Стекло плавится при температуре: максимальные и минимальные показатели. При какой температуре плавится стекло

Содержание

Температура плавления стекла (температура начала размягчения)

Свойства стекла

Кроме того факта, что существует температура плавления стекла, и что из этого материала можно делать самые разнообразные изделия, он имеет много других свойств. Плотность стекла во многом зависит от его химического состава, этот показатель характеризует отношение объема к весу материала. Так, этот показатель самый низкий у кварцевого стекла.


Хрустальное, наоборот, имеет самую высокую, которая может превышать 3 г/см3. От химического состава также зависит и прочность этого материала, то есть то, как стекло может сохранять свою целостность в изделиях под воздействием внешних нагрузок. При растяжении и при сжатии влияние химического состава практически одинаково. На твердость материала влияет наличие или отсутствие примесей и их количественный показатель в данном экземпляре. Самым твердым считается то, в состав которого входит большое количество кремнезема, а именно кварцевое, а также боросиликатное. В свою очередь, наличие в составе окислов свинца снижает прочностные характеристики. Как известно, высокая температура плавления стекла позволяет изменить его внешний вид и при необходимости получить совершенно иную форму. Но при низких температурах, которые считаются нормальными для человеческой жизнедеятельности, стекло под воздействием нагрузок разрушается, а не деформируется.


Хрупкость стеклянных изделий зависит от толщины материала, а также формы. Проще всего разбить на осколки получается стекло плоской формы. Чтобы этот показатель повысить, на производстве материала в состав добавляют окислы магния, борный ангидрид. Чем более неоднородно стекло, тем больше вероятность, что при механических нагрузках оно разобьется.

Воздействие температуры

Отдельного внимания стоит температура плавления стекла. Несмотря на хрупкость материала, для того чтобы перевести в жидкое состояние, потребуется нагреть его до высоких температур. Что касается обычного стекла, то его температура плавления колеблется от 425 до 600 оС, у кварцевого этот показатель достигает 1000 оС. Из-за своей хрупкости и, соответственно, сложности произведения действительно больших деталей из стекла, появилась необходимость создания такого материала, который мог бы быть более прочным, сохраняя при этом остальные свойства. И в 1936 году в продажу поступает органическое стекло. Температура плавления оргстекла низкая, составляет всего 160 оС, а при 200 оС материал доходит до кипения. Применяется оргстекло буквально везде, поскольку прозрачность у него такая же, как и у других но вот по удароустойчивости оно стоит на порядок выше.

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.

Кварцевое стекло

Этот вид стекла получают путем плавления сырья высокой чистоты. Поэтому ответ на вопрос о том, при какой температуре плавится стекло кварцевое, – 1000оС. Это демонстрирует тот факт, что данный тип материала ещё и самый термостойкий, поэтому, если опустить его в раскаленном виде в холодную воду, он не будет трескаться. Благодаря этому кварцевое стекло можно использовать при очень высоких температурах, ведь чтобы привести его жидкое состояние, температура должна достигать 1500оС.


Существует две разновидности этого стекла — прозрачный и молочно-матовый кварц. По своим показателям они практически одинаковы, но отличаются оптическими свойствами. Поверхность кварцевого стекла имеет бльшую адсорбционную способность не только к влаге, но и к некоторым газам. Также стоит помнить о том, что кварц необходимо предохранять от всевозможных загрязнений, в том числе и от жирных следов от рук, подобные пятна можно удалить этанолом, как вариант используют ацетон.

Виды стекла

Кварцевое стекло

Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты. Кварцевое стекло состоит из диоксида кремния SiO2 и является самым термостойким
стеклом: коэффициент его линейного расширения в пределах 0 — 1000 °С составляет всего 6х10-7. Поэтому раскаленное кварцевое стекло, опущенное в холодную воду, не растрескивается.

Температура размягчения кварцевого стекла, при которой достигается динамическая вязкость 107 Пуаз (10 Пахс) равна 1250 °С

. При отсутствии значительных перепадов давления кварцевые изделия можно применять до этой температуры. Полное же плавление кварцевого стекла, когда из него можно изготавливать изделия, наступает при 1500-1600 °С.

Известно два сорта

кварцевого стекла:
прозрачный
кварц и
молочно-матовый
. Мутность последнего вызвана обилием мельчайших пузырьков воздуха, которые при плавке стекла не могут быть удалены из-за высокой вязкости расплава. Изделия из мутного кварцевого стекла обладают почти такими же свойствами, как и изделия из прозрачного кварца, за исключением оптических свойств и большей газовой проницаемости.

Поверхность кварцевого стекла обладает незначительной адсорбционной

способностью к различным газам и влаге, но имеет наибольшую газопроницаемость среди всех стекол при повышенной температуре. Например, через кварцевую трубку со стенками толщиной в 1 мм и поверхностью 100 см2 при 750 °С за один час проникает 0,1 см3 Н2, если перепад давлений составляет 1 атм (0,1 МПа).

Кварцевое стекло следует тщательно предохранять от всяких загрязнений, даже таких как жирные следы от рук. Перед нагреванием кварцевого стекла имеющиеся на нем непрозрачные пятна снимают при помощи разбавленной фтороводородной кислоты, а жировые — этанолом или ацетоном.

Кварцевое стекло устойчиво в среде всех кислот

, кроме HF и Н3РO4. На него не действуют до 1200 °С С12 и НСl, до 250 °С сухой F2. Нейтральные водные растворы NaF и SiF4 разрушают кварцевое стекло при нагревании. Оно совершенно непригодно для работ с водными растворами и расплавами гидроксидов щелочных металлов.

Кварцевое стекло при высокой температуре сохраняет свои электроизоляционные свойства. Его удельное электрическое сопротивление при 1000 °С равно 106 Омхсм.

Обычное стекло

К обычным стеклам относятся известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриево-калиевое.

Известково-натриевое (содовое

), или натрий-кальций-магний-силикатное, стекло применяют для выработки оконных стекол, стеклотары, столовой посуды.

Известково-калиевое (поташное

), или калий-кальций-магний-силикатное, стекло обладает более высокой термостойкостью, повышенным блеском и прозрачностью; используется для выработки высококачественной посуды.

Известково-натриево-калиевое (содово-поташное

), или натрий-калий-кальций-магний-силикатное, стекло имеет повышенную химическую стойкость, благодаря смешению окислов натрия и калия; наиболее распространено в производстве посуды.

Боросиликатное стекло

Стекла с высоким содержанием SiO2, низким – щелочного металла и значительным – оксида бора B2O3 называются боросиликатными. Борный ангидрид действует как флюс для кремнезема, так что содержание щелочного металла в шихте может быть резко уменьшено без чрезмерного повышения температуры расплавления. В 1915 году фирма Corning Glass Works

начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием
Pyrex
. Стекло марки
Pyrex
является боросиликатным стеклом с содержанием не менее 80% SiO2, 12-13% В2O3, 3-4% Na2О и 1-2% Аl2О3. Оно известно под разными названиями:
Corning
(США),
Duran
50,
Йенское
стекло G20 (Германия),
Гизиль
,
Монекс
(Англия),
ТС
(Россия),
Совирель
(Франция),
Simax
(Чехия).

В зависимости от конкретного состава стойкость к термоудару таких стекол в 2–5 раз выше, чем у известковых или свинцовых; они обычно намного превосходят другие стекла по химической стойкости и имеют свойства, полезные для применения в электротехнике.

Температура размягчения стекла «пирекс» до динамической вязкости в 1011 пуаз (1010 Пас) составляет 580-590 °С. Тем не менее стекло пригодно для работ при температурах до 800 °С, но без избыточного давления. При использовании вакуума температуру изделий из стекла «пирекс» не следует поднимать выше 650 °С. В отличие от кварцевого стекло «пирекс» до 600 °С практически непроницаемо для Н2, Не, O2 и N2. Фтороводородная и нагретая фосфорная кислоты, так же как и водные растворы (даже 5%-ные) КОН и NaOH, а тем более их расплавы, разрушают стекло «пирекс».

Хрустальное стекло

Хрустальные стекла (хрусталь) — высокосортные стекла, обладающие особым блеском и способностью сильно преломлять свет. Различают свинцовосодержащие и бессвинцовые хрустальные стекла.

Свинцовосодержащие хрустальные стекла

— свинцово-калиевые стекла, вырабатывают с добавлением окислов свинца, бора и цинка. Характеризуются повышенным весом, красивой игрой света, мелодичным звуком при ударе; применяют для производства высококачественной посуды и декоративных изделий. Наибольшее применение имеет хрусталь с содержанием от 18 до 24% окислов свинца и 14—16,5% окиси калия (легкий).

К бессвинцовым хрустальным стеклам относятся баритовое, лантановое и др.

Баритовое

стекло содержит повышенное количество окиси бария. Обладает лучшим блеском, более высокой светопреломляемостью и удельным весом по сравнению с обычными стеклами, применяют как
оптическое
и
специальное
стекло.

Лантановое

стекло содержит окись лантана La2О3 и лантаниды (соединения лантана с алюминием, медью и др.). La2О3 повышает светопреломление. Отличается высоким качеством; применяется как
оптическое
.

Боросиликатное стекло

Этот вид стекла имеет в своем составе большое количество оксида бора, чем и объясняется его название. Благодаря введению в состав этого вещества, оно может быть гораздо прочнее других видов. Стойкость к термоудару у боросиликатного стекла может превышать этот показатель у известкового в 5 раз. Другие показатели связаны с химической стойкостью стекла, позволяют активно использовать его в электротехнике. Чтобы размягчить этот вид описываемого материала, необходимо нагреть его до температуры 585оС.

максимальные и минимальные показатели :: SYL.ru


Свойства стекла

Кроме того факта, что существует температура плавления стекла, и что из этого материала можно делать самые разнообразные изделия, он имеет много других свойств. Плотность стекла во многом зависит от его химического состава, этот показатель характеризует отношение объема к весу материала. Так, этот показатель самый низкий у кварцевого стекла.


Хрустальное, наоборот, имеет самую высокую, которая может превышать 3 г/см3. От химического состава также зависит и прочность этого материала, то есть то, как стекло может сохранять свою целостность в изделиях под воздействием внешних нагрузок. При растяжении и при сжатии влияние химического состава практически одинаково. На твердость материала влияет наличие или отсутствие примесей и их количественный показатель в данном экземпляре. Самым твердым считается то, в состав которого входит большое количество кремнезема, а именно кварцевое, а также боросиликатное. В свою очередь, наличие в составе окислов свинца снижает прочностные характеристики. Как известно, высокая температура плавления стекла позволяет изменить его внешний вид и при необходимости получить совершенно иную форму. Но при низких температурах, которые считаются нормальными для человеческой жизнедеятельности, стекло под воздействием нагрузок разрушается, а не деформируется.


Хрупкость стеклянных изделий зависит от толщины материала, а также формы. Проще всего разбить на осколки получается стекло плоской формы. Чтобы этот показатель повысить, на производстве материала в состав добавляют окислы магния, борный ангидрид. Чем более неоднородно стекло, тем больше вероятность, что при механических нагрузках оно разобьется.

Температура плавления стекла

Понятие «температура плавления стекла» применяют по аналогии с точкой плавления чистого кристаллического вещества, однако аморфные или стеклообразные материалы, как известно, не имеют точки плавления, а обнаруживают в определенных температурных границах растянутый интервал размягчения, который имеет начальную и конечную температуру.

Начальная точка размягчения стекла характеризуется температурой, при которой его вязкость приобретает значение около 1012пуаз. Для обычных промышленных стекол размягчение начинается в интервале температуры 400-600°С.

За конец размягчения стекла принимают температуру, при которой стекло имеет вязкость 2·108 пуаз, что для большинства обыкновенных стекол соответствует температурному диапазону от 700 до 750°С.

На температуру плавления стекла (или начала размягчения) существенно влияет его химический состав. В частности, понижению температуры плавления стекла, так же как и его вязкости, способствуют следующие окислы: B2O3, BaO, Na2O, K2O, Li2O, Fe2O3, MnO и PbO. Повышают температуру плавления стекол и их вязкость такие оксиды металлов, как Al2O3, CaO, MgO, SiO, ZrO2, TiO2.

Следует отметить стекла с высокой температурой плавления. К ним относятся: кварцевое стекло различных типов, кремнеземистые стекла, ситаллы и ситалловые стекла. Например, температура плавления кварцевого стекла может достигать 1300°С. В диапазоне температуры от 630 до 730°С начинают плавиться (размягчаться) термостойкие стекла и стекла для медицинского применения. Оконное, лабораторное, посудное стекло и хрусталь имеют температуру начала размягчения от 530 до 600°С.
Температура плавления стекла (температура начала размягчения)

Стеклоt, °ССтеклоt, °С
Кварцевое I1300Термостойкое Т28645
Кварцевое КИ1220Медицинское НС-1630
Кварцевое КВ, КУ, КВР1160Листовое оконное600
Кварцевое II1100Пеностекло< 600
Пеностекло кремнеземистое1100Лабораторное Ц32590
Стекло для труб ситалловое1100Sial590
Ситаллы СТЛ980Медицинское АБ-1590
Шлакоситаллы950Лабораторное N846582
Ситаллы СТМ, СТБ930Лабораторное N23580
Волоконное бесщелочное830N51-A574
Термостойкое Ц26730Симакс570
Стекло для труб725Лабораторное N29565
Термостойкое Щ23710Стекло Пирекс565
Волоконное натриевое710Сортовое (посудное стекло)560
Термостойкое N13680Uninost530
Термостойкое Т16680Хрустальное (свинцовое)530

Источники:

  1. Стекло: Справочник. Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1973.
  2. Сентюрин Г. Г., Павлушкин Н. М. и др. Практикум по технологии стекла и ситаллов — 2-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1970.

Воздействие температуры

Отдельного внимания стоит температура плавления стекла. Несмотря на хрупкость материала, для того чтобы перевести в жидкое состояние, потребуется нагреть его до высоких температур. Что касается обычного стекла, то его температура плавления колеблется от 425 до 600 оС, у кварцевого этот показатель достигает 1000 оС. Из-за своей хрупкости и, соответственно, сложности произведения действительно больших деталей из стекла, появилась необходимость создания такого материала, который мог бы быть более прочным, сохраняя при этом остальные свойства. И в 1936 году в продажу поступает органическое стекло. Температура плавления оргстекла низкая, составляет всего 160 оС, а при 200 оС материал доходит до кипения. Применяется оргстекло буквально везде, поскольку прозрачность у него такая же, как и у других но вот по удароустойчивости оно стоит на порядок выше.

Основные значения

Приблизительные значения перехода стекла в жидкое состояние дл некоторых видов:

— температура плавления бутылочного стекла — 1200-1400 градусов по Цельсию; — температура плавления кварцевого стекла — около 1665 градусов по Цельсию; — температура плавления ампульного стекла — 1550-1800 градусов по Цельсию; — жидкое стекло температура плавления — 1088 градусов по Цельсию.

Для последнего вещества можно указать точную цифру, потому что оно не проявляет аморфных свойств, так как является водно-щелочным раствором силикатов натрия и калия. Стоит также учесть, что стекло плавится не сразу, а вначале переходит в тягучее карамелеобразное состояние. Это свойство используется мастерами-стеклодувами для создания различных изделий и сувениров.

Заняться подобным ремеслом можно и в домашних условиях. Недостатка в сырье не будет, так как можно найти массу стеклянных бутылок прямо на улице. А в качестве прибора для размягчения материала подойдет и обычная газовая лампа. Свои изделия ручной работы можно будет потом продавать на сувениры и зарабатывать неплохие деньги.

Кварцевое стекло

Этот вид стекла получают путем плавления сырья высокой чистоты. Поэтому ответ на вопрос о том, при какой температуре плавится стекло кварцевое, – 1000оС. Это демонстрирует тот факт, что данный тип материала ещё и самый термостойкий, поэтому, если опустить его в раскаленном виде в холодную воду, он не будет трескаться. Благодаря этому кварцевое стекло можно использовать при очень высоких температурах, ведь чтобы привести его жидкое состояние, температура должна достигать 1500оС.


Существует две разновидности этого стекла — прозрачный и молочно-матовый кварц. По своим показателям они практически одинаковы, но отличаются оптическими свойствами. Поверхность кварцевого стекла имеет бльшую адсорбционную способность не только к влаге, но и к некоторым газам. Также стоит помнить о том, что кварц необходимо предохранять от всевозможных загрязнений, в том числе и от жирных следов от рук, подобные пятна можно удалить этанолом, как вариант используют ацетон.

От чего зависит температура горения

Температура пламени в газовой плите сильно зависит от двух факторов:

  • химический состав поступающей газовой смеси;
  • интенсивность подачи топлива.

Зависимость температуры от вида топлива

В быту используют два вида газа: природный и сжиженный. Сам по себе газ не имеет запаха и цвета, поэтому для безопасности он проходит одоризацию. В газовую смесь добавляют специально вещество этантиол (или этилмеркаптан), который не влияет на горючесть, но обладает резким специфичным запахом. Именно запах этантиола чувствую люди, когда происходит утечка.

Природный газ состоит в основном из метана – порядка 97% от всего объема. Оставшиеся 3% представлены различными смесями, в том числе и этилмеркаптаном. Именно природный газ может достигнуть температуры в 1500 градусов.

Сжиженный газ используется там, где пока нет возможности провести газопровод. В этом случае в баллоны под давлением заливают либо пропан-бутановую смесь (65 к 35), либо бутан-пропановую (85 к 15). Такие смеси горят хуже метана, поэтому температура горения не превышает 1000 градусов.

Из-за разницы температур для каждого вида газа используется свое оборудование. Многие производители газовых плит укомплектовывают свои модели специальными жиклёрами и редукторами, чтобы беспроблемно можно было перевести плиту с природного газа на сжиженный. Если их не использовать и просто подключить баллоны к плите, она начнет сильно коптить и постоянно гаснуть.

Внимание!

Не занимайтесь переводом плиты на другой тип газа самостоятельно! Обратитесь в газовую службу, специалисты помогут решить все ваши проблемы.

Влияние интенсивности горения на температуру пламени

Используя поворотные регуляторы, вы можете полностью открывать кран или частично его перекрывать, тем самым прибавляя или убавляя поступающий в конфорку объем газа. Чем больше объем, тем сильнее пламя конфорки, а следовательно, и жаропроизводительность.

Боросиликатное стекло

Этот вид стекла имеет в своем составе большое количество оксида бора, чем и объясняется его название. Благодаря введению в состав этого вещества, оно может быть гораздо прочнее других видов. Стойкость к термоудару у боросиликатного стекла может превышать этот показатель у известкового в 5 раз. Другие показатели связаны с химической стойкостью стекла, позволяют активно использовать его в электротехнике. Чтобы размягчить этот вид описываемого материала, необходимо нагреть его до температуры 585оС.

Подготовка материала

Перед тем как расплавить стекло в домашних условиях, следует подготовиться к процедуре. Соберите ненужные старые банки и бутылки. Перед плавкой необходимо эти емкости очистить и высушить. Удалить с бутылок этикетки.

Накрепко приставшие наклейки можно удалить, замочив изделие в мыльной горячей воде. Подержите его в жидкости в течение 3 — 4 часов либо оставьте в мыльной воде на ночь, после чего можете легко удалить этикетки.

Также следует избавиться от клея, который остался на стекле. Замочив бутылки, вы сможете легко соскрести остатки налипшего клея. Применяйте для этой цели небольшой шпатель, ненужную пластиковую карточку или скребок для обоев.

Если надписи нанесены краской непосредственно на само стекло, ее можно оставить. Но необходимо принять во внимание, что после такого плавления краска в небольшом количестве останется на стекле.

Стекло. Получение и использование. Температура плавления стекла

Являясь одним из самых древних материалов, стекло используется человечеством на протяжении не одной тысячи лет. Универсальность этого вещества позволила ему найти применение в самых различных отраслях. По физико-химическим свойствам стекло относится к неорганическим соединениям, оно твёрдое, имеет аморфную структуру, изотропно.

Для каждого вида стекла характерно в процессе изготовления преобразование агрегатного состояния от жидкотекучего, чрезвычайно вязкого до стеклообразного вида. Технология производства предусматривает его остывание со скоростью, которая не позволяет перейти в фазу кристаллизации расплава.

Температура плавления стекла зависит от его качества и предполагаемых характеристик. Как правило, варка происходит в довольно широком диапазоне температур от 300 до 2500 °C. Зависят свойства этого вещества от компонентов, входящих в состав стеклообразующих расплавов. Их перечень довольно обширный и представлен различными оксидами, фосфатами, фторидами и прочими добавками. При этом классическая прозрачность является далеко не последней характеристикой для различных видов стёкол, встречающихся как в природе, так и синтезируемых в ходе производства.

С самыми древними стеклянными поделками, датированными семью веками до нашей эры, познакомились археологи, занимающиеся раскопками в Египте. Это были бусы и амулеты. Но прошло несколько тысячелетий, пока не появились первые промышленные предприятия, стекольные заводы восемнадцатого века. Особенностью стеклопроизводства в шихтах стало то, что температура плавления стекла достигалась использованием угля, а котлы для варки стали закрытыми.

До этого в качестве топлива использовались дрова, стекловаренные мастерские долго не находились на месте, печи рассыпались, а топливо в округе быстро расходовалось. Котлы были открытыми, дрова не выделяли веществ, влияющих на прозрачность и цвет выходного продукта. Температура плавления стекла в технологическом процессе такого типа достигала 1450 °C.

Важным событием стало изобретение в начале XX века метода производства листового стекла, названного по имени его разработчика Эмиля Фурко, предложившего машинный способ вытяжки. Просуществовав вплоть до 1959 года, он был вытеснен Флоат-методом, разработанным фирмой «Пилкингтон».

Основными составляющими обычного стекла является кварцевый песок в пропорции 69-74 %, сода (12-16 %), доломит и известняк (5-12 %). Но в технологическом процессе производства имеет важное значение не только при какой температуре плавится стекло, но и какая скорость охлаждения расплава. Теоретически при быстром охлаждении можно получить стекловидное тело и из металла, главное успеть охладить расплав до образования кристаллической решётки.

При всём многообразии привлекательных свойств обычного стекла в своё время возникла острая необходимость в более прочном и лёгком прозрачном материале. Прежде всего, это коснулась отрасли, специализирующейся на самолётостроении. Оргстекло получило своё название лишь по внешним сходствам с традиционным стеклом.

Ударопрочность его в пять раз выше, оно легче в 2,5 раза. По светопропусканию оно достигает уровня 92%, имеет высокую стойкость к старению. Намного проще и доступней оргстекло в обработке. Температура плавления оргстекла находится в пределах 90-105 градусов, что позволяет его подвергать термической обработке.

Но оба эти материала заняли каждый свою нишу в современном производстве. Традиционное неорганическое стекло прочно удерживает свои позиции и не собирается их сдавать новейшим органическим полимерам.

Использование широкого спектра различных примесей и добавок позволяет получить не только удивительные оптические характеристики стекла, но и значительно улучшить его механические свойства.

Кроме промышленного использования, нельзя не отметить роль художественного стекла. Мастера–стеклодувы, продолжая традиции древних художников, превратили создание шедевров из стекла в истинное искусство. В печах их мастерских достигается температура плавления стекла, работая практически вручную, в своём творчестве они не только проявляют незаурядную фантазию, но и затрачивают массу физических усилий.

из песка, своими руками в домашних условиях, температура плавления стекла

Современную жизнь невозможно представить без стекла, ведь оно присутствует во многих предметах первой необходимости. Лабораторное оборудование, часы, фотоаппараты и камеры, лампы накаливания, посуда, предметы интерьера – все это и многое другое изготавливают из стекла или с его применением.

Сделать стекло сейчас возможно даже в домашних условиях.

Если вы еще не знаете, как делают стекло из песка, то мы расскажем о том, как проходит процесс производства в промышленных масштабах и в домашних условиях.

Принципиальные моменты процесса одинаковы вне зависимости от характеристик сырья.

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.

ВИДЕО: Как сварить стекло в домашних условиях.

50 вариантов изделий из стекла в домашних условиях:

Примеры работ по замене разбитой стеклокерамики стекла варочных панелей, духовых шкафов



Данной статья расскажет о видах огнеупорных и термостойких стекол, а также их применении в жизни.

Следует уточнить, что речь пойдет о стекле и стеклокерамике, производящейся в виде листов и пригодной для дальнейшей резки. Здесь не будет рассказано о изделиях, выпущенных путем плавления для определённых специфических задач. Как в металлургии, так и стекловарении применение различных добавок может изменять свойства конечных материалов в весьма широком диапазоне.

Во-первых, очень важно разделить жаростойкие, термостойкие, огнеупорные стёкла на два основных класса по химико-физическим свойствам и соответственно сфере применения.

Первый класс — это непосредственно обычное силикатное стекло. Это всё стекло имеющее в своём составе оксид кремния и производят которое из песка. В этот класс следует отнести все силикатное стекло и изделия из него. Химический состав силикатного стекла обуславливает его применение в быту, а также ограничения, вызванные физикой материала.

Оконное стекло. Это привычное нам стекло. Производится из песка, коего много на планете, соответственно имеет сравнительно невысокую стоимость (по сравнению с стеклокерамикой), заводы по производству силикатного стекла находятся во многих странах мира. Качество силикатного стекла определяется в марках от М0 до М6, где М0 самое лучшее. Главное отличие: количество и сила оптических искажений в листе. Режется в размер обычным стеклорезом (роликовый предпочтительней), сверлится свёрлами с алмазным напылением (трубки) или из твёрдых сплавов (конусные), распространены свёрла для стекол с вольфрамом (трубки). Сверление и шлифовка кромки (лучше всего наждачной бумагой зерно 80) производятся с применением охлаждающей жидкости – лучше всего обычная вода. Толщина силикатного стекла колеблется от 1,5 мм до 19 мм в розничной продаже. Также для силикатного стекла существует технология уф-склейки, производство триплекса (два и более склеенных между собой листов стекла). Гнутьё листового стекла (моллирование) производится при температуре 650-700 °C. То есть при этой температуре оно переходит из твёрдого состояния в жидкое, но поверхностное натяжение сохраняет толщину по всей площади. При температуре 700-750 °C происходит переход в жидкую фазу. Если мы положим кусок стекла в печь и будем нагревать с комнатной температуры до °C, то оно не лопнет. Почему его нельзя назвать термостойким? Потому, что не нагрева боится силикатное стекло, оно боится перепада температур. Например, если внутри духового шкафа будет 200 °C а снаружи °C, то перепад температур в 180 градусов слишком велик. В отличии от закалённого стекла.

Закалённое стекло. Это обычное силикатное стекло подверженное процессу закалки. В продаже в листах не бывает. Процесс закалки представляет собой нагревание стекла до 650 °C и последующим резким воздушным охлаждением. Следует чётко понимать – это весьма технологичный процесс, производится на автоматических поточных линиях и при правильном режиме стекло получается прочное и безопасное. Безопасность – главное его достоинство. При разрушении осколки имеют маленький размер, и соответственно маленький вес и просто не могут нанести серьёзный урон человеку. Важно: закалённое стекло это стекло, состоящее из тех же атомов что и обычное стекло (потому что это оно и есть), поэтому плавится и выдерживает максимально ту же температуру что и обычное не закалённое стекло. Когда о закалённом стекле говорят, что оно «термостойкое» имеется в виду, что оно выдерживает большую разницу (чем не закалённое) температур, в большем диапазоне. Именно поэтому его используют при изготовлении духовых шкафов. Внутри духовки °C, снаружи обычная комнатная температура и данный перепад температур ему не страшен. Важно: сначала изготавливается из стекла необходимая деталь по размерам, сверлятся отверстия и шлифуются кромки, и только потом заготовка проходит процесс закалки. После закалки никаких манипуляций с закаленным стеклом (изделием) сделать невозможно: деталь разрушится. Происходит это потому, что при закалке усиливаются внутренние напряжения в стекле и при попытке отрезать или просверлить деталь из закалённого стекла происходит выход избыточных напряжений через разрушение детали.

Будущее закалённых стекол – это процесс химической закалки. Именно по этой технологии изготавливаются стёкла GORILLA GLASS для мобильных устройств.

Премиальные модели смартфонов iPhone, Samsung, LG, Huawei, Nokia оснащены этим стеклом.

Но о повсеместном применении в быту говорить пока рано.

Второй класс это – огнеупорная стеклокерамика. Строго говоря это тоже вид стекла, но имеющий в своем составе большое кол-во добавок и несколько более сложную технологию производства. Внешне очень похоже на стекло, но физико-химические свойства несколько иные. Также поставляется в листах, режется обычным стеклорезом и сверлится свёрлами по стеклу. В состав стеклокерамики помимо оксида кремния (как в обычном стекле) входит большое количество оксидов металлов, чья температура плавления значительно выше, что и придаёт стеклокерамике высокую огнеупорность и жаростойкость. Она спокойно выдерживает прямое пламя газовой горелки.

Один из видов стеклокерамики это – стеклокерамика для варочных поверхностей. Она разработана компанией Schott, и выпускается под названием SCHOTT CERAN. Она также поставляется в листах, имеет глубокий чёрный цвет, лицевая сторона гладкая, обратная сторона в мелкий рельеф обеспечивающий прямой переход тепла к посуде. Практически все европейские производители кухонных плит комплектуют свои варочные панели SCHOTT CERAN. Резка и сверление такое же как и у остальной стеклокерамики, возможно требует большей аккуратности.

Следует отметить важную деталь: компании производящие стеклокерамику не занимаются производством обычного силикатного  стекла и наоборот: производители силикатного стекла не изготавливают стеклокерамику. Сложность производства стеклокерамики требует от производителя более сложных технологий и оборудования. Многие технологии запатентованы. Такие производители как SCHOTT(Германия) и NEOCERAM(Япония) используют технологии испытанные десятилетиями и качество их листовой стеклокерамики безупречно. Поэтому не бывает «поддельной» стеклокерамики – это слишком сложно и очень дорого для неизвестных производителей. Именно поэтому их не существует. Производители из Китая только пытаются повторить эти технологии, но те образцы которые мы получили для испытаний, не прошли их.

Если обычное силикатное стекло при взгляде в торец имеет зеленовато-голубоватый оттенок, то стеклокерамика имеет яркий жёлто-розовый оттенок. Размеры листов: 1960 мм на 1100 мм у фабрики SCHOTT(Германия), и 2100 мм на 1260 мм у Neoceram (Япония). Толщина листов у обоих производителей 4 мм и 5 мм.

рабочая температура до 680 °C, максимальная до 760 °C в течении суток.

Стеклокерамика не подвергается закалке и не является закалённым стеклом. Она идеально подходит для применения в печах и каминах. Разумеется, производители каминов и печей комплектуют свои изделия именно этой стеклокерамикой.

Теперь о нас:

Прямые поставки обеспечивают нам возможность предложить самую низкую цену на рынке. Мы имеем собственное оборудование для обработки кромки – полировки тип «трапеция». Мы можем изготовить изделия по вашим чертежам: криволинейная резка, отверстия разных диаметров и всё это на любом изделии в пределах размера заводского листа.

Мы единственные научились впекать рисунок органов управления в варочные панели с любым типом нагрева:индукция и спиральный нагрев .

Разумеется, возможна доставка нашим специально оборудованным транспортом.

Звоните, пишите – мы проконсультируем Вас как правильно поступить при выборе материала. Будь то огнеупорное жаростойкое стекло, закалённое стекло, стеклокерамика для варочных поверхностей.

СТЕКЛО. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. — Дмитрий Мыльников — LiveJournal

По началу я планировал написать про оконное стекло, про дворцы в которых «древние» короли и мушкетеры вершили судьбы Европы, окна у которых сделаны под хорошее современное оконное стекло. Но, как только я стал копаться в истории оконного стекла в моей голове стало формироваться недоумение. Я зашел на форум альтернативщиков «оконное стекло», там очень бодро люди обсуждали вопросы производства древними стеклодувами разного стекла, в особо «утонченных» спорах даже затрагивали вопрос трубки стеклодува, с удивлением обнаружив что бамбуковой она быть не может!!!
Мне стало интересно все, начиная с версий возникновения стекла. Версий много, так как стекло «известно с незапамятных времен»… самая известная как купцы везли соду развели костер и содой облажили огонь и чудесным образом раслпвился песок соединился с содой и получилось стекло!
Но я ведь знаю, что температура варки стекла 1400 — 1600 градусов, не плавления готового стекла из осколков, а варки!!! Лучше бы придумали, что молния попала в мешки с содой и песком….
Еще раз внимательно подумайте над тем что, я написал — температура варки стекла 1400 -1600 градусов!!!http://chemistry-chemists.com/N3_2012/S1/ChemistryAndChemists_3_2012-S1-5.html
Чугун варят при температуре 1200 — 1300, а сталь 1500 градусов!!!
В чем тут подвох? А вот очень просто… все помнят, что происходит со стеклянной бутылкой в костре — она плавится, она деформируется, все помнят как работает стеклодув — он берет трубку сует её в печь, берет каплю стекла и дует! Все просто, не сталь же он расплавленную в рот сует! Да все правильно, но в этом то и подвох! Даже википедия пишет хитро — температура плавления стекла от 300С. Плавления, но не ВАРКИ!!!!!
Для получения стекла нужна химическая реакция которая происходит при температуре 1300 градусов минимум! Стеклодув получает свое стекло в гранулах, готовое уже и плавит его, но не варит!!!
С железом кстати такая же фигня, чем и пользуются историки, они пользуются нашей безграмотностью и малообразованностью! Сталь не плавят её варят сталевары!!! Там то же происходит химическая реакция сложная в результате которой и получается сталь из шихты — смеси сложных компонентов, руда в которой не самая основная часть!
http://www.motorpage.ru/infocenter/autoarticles/za_steklom.html

Это печь для плавки стекла…

А это печь для варки стекла, не чуть не меньше чем сталеварная печь!

Я все это читал, читал и думал, а в чем же варят стекло, чем выложены стенки печи, раз такая температура? И тут я вспомнил свою старинную статью про производство фарфора, как оказывается все связано!!! Прочитайте обязательно даже если раньше уже читали — http://vaduhan-08.livejournal.com/13107.html
Есть такое понятие огнеупорный кирпич. Когда я писал про фарфор меня еще удивило, что первые изделия из фарфора пошли в аптеки, а стекло как же думал я? Вот сейчас я выдвину версию происхождения стекла — стекло получили впервые при обжиге глазури на гжельском фарфоре, именно гжельский фарфор покрыт естественной глазурью, а не стеклом, именно там в гжели и есть те самые нужные по составу глины! Как оказалось есть даже такое «официальное» название вида огнеупорной глины — «гжельская» ей до сих пор пользуются для обработки в газовой промышленности каких то особо высокотемпературных штук. В конце 18 века по ТИ в области «гжель» и рядом сформировался целый конгломерат фарфорово — стеклянных производств, одно из них «Гусь — Хрустальный».
Гжельский огнеупорный кирпич до сих пор считается одним из лучших!
Таким образом стекло варения теснейшим образом связано с высокими технологиями и развитой металлургией.
В головах наших замутненных каждый деревенский кузнец, что кует топоры и подковы, как бы сам себе и железо варит — хрен, он его получал готовым в виде слитков, грел и ковал. А железо делали на заводах в огромных печах! Так же как и стекло! Может быть венецианское стекло и дули в Венеции, а вот варили его наверное в «гусь-хрустальном».
Так то вот и не знаю стоит ли теперь писать про оконные стекла и дворцы с мушкетерами?

Использованный материал — про шамот https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%82
про глину — http://www.ngpedia.ru/id644036p1.html
Стекло — https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%BE
Огнеупорный кирпич — https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%83%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%BF%D0%B8%D1%87

Страница не найдена — Портал Продуктов Группы РСС

Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .

Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень — основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .

Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.

В любое время Вы имеете право:

  • выразить возражение против обработки Ваших данных;
  • иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
  • запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
  • передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
  • подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.

Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .

Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.

Быстрый ответ: при какой температуре плавится стекло

Стекло можно формовать только при очень высоких температурах. Он полностью плавится/сжижается примерно при температуре от 1400°C до 1600°C в зависимости от состава стекла. Стекло изготавливается из различных материалов, в зависимости от цели использования.

Можно ли плавить стекло дома?

вещи, которые вам понадобятся Мы все знаем, что переработка важна, и плавление стеклянных бутылок в домашних условиях — один из творческих способов сделать это. Стеклянные бутылки можно переплавить для изготовления украшений, оконных стекол или других произведений искусства.Чтобы плавить стекло успешно и безопасно, у вас должна быть печь.

При какой температуре стекло пластично?

1. Опускающееся стекло. Для опускания куска стекла на форму или в форму требуется температура где-то между 1200 и 1250 градусов по Фаренгейту. Когда стекло достигает этих температур, оно, как правило, становится достаточно мягким, чтобы его можно было согнуть, чтобы ему можно было придать форму.

Можно ли плавить стекло в печи?

Основы. Стекольное сырье подается в стекловаренный резервуар партиями или непрерывно.Компоненты (шихта) расплавляются с образованием расплава жидкого стекла. Рабочая температура внутри печи над так называемой стеклянной ванной составляет около 1550 °C.

Что такое температура кипения стекла?

Температура кипения чистого силикатного стекла составляет 2230 градусов Цельсия (4046 градусов по Фаренгейту).

Можно ли расплавить стекло и использовать его повторно?

Стекло

можно бесконечно перерабатывать путем дробления, смешивания и плавления вместе с песком и другими исходными материалами. Это приносит пользу производителям, окружающей среде и потребителям.

Можно ли плавить стекло без печи?

Существует два способа безопасной плавки стекла без печи: лэмпворк и микроволновая печь. Лэмпворкинг включает в себя использование горелки для плавления стекла до такой степени, что им легко манипулировать. Микроволновая печь эффективно плавит стекло для небольших проектов по плавлению.

При какой температуре плавится стекло по Фаренгейту?

Заводы продают около 90 процентов стеклобоя производителям стекла, которые смешивают его с известняком, кальцинированной содой и другим сырьем.Затем они расплавляют смесь, нагревая ее до температуры от 1427 до 1538 градусов по Цельсию (от 2600 до 2800 градусов по Фаренгейту).

При какой температуре плавится стекло Pyrex?

Длина волны (нм) Показатель преломления Температура размягчения (°C) 820 Температура отжига (°C) 565 Температура плавления (°C) 1250 Таблица 1: Свойства пирекса.

Может ли пропановая горелка плавить стекло?

Печь необходима для повышения температуры стекла до 1400-1600 градусов, а паяльная лампа может поднять температуру стекла примерно до 900 градусов.Зажгите пламя пропановой паяльной лампы. Стекло станет податливым и начнет таять.

Стекло взрывается в огне?

Известно, что этот смещающийся градиент вызывает разбитие стекла. Время между первым растрескиванием стекла и полным разрушением зависит от типа стекла и характера пожара. Не все стеклянные окна разбиваются при одинаковой температуре. Разные виды стекла имеют разную термостойкость.

Расплавится ли стекло в огне?

Горит ли это в огне? Нет, стекло не горит в огне.Конечно, стоит отметить, что стекло может не гореть, а плавиться, но не кипеть. Он плавится при температуре от 1400 до 1600 градусов по Цельсию, то есть от 2500 до 2900 градусов по Фаренгейту!

При какой температуре плавится сырье в печи?

В стеклоплавильной печи сырье нагревается до температуры от 1500 до 1700°C (2700–3100°F) и посредством последовательности химических реакций превращается в расплавленное стекло.Печи обычно представляют собой большие, неглубокие и хорошо изолированные сосуды, которые нагреваются сверху.

Как плавится стекло?

Расплавы стекла получают сплавлением (совместным плавлением) кремнезема с минералами, которые содержат оксиды, необходимые для образования заданного состава. Расплавленную массу быстро охлаждают, чтобы предотвратить кристаллизацию, и формируют стеклянные волокна с помощью процесса, также известного как волокнообразование [1, 2, 19–21].

Почему стекло размягчается при изменении температуры?

Ниже этой температуры, называемой точкой плавления, материал находится в твердом состоянии; выше точки плавления материал является жидкостью.Когда стекло нагревается, эти связи разрываются в диапазоне температур. В результате стекло постепенно размягчается при нагревании.

Почему у стекла нет точки плавления?

Объяснение: Стекло не имеет фиксированной точки плавления, как вода. Скорее, по мере нагревания стекло все больше и больше размягчается и постепенно плавится в широком диапазоне температур. Чем горячее становится, тем легче течет стекло.

Почему стекло больше не подлежит вторичной переработке?

Примечание. Стаканы, стеклянные предметы и оконные стекла нельзя помещать в перерабатываемое стекло, поскольку оно имеет другие химические свойства и плавится при других температурах, чем перерабатываемые бутылки и контейнеры.Разбитое питьевое стекло попадает в мусорный поток.

Можно ли расплавить стекло и сделать новое стекло?

Вы можете создать собственное произведение искусства из стекла, переплавив старые бутылки, скопившиеся в вашем доме. Это отличный способ превратить старое красивое стекло во что-то новое и элегантное.

Почему мы перестали использовать стеклянные бутылки?

До Второй мировой войны это был отраслевой стандарт. Однако все стеклянные бутылки были идентичными и, следовательно, их можно было легко использовать повторно.Это облегчило бы повторную реализацию процесса сегодня. Производители напитков, как правило, избегают многоразовых стеклянных бутылок, потому что разница в дизайне требует дополнительных усилий при сортировке.

Можно ли плавить стекло в микроволновке?

Трудно поверить, что микроволновые печи, которые мы используем для разогрева супа и запекания картофеля, могут нагреваться до такой степени, что расплавляют стекло. На самом деле не только микроволновые печи могут плавить стекло, но и большинство печей могут сделать это менее чем за 10 минут.

Можно ли расплавить стекло в духовке?

Стекло

имеет температуру плавления около 1400-1600°C (см. здесь), а большинство бытовых духовок имеют максимальную температуру около 200-250°C, так что нет, вы не можете плавить стекло в обычной домашней печи.Если вы пытаетесь придать стеклу форму, то ваша печь, температура которой может достигать 500 градусов, может не подойти.

Какая температура делает стекло?

Теплота, необходимая для превращения песка в жидкое состояние (в конечном итоге превращающегося в стекло), намного горячее любого солнечного дня. Чтобы заставить песок расплавиться, вам нужно нагреть его примерно до 1700 ° C (3090 ° F), что примерно соответствует температуре, которой достигает космический шаттл, когда он снова входит в атмосферу Земли.

Сколько времени нужно, чтобы расплавить стекло?

Для простого плавления стекла обычно достаточно 3-4 минут. Однако, если вы сплавляете кусочки стекла вместе, это может занять до 12 минут.

При какой температуре плавится стекло в печи

После того, как вырезанные или обрезанные куски совместимого стекла собраны, изделие помещается в печь. Печь будет медленно нагревать стекло от комнатной температуры до температуры плавления (1300º-1500º по Фаренгейту) и снова медленно снижать температуру в соответствии с выбранной программой обжига или графиком.

Можно ли плавить стекло в печи?

Из-за более низких температур во всех керамических печах можно обжигать стекло. Для оплавления (плавления стекла в форму) не требуется, чтобы элемент находился в крышке. Так что, если все, что вы делаете, это сползание, например, винные бутылки или уже расплавленные листы стекла, подойдет любая керамическая печь.

При какой температуре плавится стекло?

Стекло можно формовать только при очень высоких температурах. Он полностью плавится/сжижается примерно при температуре от 1400°C до 1600°C в зависимости от состава стекла.Стекло изготавливается из различных материалов, в зависимости от цели использования.

Можно ли плавить стекло в огне?

Горит ли это в огне? Нет, стекло не горит в огне. Конечно, стоит отметить, что стекло может не гореть, а плавиться, но не кипеть. Он плавится при температуре от 1400 до 1600 градусов по Цельсию, то есть от 2500 до 2900 градусов по Фаренгейту!

Можно ли использовать стеклянную печь для обжига керамики?

С технической точки зрения, керамику и стекло можно обжигать в любой печи, достигающей нужной температуры.Тем не менее, эта двойная конструкция позволяет печи достигать высоких температур обжига, необходимых для литья, гончарных изделий и керамики, в то время как элемент крышки идеально подходит для плавления стекла! 12 мая 2018 г.

Сколько времени нужно, чтобы расплавить стекло в печи?

Включите питание печи и нагрейте до температуры 1000 градусов по Фаренгейту. Оставьте стекло в печи при этой температуре на 3 часа.

В чем разница между печью для обжига стекла и печью для обжига керамики?

ПЕЧИ И СТЕКЛО Самым большим камнем преткновения для начала работы с обожженным искусством всегда была печь.Основное различие между печью для обжига стекла и печью для обжига керамики заключается в том, что печи для обжига стекла обычно нагревают один слой сверху, а печи для обжига керамики нагревают несколько слоев сбоку.

Можно ли расплавить стекло в печи?

Стекло

имеет температуру плавления около 1400-1600°C (см. здесь), а большинство бытовых духовок имеют максимальную температуру около 200-250°C, так что нет, вы не можете плавить стекло в обычной домашней печи. Если вы пытаетесь придать стеклу форму, то ваша печь, температура которой может достигать 500 градусов, может не подойти.

Сколько времени требуется для плавления стекла?

Нагревайте стекло в течение 5 минут или пока стекло не начнет слегка светиться оранжевым. Стекло станет податливым и начнет таять.

Можно ли расплавить стекло тепловым пистолетом?

Можно ли расплавить стекло тепловым пистолетом? Нагревательный элемент в тепловой пушке обычно раскаляется во время использования. Тепловые пушки работают при более низких скоростях воздуха и производят температуру до 1200F, достаточно горячую, чтобы расплавить некоторые виды стекла.

Что происходит со стеклом, когда его сжигают?

Когда вы нагреваете стекло до температуры от 1300 до 1350 градусов по Фаренгейту, поверхность стекла становится достаточно мягкой, чтобы просто начать таять. Нагревая до такой температуры, что только сама поверхность стекла достигает этой температуры, вы можете добиться эффекта гладкости и блеска.

Можно ли плавить стеклянные бутылки в домашних условиях?

Есть еще много вещей, которые нужно узнать и узнать, когда вы плавите стекло дома и создаете произведения искусства из стекла. Бутылки можно расплавить, драпируя, что позволяет весу расплавленного стекла формироваться над формой при температуре 1200 F.Стеклянные шарики можно расплавлять до тех пор, пока они не слипнутся, используя метод сплавления прилипанием при температуре 1350 F.

Как расплавить стекло, не разбив его?

Существует два способа безопасной плавки стекла без печи: лэмпворк и микроволновая печь. Лэмпворкинг включает в себя использование горелки для плавления стекла до такой степени, что им легко манипулировать. Микроволновая печь эффективно плавит стекло для небольших проектов по плавлению.

Как плавить стекло в печи?

Поднимите температуру печи на 121 градус C (250 градусов F) в час, пока она не достигнет 704 C (1300 F).После достижения увеличьте температуру до 801 C (1475 F) так быстро, как печь сможет достичь этой точки. Поддерживайте температуру 801 C (1475 F) до тех пор, пока бутылка не растает (не осядет) настолько, насколько вы этого хотите.

В чем разница между печью и печью?

Печь обычно загружают (заполняют материалом), затем нагревают, чтобы сплавить материал, затем охлаждают, и материал удаляют. Печь имеет постоянный профиль нагрева/температуры, в то время как профиль печи меняется от температуры окружающей среды до пиковой, удерживаемой и обратно до комнатной температуры.

Сколько стоит печь для обжига стекла?

Soul Ceramics гарантирует самые низкие доступные цены: печи для плавления стекла стоят от чуть более 300 до почти 6000 долларов. В ценовом диапазоне менее 700 долларов Soul Ceramics предлагает печь Olympic Kiln — HB86E за 747,99 долларов и печь для обжига стекла Evenheat — Studio Pro STP за 739,99 долларов.

Печи потребляют много электроэнергии?

Энергопотребление печи во многом зависит от ее размера и конструкции. Небольшие печи, работающие от стандартной бытовой розетки на 120 вольт, обычно потребляют от 1.5 и 1,8 кВт, тогда как печь среднего размера будет потреблять около 5 кВт или 8 кВт.

Нужно ли вентилировать печь для обжига стекла?

При сжигании в печах при сжигании органического материала либо глины, либо глазури образуются дымы. Без надлежащей вентиляции печи эти пары будут просачиваться в помещение печи и представлять опасность для здоровья. Пары серы особенно раздражают, вызывая жжение в глазах, носу и легких.

Можно ли плавить стекло в микроволновке?

Трудно поверить, что микроволновые печи, которые мы используем для разогрева супа и запекания картофеля, могут нагреваться до такой степени, что расплавляют стекло.На самом деле не только микроволновые печи могут плавить стекло, но и большинство печей могут сделать это менее чем за 10 минут.

Легкоплавкие оксидные стекла, приготовленные при температуре плавления 500 °C

Исследование химического состава стекол на основе фосфата олова

Сначала мы исследовали химический состав исходного фосфатного стекла, пригодного для плавления при 500 °C. Между температурой плавления ( T m ) и температурой стеклования ( T g ) существует общепринятая зависимость, т.е.д., Т г / Т м  ~ 2/3 21 . Таким образом, ориентир T g составляет приблизительно 243 °C для достижения плавления при 500 °C. В этом исследовании мы сосредоточились на системе стекла SnO–P 2 O 5 , поскольку сообщалось, что стекла SnO–P 2 O 5 обычно демонстрируют более низкие значения T g ниже 300 °C. 4, 5, 17, 22,23,24 . Важно поддерживать состояния Sn 2+ во время плавления при 500 °C, поскольку сообщается, что реакция окисления Sn 2+ начинается примерно при 450°C 25 .

В таблице 1 представлены химические составы и значения T g нескольких стекол на основе SnO–P 2 O 5 , приготовленных при 500 °C. Кривые дифференциального термического анализа (ДТА) представлены на рис. 1а. Планки погрешностей этих значений T g превышают 5 °C, что незначительно больше, чем обычные значения погрешностей, оцененные путем экстраполяции кривой ДТА. Альтернативный состав ID2 (50SnO–40P 2 O 5 ) также показан, чтобы понять изменение T г при добавлении либо 10 мол.% SnO (для ID3), либо 10 мол. % K 2 O (для ID4).Это свидетельствует о том, что полученные стекла представляют собой термодинамически метастабильные переходные состояния, в которых концентрация ОН-групп 17 или формирование сетки несколько различаются. Поскольку базовый химический состав подобен, ожидается, что стекло, обладающее более высокой T g , проявит более высокую химическую стойкость. В стекле 60SnO–40P 2 O 5 иногда наблюдалась коричневатая окраска приготовленного стекла, хотя все исходные реагенты не содержали частиц углерода.Поскольку в образце коричневатого цвета не наблюдаются заметные дифракционные пики (рис. S1), ожидается, что небольшое количество нанокристаллитов Sn может образоваться во время плавления. На рис. 1б представлены спектры оптического поглощения соединений 50SnO–50P 2 O 5 (ID1), 55.6SnO–44.4P 2 O 5 (ID2), 60SnO–40P 2 O ИД3) и стекла 10К 2 О–50SnO–40P 2 О 5 (ИД4). На вставке показаны расширенные спектры в области края оптического поглощения.Если оценить край оптического поглощения по экстраполяции коэффициента поглощения, как показано на рисунке пунктирной линией, можно выяснить зависимость от состава. Было обнаружено, что эти края оптического поглощения были расположены ниже 330 нм и что края оптического поглощения смещались в синий цвет при уменьшении значений 90 199 T 90 200 90 201 g 90 202, как показано на рис. 1c. Для стекла, легированного SnO, полученного традиционным методом закалки расплава, край оптического поглощения, обусловленный катионом Sn 2+ , смещается в красную сторону с увеличением доли SnO 26 .Однако такого сдвига края в зависимости от доли SnO в данном случае не наблюдается. Принимая во внимание T g , ожидается, что концентрация группы ОН влияет на синее смещение края оптического поглощения. Это предположение подтверждается спектрами поглощения в инфракрасной (ИК) области. Коэффициенты поглощения этих стекол в ИК-диапазоне увеличиваются с уменьшением значений Тл г , что позволяет предположить, что более высокая концентрация ОН вызывает большее уменьшение Тл г .Полосы поглощения при 1570 нм и 2 135 нм относятся к обертону растяжения P–OH и комбинации растяжения–изгиба мод P–OH соответственно 27, 28 . На рисунке 1d показан коэффициент поглощения пика 2135 нм в зависимости от Тл г . Примечательно, что поверхность стекла 50SnO–50P 2 O 5 с наибольшей концентрацией OH быстро разрушалась при погружении в воду при комнатной температуре (КТ). Однако, если доля SnO превышала 60 мол.%, для стекол SnO–P 2 O 5 требовалась температура плавления выше 500 °C, и они иногда проявляли непрозрачность или коричневатую окраску.Водостойкость стекла ИД1 была наихудшей, тогда как ИД4 была лучшей среди этих стекол. Из этих спектров мы пришли к выводу, что ID4 (10K 2 O–50SnO–40P 2 O 5 ) является лучшим кандидатом среди этих композиций как по легкоплавкости, так и по химической стойкости. Поскольку рН воды уменьшился (кислый) после тестирования этих стекол на растворение, мы можем сделать вывод, что существует обычный механизм реакции гидролиза между водой и фосфатными цепями 18 .

Таблица 1. Химический состав и значения температуры стеклования ( T г ) стекол на основе SnO–P 2 O 5 . Рисунок 1

Тепловые и оптические свойства стекол на основе SnO–P 2 O 5 : ( a ) Кривые ДТА стекол на основе SnO–P 2 O 5 — 1. ( b ) Спектры оптического поглощения 50SnO–50P 2 O 5 (ID1), 55.6sno-44.4P 2 O 5 (ID2), 60SNO-40P 2 90SNO-40P 2 O 5 (ID3) и 10K 2 O-50SNO-40P 2 O 5 (ID4) Очки плавится при 500°С в течение 30 мин. На вставке показаны расширенные спектры в области края оптического поглощения. Пунктирная линия указывает линию экстраполяции ID1 для края оптического поглощения. ( c ) Соотношение между краем оптического поглощения и T g этих стекол. ( d ) Соотношение между коэффициентом поглощения приблизительно при 2,135 нм и Тл г .

Мы предположили, что водостойкость стекол К 2 O–SnO–P 2 O 5 может зависеть от изменения структуры в области P 2 O 5 . Чтобы изучить структурные изменения, основанные на химическом составе, были измерены спектры ядерного магнитного резонанса (ЯМР) 31 P с вращением под магическим углом (MAS). На рисунке 2а показаны спектры ЯМР MAS 31 P стекол на основе SnO–P 2 O 5 , которые перечислены в таблице 2.Различные фосфатные звенья, Q i , в спектрах ЯМР 31 Р идентифицируются по химическому сдвигу, которому приписывают число мостиковых атомов кислорода 11, 31, 32, 33 . Пики Q 2 , Q 1 и Q 0 в стеклах на основе фосфата олова расположены при - 33 м.д., - 19 м.д. и - 9 м.д. соответственно 34 . Из спектров ЯМР видно, что димерная структура Q 1 , химический сдвиг которой составляет примерно - 19 м.д., является основным фосфатным звеном в этих стеклах.Рассчитанные доли единиц Q n показаны в Таблице S1. Во всех образцах наблюдалось небольшое количество звена Q 0 . Ранее предполагалось, что единицы Q 0 и Q 1 , которые представляют собой единицы с высокой электронной делокализацией, влияют на химическую (водную) стойкость по сравнению с единицей Q 2 . Иными словами, если доли таких высокоэлектронно-делокализованных единиц велики, стекло будет демонстрировать превосходную водостойкость 33 .Однако, вопреки нашим ожиданиям, заметной разницы между этими очками не было. Кроме того, хотя доли (Q 0  + Q 1 ) превышают 80% во всех системах, эти стекла обладают низкой водостойкостью. Таким образом, мы предполагаем, что остаточные ОН-группы влияют на водостойкость этих стекол из-за низкой температуры плавления.

Рисунок 2

Структурный анализ стекол на основе SnO–P 2 O 5 , расплавленных при 500 °C в течение 1 ч.( a ) 31 P Спектры ЯМР MAS стекол на основе SnO–P 2 O 5 . Пунктирные линии показывают компоненты Q 0 , Q 1 и Q 2 после деконволюции пика. ( b ) Sn L 2 -краевые XANES-спектры стекол на основе SnO–P 2 O 5 наряду с SnO. ( c ) Спектры XANES Sn K-края стекол на основе SnO–P 2 O 5 . ( d ) FT EXAFS Sn K-ребра XAFS.Область k для FT составляет от 3,4 до 12 Å -1 .

Таблица 2. Химический состав и потеря массы стекол КСП после испытания погружением при 50 °C в течение 72 ч. Однако стекло КСП, легированное 1,0La 2 O 3 , не было получено из-за сильного пузырения при термообработке при 500 °С.

Поскольку это приготовление проводилось в условиях окружающей среды или пониженного давления при 500 °C, что было сравнимо с обычной температурой для окисления Sn 2+ , предполагалось, что большинство видов олова являются двухвалентными 25 .Поскольку Sn 2+ более легкоплавкий по сравнению с Sn 4+ , важно экспериментальное подтверждение 29 . Чтобы подтвердить валентное состояние олова, мы измерили спектры рентгеновской абсорбционной структуры ближнего края Sn L-края (XANES) в соответствии с предыдущей статьей 29 . На рисунке 2b показан край Sn L 2 стекол ID2 и ID4, а также SnO. По сравнению с эталоном (SnO) видно, что примерно все частицы Sn являются двухвалентными, и локальное координационное состояние SnO резко не меняется при добавлении K 2 O.Поскольку также предполагалось, что химический состав будет влиять на связность SnO, мы также измерили спектры тонкой структуры рентгеновского поглощения (XAFS) на K-крае Sn. На рисунке 2c показаны спектры XAFS Sn с K-краем стекол ID2 и ID4 с SnO в качестве эталона. Поскольку формы спектров XANES аналогичны, результат согласуется с оценкой валентности по L 2 -краю. На рисунке 2d показано преобразование Фурье (FT) расширенной области XAFS (EXAFS) Sn K-края XAFS.FT был выполнен с областью k от 3,4 до 12 Å -1 . Добавление K 2 O изменяет структуру SnO, т. е. расстояние Sn–O становится больше, а координационное число увеличивается за счет добавления K 2 O. Представляется довольно странным, что расстояние Sn–O стекол K 2 O-замещенных SnO–P 2 O 5 ближе к SnO, чем SnO-богатых SnO–P 2 O 5 . стакан. Сообщалось, что SnO имеет тетрагональную элементарную ячейку со структурой глета 30 .Однако предполагается, что связь P=O звена P 2 O 5 в структуре SnO–P 2 O 5 может увеличивать межатомное расстояние Sn 2+ за счет отталкивания электронов. Поэтому ожидается, что катионы калия будут располагаться вблизи фосфатных цепочек для преимущественной компенсации заряда, а остаточные катионы Sn 2+ будут существовать в более высоком координационном состоянии, аналогичном структуре SnO. Поскольку спектры ЯМР 31 P и спектры Sn L 2 edge XANES аналогичны, изменение координации катиона Sn при добавлении K 2 O является одной из причин получения лучшей водостойкости.По результатам композиционного исследования было выбрано стекло 10К 2 О–50SnO–40P 2 О 5 , которое в дальнейшем обозначается как стекло КСП и имеет наименьшее содержание ОН и наибольшую Т г. среди этих стекол, как композиция стекла на основе фосфата олова.

Повышение водостойкости стекол на основе КСП

Несмотря на то, что мы выбрали стекло КСП в качестве основного состава, его водонепроницаемость недостаточна.Следовательно, требуется дополнительная конструкция материала при температуре плавления 500 °C. Поведение фосфатных стекол при растворении часто обсуждается в зависимости от природы поверхности стекла и скорости гидролиза P-O-P. Естественно, что состав и структура стекол влияют на характер растворения. Оксиды щелочных металлов и фосфатные звенья Q 2 и Q 3 увеличивают скорость растворения, тогда как катионы с высокой напряженностью поля, такие как Al 2 O 3 и Fe 2 O 3 , снижают скорость растворения.Иногда сообщалось, что смешивание оксидов щелочных металлов, т. е. эффект смешанных щелочей оксидных стекол , , улучшает водостойкость стекол 35, 36 . Недавно Онодера и др. . предположил, что коррелированное парное расположение Na и K было внутренней причиной эффекта смешанного щелочного металла. На основании предыдущих сообщений было приготовлено несколько стекол, содержащих два оксида щелочных металлов. На рисунке 3а показана фотография x Li 2 O - (10 -  x ) стекол KSP, приготовленных при 500 °C.Прозрачность уменьшается с увеличением концентрации Li 2 O, и, в частности, стекло K 2 , не содержащее O, непрозрачно, что непригодно для оптических приложений (см. рис. S2). Аналогичный результат был также подтвержден в системе Na 2 O-замещенных x Na 2 O - (10 -  x )KSP (рис. 3б). В Na-замещенной системе наилучшей среди них прозрачностью также обладало стекло КСП. Поведение при кристаллизации оценивают путем получения рентгенограмм.На рисунке 3c показаны рентгенограммы стекол KSP, 10Na 2 O-SP и 10Na 2 O-SP, а также картины Объединенного комитета по стандартам порошковой дифракции (JCPDS) Sn (№ 00-004-0673), SnO (#01-072-1012) и Sn 2 P 2 O 7 (#00-056-0358). В этих стеклах заметного выделения кристаллитов не наблюдалось. Таким образом, предполагается, что 500 °C слишком низка для получения однородного расплава стекла, проявляющего эффект смешанной щелочи, и во время плавления происходит только разделение фаз.Хотя причина, по которой введение K 2 O обеспечивает наилучший результат среди оксидов щелочных металлов, остается неясной, предполагается, что катионный радиус K 2 O подходит для обеспечения прозрачности и легкоплавкости.

Рисунок 3

Прозрачность щелочозамещенных стекол КСП. ( A ) Фотографии x Li 2 O — (10 — x ) KSP и ( b) x Na 2 O- (10- x ) Очки KSP расплавлены на 500°С в течение 10 мин.Фракции замещения равны 0, 5 и 10. ( c ) Рентгенограммы стекол KSP, 10Na 2 O-SP и 10Na 2 O-SP вместе с JCPDS-диаграммами Sn (#00-004- 0673), SnO (#01-072-1012) и Sn 2 P 2 O 7 (#00-056-0358).

Для повышения водостойкости легкоплавкого стекла КСП мы попытались добавить четвертый компонент. В таблице 2 представлены химический состав и потеря массы стекол КСП после испытания погружением в воду при 50 °C в течение 72 ч.Данные табл. 2 показывают, что концентрация добавки, по-видимому, менее эффективна по сравнению с элементами. Среди нескольких оксидов металлов мы обнаружили, что La 2 O 3 может эффективно улучшить водостойкость материалов. Сообщалось об улучшении водостойкости за счет добавления La 2 O 3 в нескольких стеклянных системах, приготовленных методом закалки расплава 37, 38 . В настоящей стеклянной системе также подтверждается повышенная водостойкость благодаря добавлению La 2 O 3 даже при температуре расплава 500 °C, что намного ниже обычной температуры расплава.Следует также отметить, что добавление La 2 O 3 не вызывает ухудшения прозрачности стекла KSP. Мы предполагаем, что катионы La соединяются с фосфатными звеньями для предотвращения разделения фаз.

Физические свойства стекол La

2 O 3 , легированных KSP (LKSP) плавящиеся стекла. В течение трех лет мы подтвердили, что стекло LKSP стабильно в условиях окружающей среды (25 °C,  ~ 60% влажности), несмотря на значительное количество K 2 O, поскольку La 2 O 3 и SnO предотвратить реакцию гидролиза.Поэтому мы исследовали структуру и физические свойства стекла ЛКСП. На рис. 4 представлено сравнение очков KSP и LKSP. Наблюдается увеличение T г при добавлении La 2 O 3 , как показано на рис. 4а, и одновременно снижение концентрации ОН проявляется в оптических спектрах поглощения (рис. 4б). . Следовательно, уменьшение групп ОН при добавлении La 2 O 3 является одной из причин увеличения T g .Эффект добавки La 2 O 3 также наблюдается на краю оптического поглощения. Хотя молярная доля SnO немного уменьшается при добавлении La 2 O 3 , край поглощения смещается в красную сторону, как показано на вставке рис. 4б. Связь между T g и этими свойствами поглощения также была подтверждена в образце, легированном La, как показано на рис. 4c. Примечательно, что фракции Q n в спектрах MAS ЯМР 31 P немного изменяются при добавлении La 2 O 3 (рис.4d), а доля Q 2 увеличивается при добавлении La 2 O 3 (таблица S1). В случае железосодержащего стекла предлагается добавлять катионы Fe, связанные с фосфатными цепями, для повышения химической стойкости 39, 40 . Исходя из результатов соотношения Q 2 , ожидается, что катионы La будут играть ту же роль, что и в предыдущем отчете о фосфатной сети 39 . Поскольку в Sn L 2 -край XANES заметной разницы не наблюдается (рис.4e) и Sn K-края XAFS спектров (рис. 4f), предполагается, что катионы La в основном взаимодействуют с фосфатными звеньями, снижая концентрацию OH при нагреве до 500 °C, тем самым улучшая водостойкость стекла LKSP.

Рисунок 4

Влияние добавки La 2 O 3 на стекла KSP. ( а) Кривые ДТА стекла КСП и стекла La 2 O 3 -легированного КСП (ЛКСП). ( b ) Спектры оптического поглощения стекол КСП и ЛКСП. На вставке показаны расширенные спектры поглощения в области края поглощения.( c ) Край оптического поглощения и коэффициент поглощения около 2135 нм в зависимости от T г . ( d ) 31 P MAS ЯМР-спектры стекол KSP и LKSP. ( e ) Спектры XANES Sn K-края стекол KSP и LKSP вместе с SnO. ( f ) FT EXAFS спектров Sn K-края XAFS стекол KSP и LKSP вместе с SnO.

На рисунке S3 показана кривая вязкости стекла LKSP. Экспериментальные данные могут быть аппроксимированы с помощью уравнения Фогеля-Фулчера-Таммана (VFT) 41,42,43 .Из кривой вязкости можно определить несколько тепловых параметров, которые перечислены в таблице 3. Там же показаны коэффициент теплового расширения и упругие параметры. Из термических параметров можно понять, что полученное стекло может проявлять легкоплавкость, T g сравнима с таковой у обычного легкоплавкого стекла 2,3,4,5,6,7, 8,9,10 . Значение T g , равное 235 °C, близко к ожидаемому значению T g (243 °C), исходя из соотношения: T g / T 3 21 .На основании хрупкости стеклообразующей жидкости, определенной Новиковым и соавт. 44 отношение продольной и поперечной скоростей звука v L / v T составляет примерно 1,76, что указывает на то, что стекло скорее прочное, чем хрупкое. Ожидается, что адаптация поверхности методом нанопечати может быть адаптирована к этому стеклу при температурах ниже 400 °C, что является преимуществом не только для снижения температуры, но и для возможности применения других типов форм для поверхностной нанопечати на поверхности.Тем не менее, показатель преломления при 633 нм стекла LKSP составляет 1,65, что выше, чем у обычных EP, что представляет собой еще одно преимущество этого легкоплавкого неорганического стекла.

Таблица 3 Тепловые и упругие свойства стекла ЛКСП.

Примечательно, что стекло KLSP трудно приготовить обычной плавкой с использованием платиновых тиглей. Как показано на рис. S4, значительное повреждение поверхности платинового тигля было обнаружено после плавки при 800 °C в атмосфере аргона. Таким образом, легкоплавкий процесс при 500 °C с использованием водного раствора H 3 PO 4 имеет дополнительное преимущество, заключающееся в предотвращении повреждения тиглей из-за сильной реакции восстановления.

Как упоминалось во введении, мы предполагаем, что аналогом легкоплавкого неорганического стекла являются ЭФ. Здесь мы сравниваем тепло- и светостойкость стекла ЛКСП с обычными ЭП и поликарбонатами (ПК). На рис. 5а представлены спектры пропускания стекла КСП, легированного La 2 O 3 , а также ПК после ускоренного испытания на долговечность. Для сравнения толщину ПК и стекла нормализовали до 1 мм. Для проверки свойств были проведены два ускоренных испытания: (1) воздействие ультрафиолета (УФ) при комнатной температуре в течение 700 ч и (2) термообработка при 200 °С в течение 1000 ч в атмосфере окружающей среды.Прозрачность неорганического стекла осталась неизменной после обоих испытаний на долговечность, в то время как после обоих испытаний наблюдалось значительное ухудшение прозрачности поликарбоната. На рис. 5б представлены фотографии ПК до и после испытаний на долговечность УФ-облучения и термической обработки. Коэффициент пропускания ПК резко ухудшается после обоих испытаний на долговечность. И наоборот, прозрачность стекла не изменилась после обоих ускоренных испытаний на долговечность. Приведенные здесь результаты демонстрируют, что настоящее неорганическое стекло можно использовать в некоторых областях применения EP.В последнее время неорганические стекла были заменены органическими смолами или EP из-за их плотности, стоимости изготовления и температуры приготовления. Однако с точки зрения термостойкости и светостойкости при больших мощностях есть преимущества в использовании неорганических стекол. Снижая температуру приготовления, мы подчеркнули, что теперь для неорганических стекол открыты несколько окон применения.

Рисунок 5

Коэффициент пропускания стекла ЛКСП в ускоренном испытании на долговечность в сравнении с поликарбонатами (ПК).( a ) Спектры пропускания стекла ЛКСП и ПК после УФ-облучения и термообработки при 200°С в течение 1000 ч. ( b ) Фотографии ПК до и после испытаний на долговечность. Заметное ухудшение коэффициента пропускания наблюдается в ПК, в то время как в стекле LKSP изменений не наблюдается.

В итоге мы изготовили легкоплавкое фосфатное стекло с температурой плавления 500 °С. Подбирая химический состав и исходные материалы, можно получить бесцветные прозрачные стекла. T g имеет температуру ниже 250 °C, что является большим преимуществом для плавки и формовки при низких температурах. Хотя водостойкость иногда представляет собой серьезную проблему для легкоплавкого фосфатного стекла, это свойство можно улучшить с помощью состава и процесса приготовления. Поскольку это легкоплавкое стекло устойчиво к тепловым условиям и сильному свету, оно считается новым кандидатом в бесцветное твердое вещество, которое может частично функционировать в качестве заменителя обычных EP.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Температура обработки стекла Mo-Sci Corporation

Стекло

представляет собой аморфное твердое вещество без дальнего порядка. Это отсутствие порядка и отличает стекло от кристаллического твердого тела. Например, когда диоксид кремния медленно охлаждается до температуры кристаллизации, он может образовывать кристаллы, придавая твердому телу геометрическую структуру по всему материалу. Когда диоксид кремния нагревают, а затем быстро охлаждают, его упорядоченная кристаллическая структура не может реформироваться, и он становится аморфным твердым телом (стекло). [1]  

Стекло проходит различные переходы при плавлении. Температура стеклования, температура размягчения и температура кристаллизации являются частью процесса стеклообразования. Осторожное маневрирование на этих этапах имеет решающее значение для формирования стеклянного продукта без стресса.

Температура стеклования

Температура стеклования (T g ) характеризует диапазон температур, при котором аморфный материал переходит из твердого хрупкого состояния в вязкое состояние по отношению к повышению температуры. [2] Твердое тело начинает проявлять вязкоупругие свойства при температуре выше г . Когда неупорядоченные молекулы находятся ниже T 90 201 g 90 202 , они имеют меньше энергии, и молекулы не могут перемещаться в новые положения при приложении напряжения. Когда T g выше, молекулы имеют большую кинетическую энергию, что позволяет им двигаться, чтобы уменьшить приложенные напряжения. [3] Температура отжига выбирается на основе температуры стеклования, что позволяет снять любое напряжение до полного охлаждения стекла.

Точка размягчения Littleton

Температура размягчения Литтлтона (T s ) стекла – это температура, при которой стекло движется под собственным весом. Когда стекло нагревается, стекло течет легче. Сопротивление течению известно как вязкость. В точке размягчения стекло имеет вязкость 10 7,6 пуаз. [4] Эта точка часто используется для определения рабочего диапазона стекла. Как только стекло достигает точки размягчения, оно становится ковким, не плавясь.

Температура кристаллизации

Температура кристаллизации (Т х ) характеризует начало кристаллизации. Кристаллизация – это процесс образования твердого тела. Молекулы становятся высокоорганизованными в геометрическую структуру, известную как кристалл. Это происходит в два этапа. Первым шагом является зарождение или формирование «затравки». На зародышеобразование может влиять инициирование образования вторичной фазы в матрице или введение постороннего вещества, такого как частицы из тигля.Второй этап — это рост кристаллов, то есть рост вокруг исходных центров зародышеобразования в слоях. [5] Кристаллизация переводит расплав в более низкое энергетическое состояние. Если расплав кристаллизуется, он не станет стеклом, так как стекло представляет собой неупорядоченное твердое тело. Кристаллизации можно избежать за счет быстрой закалки через область стеклования.

Коэффициент теплового расширения

Коэффициент теплового расширения (КТР) описывает изменение формы, площади и объема материала в ответ на изменение температуры. [6] Тепло — это тип кинетической энергии. Когда материал нагревается, его кинетическая энергия увеличивается, что заставляет молекулы вибрировать с более высокой частотой. Тогда молекулы занимают больше места, чем обычно. Обратное верно при охлаждении материала. При охлаждении молекулы имеют меньшую кинетическую энергию, и они сжимаются, занимая меньше места. КТР важен при соединении различных компонентов вместе. При герметизации различных твердых тел с помощью стеклянных уплотнений важно обеспечить соответствие коэффициентов теплового расширения.Два разных материала и уплотнительное стекло должны иметь одинаковые или близкие коэффициенты теплового расширения, чтобы предотвратить растрескивание уплотнения.

Обширные знания и исследовательский опыт корпорации Mo-Sci в области стекла делают ее идеальным кандидатом для нужд разработки на заказ. Mo-Sci сотрудничает с компаниями из самых разных отраслей, создавая индивидуальные решения из стекла для уникальных применений. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о том, как мы можем помочь с вашим следующим изделием из стекла. [8]

Каталожные номера
  1. Ресурсный центр NDT, http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Materials/Structure/solidstate.htm, Центр NDE, Университет штата Айова.
  2. ISO 11357-2: Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия. Часть 2. Определение температуры стеклования (1999 г.).
  3. Стеклянный переход. https://pslc.ws/macrog/tg.htm. Дата обращения: 21 июня 2019 г.
  4. Технические стекла: физические и технические свойства | Техническая брошюра SCHOTT. https://www.us.schott.com/d/tubing/ffed51fb-ea4f-47d3-972e-5a2c20f123f5/1.0/schott-brochure-technical-glasses_us.pdf. Дата обращения: 21 июня 2019 г.
  5. Кристаллизация | Reciprocal Net http://www.reciprocalnet.org/edumodules/crystallization/. Доступ: 24 июня 2019 г.
  6. Типлер, Пол А.; Моска, Джин (2008). Физика для ученых и инженеров – Том 1 Механика/Колебания и волны/Термодинамика. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Worth Publishers. стр. 666–670. ISBN 978-1-4292-0132-2.
  7. Новые герметики для значительного увеличения срока службы и производительности твердооксидных топливных элементов | Блог Mo-Sci https://mo-sci.com/novel-sealants-Improve-solid-oxide-fuel-cells. Доступ: 25 июня 2019 г.
  8. Веб-сайт корпорации Mo-Sci https://mo-sci.com/en/custom-development. Доступ: 24 июня 2019 г.

Боросиликатное стекло | Натриево-боросиликатное стекло

Что такое боросиликатное стекло?

В конце 19 века немецкий стеклодув Отто Шотт впервые добавил борную кислоту в традиционный состав натриево-кальциевого стекла, создав первые партии боросиликатного стекла, также известного как натриево-боросиликатное стекло.

Боросиликатное стекло состоит из:

  • 80 % диоксида кремния
  • 13 % оксида бора
  • 4 % оксида натрия
  • 2–3 % оксида алюминия
  • 8

    Его главное свойство заключается в том, что оно не расширяется, как обычное стекло. Благодаря низкому коэффициенту теплового расширения он обладает превосходной термостойкостью. В натриево-кальциевом стекле атомы натрия смягчают стекло, облегчая его форму. Однако, когда атомы натрия горячие, они вибрируют и расширяются, заставляя стекло разбиваться.В боросиликатном стекле смягчение достигается за счет добавления атомов бора, поэтому требуется меньше натрия. В результате оно расширяется только на одну треть по сравнению с натриево-известковым стеклом. Это означает, что даже при резком изменении температуры он не сломается. В очень редком и крайнем случае, когда оно разобьется, оно треснет, но вероятность того, что оно разобьется, меньше, чем у традиционного известково-натриевого стекла. Боросиликатное стекло настолько безопасно, что его часто используют для изготовления бытовых духовок и посуды. Даже при высоких температурах стекло можно поставить на холодный стол, и оно не разобьется.

    Оно также имеет высокую температуру плавления, приблизительно 1648°C, что делает его более термостойким, чем обычное стекло. Известно, что выше 525°С стекло начинает размягчаться, а выше 860°С – разжижаться. Он остается прозрачным и прочным даже при воздействии высоких температур, что делает его идеальным для высококачественного сценического освещения, светодиодных ламп и стробоскопов.

    Это стекло также известно своей чрезвычайно высокой химической стойкостью. Все, от пробирок, стержней и стаканов до мерных цилиндров, пипеток и насадок для пробок, производится из боросиликата и используется в лабораториях по всему миру.Он справляется даже с самыми летучими химическими веществами, всегда оставаясь неповрежденными. Его даже можно использовать для хранения ядерных отходов.

    Искусство из боросиликатного стекла

    Художники веками нагревали и плавили стекло, в основном используя технику, известную как пламенная обработка или лэмпворк. Однако с созданием боросиликатного стекла они могут использовать уникальные свойства и производить более масштабные и сложные работы. Благодаря высокой термостойкости он позволяет художникам с большей легкостью соединять несколько компонентов в большие и сложные композиционные работы.Еще одним преимуществом для художников является уникальная способность нагреваться и манипулировать в одном конкретном. Объекты можно смягчить или исказить путем выборочного нагрева определенных областей для достижения ряда эстетических эффектов. Художник также сможет поместить стержень из боросиликатного стекла непосредственно в пламя, не беспокоясь о безопасности. В случае с известково-натриевым стеклом его необходимо медленно нагревать, чтобы оно не раскололось.

    Краски для боросиликатного стекла

    Еще одним уникальным аспектом для художников, работающих с этим стеклом, является поразительная цветовая палитра.Бой означает, что стекло изменит цвет при повторном нагревании. Яркие боросиликатные цвета могут создавать целый ряд текстур и оттенков просто из одного стержня. Цвета воспроизводимы, и они не выгорают, как в случае с некоторыми цветами натронной извести. Они чрезвычайно универсальны и могут использоваться для создания различных эффектов.

    Достигнута температура припоя золотого олова

    Компания Hitachi сегодня объявила об успешной разработке низкоплавкого стекла с температурой плавления 220-300°C («легкоплавкое стекло»).Это стекло было разработано как низкотемпературный герметик, который не содержит регулируемых материалов, таких как свинец, представляющий высокую нагрузку на окружающую среду, или легко испаряющихся галогенов, таких как фтор или йод.

    Разработанное стекло станет частью линейки экологичных легкоплавких ванадатных стекол Hitachi Chemicals серии «Vaneetect», позволяющих использовать их даже при более низких температурах.Он относительно недорог по сравнению с золото-оловянным припоем, обычным низкотемпературным герметиком, и обеспечивает лучшие герметизирующие свойства, чем клейкие смолы, против воздуха и влаги. Кроме того, поскольку разработанное легкоплавкое стекло можно использовать с металлами, керамикой и смолами, а также плавить с помощью различных источников тепла, таких как электроплитки, инфракрасные лампы, лазеры и т. д., оно также открывает новые возможности. для устройства устройства и технологии процесса. Поставки образцов от Hitachi Chemical доступны с сегодняшнего дня.

    В декабре 2009 года Hitachi и Hitachi Chemical успешно разработали экологически безопасное легкоплавкое ванадатное стекло «Vaneetect» с температурой запайки 350-400°C в качестве альтернативного герметика токсичному легкоплавкому стеклу, содержащему свинец и фтор, или относительно дорогой золото-оловянный припой. В феврале 2012 года Hitachi Chemical начала массовое производство Vaneetect, и теперь он применяется в электронных устройствах, таких как кварцевые генераторы и устройства MEMS.Однако припой с золотым оловом, который может герметизироваться в вакууме при температуре около 300 ℃, по-прежнему используется в высококачественных электронных устройствах. Кроме того, для повышения надежности электронных устройств, в которых в настоящее время используются клейкие смолы, в последние годы существует растущий спрос на повышенную устойчивость к воздуху/влаге.

    Чтобы удовлетворить эту потребность, Hitachi и Hitachi Chemical начали разработку стекла, плавящегося при еще более низкой температуре, и, открыв технологию управления структурой стекла, смогли снизить температуру сваривания с 350–400°C до 220–300°C и дополнительно повысить устойчивость к воде и пару.Особенности разработанной технологии описаны ниже.

    (1) Технология более низкой температуры плавления

    В прежней технологии легкоплавкого стекла низкая температура плавления, а также высокая герметичность и устойчивость к воде/пару достигались за счет легирования сетчатой ​​структуры стекла катионами, которые образуют слабые связи с ионами кислорода и/или имеют большой ионный радиус*6. На основе этой технологии был разработан метод управления структурой сетки стекла, позволяющий стабильно вводить ионы серебра с эффектом значительного снижения температуры плавления до 220-300 ℃.Регулируя количество ионов серебра, вводимых в структуру стекла, также можно контролировать температуру герметизации. Кроме того, за счет уменьшения количества катионов, которые легко связываются с молекулами воды, также была достигнута превосходная водо-/паростойкость.

    (2) Особенности разработанного стекла

    • Воздействие на окружающую среду может быть сведено к минимуму, поскольку стекло не содержит свинца или галогенов.
    • Благодаря структуре стекла, состоящей только из оксидов, его можно нагревать и использовать в качестве уплотнения в атмосфере, вакууме или азоте.
    • Стекло можно нагревать с помощью различных источников тепла, таких как нагревательные плиты, инфракрасные лампы, различные лазеры и т. д. Кроме того, можно предотвратить термическую деградацию термочувствительных органических устройств или электронных устройств, использующих подложки из смолы, с помощью лазерного источника для нагревать только легкоплавкую стеклянную часть.
    Учитывая вышеперечисленные особенности, разработанное стекло является потенциальной альтернативой золото-оловянным припоям и адгезивным смолам, а также в качестве низкотемпературного воздухонепроницаемого герметика для реализации конструкций устройств, которые до сих пор не существовали, или новых технологических процессов. .Hitachi Group продолжит активно разрабатывать и применять на практике новые технологии для снижения нагрузки на окружающую среду.
    Исследование показывает, что вязкие материалы не подчиняются стандартным законам ниже порога температуры плавления.

    Источник: Хитачи

    Цитата : Легкоплавкое стекло 220-300С для герметизации: Достигнуты температуры золото-оловянного припоя (27 ноября 2012 г.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.