеклянный сэндвич», называемый многослойным стеклом, состоящим из двух кусков флоат-стекла с пластиковым промежуточным слоем между ними. И если вы соедините два куска стекла с воздушным пространством между ними, вы получите изоляционное стекло.

    Узнайте больше о процессе флоат-стекла сегодня.

    Glass.com: Эксперты по стеклу

    Glass.com — это информационный веб-портал с полным спектром услуг, предоставляющий информацию и услуги по стеклу по всей стране. Будь то замена автомобильного стекла или изготовление стеклянной мебели на заказ, Glass.com поможет вам связаться с экспертами, которые нужны вам для выполнения вашей работы уже сегодня!

    Из чего сделано стекло?

    Вопрос задан: проф.Нона Кунце PhD
    Оценка: 5/5 (72 голоса)

    Стекло, с которым знакомо большинство людей, — это известково-натриевое стекло, представляющее собой комбинацию соды (также известной как кальцинированная сода или сода для стирки), известняка и песка . Хотя вы можете производить стекло, просто нагревая, а затем быстро охлаждая кремнезем, производство натриево-известкового стекла немного сложнее.

    Каковы основные ингредиенты стекла?

    Стекло – это твердый материал, обычно хрупкий и прозрачный, часто встречающийся в нашей повседневной жизни.Он состоит в основном из песка (силикаты, SiO2) и щелочи .

    Вот общие ингредиенты для получения стекла:

    • Песок (диоксид кремния SiO2) …
    • Сода кальцинированная (карбонат натрия Na2CO3) …
    • Известняк (карбонат кальция или CaCo3) или доломит (MgCO3)

    Что это сделано из стекла?

    Стекло — это форма жидкого песка . Различные типы стекла будут немного отличаться по своему составу, но, вообще говоря, стекло представляет собой смесь песка, другого переработанного стекла, карбоната кальция, карбоната натрия и большого количества тепла.Песок плавится при чрезвычайно высокой температуре 3090 градусов по Фаренгейту.

    Стекло сделано из углерода?

    Углерод относится к той же химической группе, что и кремний и германий — элементы, которые образуют твердые тела при соединении с кислородом. Кремний, например, превращается в диоксид кремния, который используется для изготовления обычных оконных стекол.

    Содержит ли стекло металл?

    Все древние стекла изготавливались на основе кремнезема (песка), модифицированного значительными количествами различных оксидов металлов, в основном соды (Na 2 O) и извести (CaO).Это по-прежнему наиболее распространенное стекло, используемое сегодня.

    20 связанных вопросов найдено

    Зеркала сделаны из песка?

    Гладкое блестящее зеркало никоим образом не похоже на горсть песчаного песка. Тем не менее, песок является основным ингредиентом, используемым для изготовления стекла для зеркала. Это должен быть особый песок, богатый минералом под названием кремнезем . Сам по себе диоксид кремния можно расплавить с образованием кристально чистого кварцевого материала.

    Как называется превращение песка в стекло?

    Из Википедии, свободной энциклопедии. Витрифицированный песок — это песок, который был нагрет до достаточно высокой температуры, чтобы подвергнуться стеклованию, то есть плавлению диоксида кремния или кварца, из которых состоит обычный песок.

    Есть ли в песке стекло?

    Стекло: Песок, богатый кремнеземом , является основным компонентом обычных стекол.

    Можно ли делать стекло дома?

    Чтобы сделать стекло, песок необходимо нагреть до чрезвычайно высокой температуры …. Он также может включать другие химические вещества, в зависимости от того, для чего используется стекло. Затем их нагревают до очень высокой температуры, позволяя им расплавиться. При охлаждении они образуют твердое стекло.

    Больно ли сахарному стеклу?

    Сахарное стекло изготавливается путем растворения сахара в воде и нагревания его как минимум до стадии «твердой трещины» (приблизительно 150 ° C / 300 ° F) в процессе изготовления конфет…. Он с гораздо меньшей вероятностью причинит травмы, чем настоящее стекло , недорог в производстве и убедительно разбивается, что делает его отличным выбором для трюков.

    Что такое стекло?

    Стекло — это некристаллическое, часто прозрачное аморфное твердое вещество , которое имеет широкое практическое, технологическое и декоративное применение, например, в оконных стеклах, посуде и оптике.Стекло чаще всего образуется при быстром охлаждении (закалке) расплавленной формы; некоторые стекла, такие как вулканическое стекло, встречаются в природе.

    Какие 3 основных ингредиента входят в состав стекла?

    Коммерческие стекла можно разделить на натриево-кальциево-кремнеземные и специальные стекла, причем 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 ) .

    Какие два основных компонента стекла?

    Основные ингредиенты стекла:

    Песок или диоксид кремния . Карбонат натрия . Известь или оксид кальция . Другие Добавки.

    Что является сырьем для производства стекла?

    Стекло

    — это твердый и прозрачный материал, который используется во многих сферах нашей повседневной жизни.Стекло изготавливается из природного и доступного сырья (песок , кальцинированная сода и известняк ), которые плавятся при очень высокой температуре, образуя новый материал: стекло.

    Что будет, если поджечь песок?

    Когда он попадает на песчаный пляж с высоким содержанием кремнезема или кварца и температура превышает 1800 градусов по Цельсию, освещение может расплавить песок в кварцевое стекло . Взрыв в миллиард джоулей излучается сквозь землю, образуя фульгуриты — полые, облицованные стеклом трубки с песчаным покрытием снаружи.

    Как лучше всего шлифовать стекло?

    Отшлифуйте края наждачной бумагой с зернистостью 150, 220, 320, а затем наждачной бумагой с зернистостью 400 , чтобы сделать стекло еще более гладким. Затем используйте наждачную бумагу с зернистостью 1000 и 2000, чтобы отполировать край до совершенства. После того, как вы закончите шлифование, протрите край стекла чистой влажной тканью, чтобы стереть остатки песка или пыли.

    Песок и молния делают стекло?

    Когда молния попадает в песчаный пляж, она создает потусторонние стеклянные скульптуры , известные как фульгуриты или «окаменевшие молнии». Узнайте, как обнаружить их во время вашего следующего пляжного отдыха.

    Какое самое старое зеркало в мире?

    Самые старые известные зеркала датируются примерно 6000 г. до н.э. с места Чатал-Хююк в современной Турции.Около 3000 лет спустя египтяне изготавливали металлические зеркала из полированной меди и бронзы, а также драгоценных металлов.

    Ядовиты ли зеркала?

    Зеркала изготавливаются путем прикрепления частиц серебра или алюминия к стеклу, а затем на обратную сторону наносится краска для защиты металлического покрытия. … Я не вижу в новом зеркале ничего, что вызывало бы токсическое воздействие от дыхания или прикосновения. Старые зеркала могут содержать ртуть , поэтому следует соблюдать осторожность.

    Из каких материалов делают зеркала?

    Современное зеркало изготавливается путем серебрения или напыления тонкого слоя серебра или алюминия на тыльную сторону листа стекла . Юстус фон Лейбих изобрел этот процесс в 1835 году, но сегодня большинство зеркал изготавливают путем нагревания алюминия в вакууме, который затем приклеивается к более холодному стеклу [источник: Britannica].

    Что такое чистое стекло?

    Pure Glass — это ремесленная стекольная компания, вдохновленная духом и культурой Лос-Анджелеса. Компания Pure Glass, специализирующаяся на производстве посуды премиум-класса для выращивания каннабиса, известна своей культовой стеклянной посудой с гладким травлением.

    Стекло синтетическое или натуральное?

    Стекло немного сложнее классифицировать, но можно считать натуральным материалом .Это происходит из песка, который был расплавлен, а затем охлажден. Молекулы, из которых состоит стекло, остались такими же, как и в песке. Скажите учащимся, что все продукты сделаны из природных ресурсов.

    Для чего используется стекло?

    Стекло используется в следующем неисчерпывающем перечне продукции: Упаковка (банки для пищевых продуктов, бутылки для напитков, флаконы для косметических и фармацевтических препаратов) Столовая посуда (стаканы, тарелки, чашки, миски) Жилье и здания (окна, фасады , зимние сады, утепление, усиление конструкций)

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.