Стекло характеристики: общие технические характеристики (состав, прочность и т ― Стекольная Компания

Стекло: основные свойства и характеристики

С давних пор для осветления и придания жилому помещению уюта делали окна. Атак как стекло было большой редкостью, то вместо него использовались другие материалы. К счастью, в настоящее время стекло не редкость: его используют везде и для разных целей. Причем купить можно не только обыкновенное оконнное стекло, но и цветное для изготовления витражей.

Все твердые тела делят на кристаллические и аморфные. Последние обладают свойством плавиться при достаточно высокой температуре. В отличие от кристаллических тел они имеют структуру лишь с небольшими участками упорядоченно соединенных ионов, причем эти участки соединены между собой так, что образуют асимметрию.

В науке (химия, физика) стеклом принято называть все аморфные тела, которые образуются в результате переохлаждения расплава. Эти тела вследствие постепенного увеличения степени вязкости оказываются наделенными всеми признаками твердых тел. Они также обладают свойством обратного перехода из твердого в жидкое состояние.

Стеклом в обыденной жизни называют прозрачный хрупкий материал. В зависимости от того или иного компонента, входящего в состав исходной стекломассы, в промышленности различают следующие виды стекла: силикатные, боратные, боросиликатные, алюмосиликатные, бороалюмосиликатные, фосфатные и другие.

Как и любое другое физическое тело, стекло обладает рядом свойств.

Физические и механические свойства стекла

Плотность стекол зависит от компонентов, входящих в их состав. Так, стекломасса, в больших количествах включающая оксид свинца, более плотная по сравнению со стеклом, состоящим помимо прочих материалов и из оксидов лития, бериллия или бора. Как правило, средняя плотность стекол (оконное, тарное, сортовое, термостойкое) колеблется от 2,24×10 в кубе — 2,9×10 в кубе кг/м3. Плотность хрусталя несколько больше: от 3,5 х 10 в кубе — 3,7 х 10 в кубе кг/м3.

Прочность. Под прочностью на сжатие в физике и химии принято понимать способность того или иного материала сопротивляться внутренним напряжениям при воздействии извне каких-либо нагрузок. Предел прочности стекла составляет от 500 до 2000 МПа (хрусталя — 700-800 МПа). Сравним эту величину с величиной прочности чугуна и стали: соответственно 600-1200 и 2000 МПа.

При этом степень прочности того или иного вида стекла зависит от химического вещества, входящего в его состав.

Более прочны стекла, включающие в свой состав оксиды кальция или бора. Низкой прочностью отличаются стекла с оксидами свинца и алюминия.

Предел прочности стекла на растяжение составляет всего 35-100 МПа. Степень прочности стекла на растяжение в большей степени зависит от наличия различных дефектов, образующихся на его поверхности. Различные повреждения (трещины, глубокие царапины) значительно снижают величину прочности материала. Для искусственного увеличения показателя прочности поверхность некоторых стеклоизделий покрывают кремнийорганической пленкой.

Хрупкость — механическое свойство тел разрушаться под действием внешних сил. Величина хрупкости стекла в основном зависит не от химического состава образующих его компонентов, а в большей степени от однородности стекломассы (входящие в его состав компоненты должны быть беспримесными, чистыми) и толщины стенок стеклоизделия.

Твердостью обозначают механическое свойство одного материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого. Определить степень твердости того или иного материла можно с помощью специальной таблицы-шкалы, отражающей свойства некоторых минералов, которые расположены по возрастающей, начиная с менее твердого, талька, твердость которого взята за единицу, и заканчивая самым твердым — алмазом с твердостью в 10 условно принятых единиц.

Часто твердость стекла «измеряют» с помощью шлифования, используя так называемый метод определения абразивной твердости. В таком случае ее величина устанавливается в зависимости от скорости отслаивания единицы поверхности стеклоизделия при определенных условиях проведения шлифовки.

Степень твердости того или иного вида стекла в основном зависит от химического состава входящих в него компонентов. Так, использование при создании стекломассы оксида свинца значительно снижает твердость стекла. И, напротив, силикатные стекла достаточно плохо поддаются механической обработке.

Теплоемкостью называют свойство тел принимать и сохранять определенное количество теплоты при каком-либо процессе без изменения состояния.

Теплоемкость стекла прямо зависит от химического состава компонентов, входящих в состав исходной стекломассы. Его удельная теплота при средней температуре равна 0,33-1,05 Дж/(кгхК). Причем чем выше в стекломассе содержание оксидов свинца и бария, тем ниже показатель теплопроводности. Но вот легкие оксиды, такие, например, как оксид лития, способны повысить теплопроводность стекла.

При изготовлении стеклоизделий следует помнить о том, что аморфные тела, обладающие низкой теплоемкостью, остывают значительно медленнее, чем тела с высоким показателем теплоемкости. У таких тел наблюдается также увеличение количества теплоемкости с повышением внешней температуры. Причем в жидком состоянии этот показатель растет несколько быстрее. Это характерно и для стекол различных типов.

Теплопроводность. Таким термином в науке обозначают свойство тел пропускать через себя теплоту от одной поверхности до другой, при условии, что у последних разная температура.

Известно, что стекло плохо проводит тепло (кстати, это свойство широко используется в строительстве зданий). Уровень его теплопроводности в среднем составляет 0,95-0,98 Вт/(м х К). Причем наболее высокий показатель теплопроводности отмечен у кварцевого стекла. С уменьшением доли оксида кремния в общей массе стекла или при замене его на любое другое вещество уровень теплопроводности понижается.

Температура начала размягчения — это такая температура, при которой тело (аморфное) начинает размягчаться и плавиться. Самое твердое —- кварцевое — стекло начинает деформироваться только при температуре 1200-1500 °С. Другие типы стекол размягчаются уже при температуре 550-650 0С. Эти показатели важно учитывать при различных работах со стеклом: в процессе выдувания изделий, при обработке краев этих изделий, а также при термической полировке их поверхностей.

Величина температуры начала плавления того или иного сорта и вида стекла определяется химическим составом компонентов. Так, тугоплавкие оксиды кремния или алюминия повышают температурный уровень начала размягчения, а легкоплавкие (оксиды натрия и калия), напротив, понижают.

Тепловое расширение. Этим термином принято обозначать явление расширения размеров того или иного тела под воздействием высоких температур. Эту величину очень важно учитывать при изготовлении стеклоизделий с различными накладками по поверхности. Материалы для отделок следует подбирать так, чтобы величина их теплового расширения соответствовала тому же показателю стекломассы основного изделия.

Коэффициент теплового расширения стекол прямо зависит от химического состава исходной массы. Чем больше в стекломассе щелочных оксидов, тем выше показатель температурного расширения, и, наоборот, присутствие в стекле оксидов кремния, алюминия и бора снижает эту величину.

Термостойкостью определяется способность стекла не поддаваться коррозии и разрушению в результате резкой смены внешней температуры. Этот коэффициент зависит не только от химического состава массы, но и от размера изделия, а также от величины теплоотдачи на его поверхности.

Оптические свойства стекла

Преломление света — так в науке называют изменение направления светового луча при его прохождении через границу двух прозрачных сред. Величина, показывающая преломлние света стекла, всегда больше единицы.

Отражение света — это возвращение светового луча при его падении на поверхность двух сред, имеющих различные показатели преломления.

Дисперсия света — разложение светового луча в спектр при его преломлении. Величина дисперсии света стекла прямо зависит от химического состава материала. Наличие в стекломассе тяжелых оксидов увеличивает показатель дисперсии. Именно этим свойством и объясняется явление так называемой игры света в хрустальных изделиях.

Поглощением света определяют способность той или иной среды уменьшать интенсивность прохождения светового луча. Показатель поглощения света стекол невысок. Он увеличивается лишь при изготовлении стекла с применением различных красителей, а также особых способов обработки готовых изделий.

Рассеяние света — это отклонение световых лучей в различных направлениях. Показатель рассеяния света зависит от качества поверхности стекла. Так, проходя сквозь шероховатую поверхность, луч частично рассеивается, и потому такое стекло выглядит полупрозрачным. Это свойство, как правило, используют при изготовлении стеклянных абажуров для ламп и плафонов для светильников.

Химические свойства стекла

Среди химических свойств необходимо особо выделить химическую стойкость стекла и изделий из него.

Химической стойкостью в науке называют способность того или иного тела не поддаваться воздействию воды, растворов солей, газов и влаги атмосферы. Показатели химической стойкости зависят от качества стекломассы и воздействующего агента. Так, стекло, не подвергающееся коррозии при действии воды, может деформироваться при воздействии щелочных и солевых растворов.

Стекло: виды и характеристики

Стекло известно людям уже около 55 веков. Самые древние образцы обнаружены в Египте. В Индии, Корее, Японии найдены стеклянные изделия, возраст которых относится к 2000 году до нашей эры. Раскопки свидетельствуют, что на Руси знали секреты производства стекла более тысячи лет назад. А первое упоминание о русском стекольном заводе (он был построен под Москвой возле деревни Духанино) относится к 1634 году.

Несмотря на столь древнюю историю, массовый характер производство стекла приобрело лишь в конце прошлого столетия благодаря изобретению печи Сименса-Мартина и заводскому производству соды. А уж листовое стекло — вещь и вовсе современная. Технология его изготовления была разработана в нашем веке.

Проверка на выносливость.

Механическую прочность стекла характеризует твердость. Она же определяет его сопротивление деформации, которая непременно возникнет, если попытаться «внедрить» в стекло более твердое тело (камень, например). Любопытен практический метод определения микротвердости. В поверхность стекла вдавливается алмазная пирамидка при нагрузке вдавливания от 50 до 100 граммов.

Хрупкость стекла — это его возможность сопротивляться удару. При испытании на хрупкость на образец стекла сбрасывают эталонный стальной шар либо бьют его маятником. В обоих случаях прочность определяют работой, затраченной на разрушение образцов.

Режем…

Резку стекла выполняют алмазным или твердосплавким стеклорезом. Алмазный — тот, в оправу которого вставлено зерно алмаза таким образом, чтобы оно имело два угла — тупой и острый. Острый при резке должен двигаться вперед, тогда алмаз свободно скользит по стеклу, не задерживаясь на имеющихся на стекле неровностях. Если же вести алмаз тупым углом вперед, зерно быстро выпадет или сойдет в сторону со своего места.

Чтобы при резке стекла не приходилось постоянно пользоваться транспортиром, замеряя угол наклона алмаза, на оправе стеклореза делают особую метку, которая при резке всегда должна быть обращена к линейке.

Но какой бы твердый не был алмаз, и он со временем тупится. Тогда приходится обращаться за помощью к ювелиру (или часовщику), чтобы он перевернул зерно на другую грань.

Твердосплавкий стеклорез обычно бывает трехроликовым. Ролики и есть режущая часть. Каждый из них рассчитан на резку 350 погонных метров стекла. После сильного затупления ролик точат на специальном бруске с алмазной пылью или электроточиле.
Различные фигуры из стекла можно вырезать самодельным «карандашом-стеклорезом», сделанным из древесного угля. Уголь растирают в ступке в мелкий порошок и замешивают его в гуммиарабике (вязкая прозрачная жидкость, выделяемая некоторыми видами акаций; растворяется в воде, образуя клейкий раствор). Полученное густое тесто раскатывают в крупные палочки и хорошо их просушивают.

Непосредственно перед резкой край стекла надпиливают трехгранным напильником. Затем зажигают карандаш с одного конца и касаются им надпиленного края стекла. Горячим кончиком карандаша ведут в нужном направлении. По образовавшимся трещинам стекло легко лопается.

Сверлим…

Стекла, как и люди, стареют — со временем увеличивается их хрупкость. Поэтому при работе со старыми стеклами их сначала надо промыть, просушить, протереть тряпкой, чуть смоченной скипидаром, и снова просушить, защитив от пыли.
Отверстия в стекле лучше всего делать с помощью ручной дрели, так как при работе электроинструментом стекло в месте сверления сильно нагревается.

Сверла используют в основном алмазные. Центр сверления намечают «крестиком» с помощью стеклореза. Роль смазки выполняет технический скипидар, в котором разведена канифоль. Первую каплю этого раствора наносят на «крестик», а затем постепенно добавляют уже при сверлении, так чтобы углубление всегда было заполнено смазкой.

После просверливания на 0,7-0,8 толщины, когда острие почти выходит на другую сторону, стекло переворачивают. Легким ударом острия сверла вводят его в просверленный конус и продолжают работу «до победного конца» уже с другой стороны. Такая «хитрость» позволяет избежать трещин, получения неровных краев отверстия, а также уменьшить его конусность. Существуют и другие способы сверления стекла.

Делаем витраж.

Традиционная технология изготовления витражей сложна, дорога, и под силу лишь опытным мастерам-художникам. Но если у вас «руки растут откуда надо», то украсить дверь самодельным витражом из битого стекла на силикатном клее будет вполне под силу. Сначала разрабатывают рисунок будущего «произведения» (выполняют на листе бумаги в натуральную величину и в цвете). Затем наклеивают его с обратной стороны стекла, на котором будет выполняться витраж, «лицом» вниз.

После этого тонкой кистью с быстросохнущей краской черного, темно-синего или темно-коричневого цвета наносят контуры изображения. Цветное стекло для витража можно получить из подручного материала (зеленое и коричневое — из разбитых бутылок, красное — из светофильтров либо от автомобильных фар и т.д.). Подобранные по цвету стекла разбиваются на осколки до размера, необходимого для выполнения декоративного орнамента. Стекла с наклеенным рисунком укладывают в горизонтальное положение на ровное основание лицевой стороной вверх и протирают нашатырным спиртом.

На подготовленную таким образом поверхность наносят слой силикатного клея и выкладывают мозаику. Через 4-6 часов поверхность витража заливают сплошным слоем клея таким образом, чтобы он покрывал все выступающие осколки. Клей сглаживает все шероховатости витража, поверхность становится волнистой, блестящей, хорошо видна на просвет.

Раскрашиваем…

«Морозные узоры» на стекле получают с помощью столярного клея. Для этого стеклу сначала придают матовость, обрабатывая песком вручную или пескоструйным аппаратом. На матовую поверхность наносят двух-трехмиллиметровый слой горячего крепкого раствора столярного клея. Высыхая, клей отрывает тонкую пленку стекла, которая легко снимается щеткой.

Многослойное стекло.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: целесообразно использовать в качестве стекол, защищающих от взлома, от пуль, от огня и шума, для защиты человека от различных травм, а также для изготовления изолирующих стеклопакетов.
Многослойным или ламинированным называется стекло, состоящее из двух или более слоев, «склеенных» вместе с помощью пленки или ламинирующей жидкости. Слои могут быть: выполненные из стекла одного или различных типов, прямые или гнутые в соответствии с заданной формой (форму им придают до склейки).

Процесс ламинирования сложный, выполняется с помощью автоматизированной линии в несколько стадий. Последний этап проводится в автоклаве под воздействием тепла и давления. Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла, но делает его «безопасным» — при разрушении осколки не разлетаются во все стороны, а остаются «висеть» на эластичной пленке.

Кроме того, такие стекла (целые, разумеется) хорошо защищают и от ультрафиолетового излучения. Ламинированные стекла продают как в виде больших пластин, из которых нарезают полотна требуемого размера, так и в виде готовых изделий определенных форм и размеров.

Оконное стекло.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон, витражей, балконных дверей, световых фонарей, теплиц, оранжерей и других светопрозрачных ограждающих конструкций жилых зданий и промышленных сооружений.
Качественные листы оконного стекла прозрачны и бесцветны — никаких радужных и матовых пятен, несмываемых налетов, и других следов выщелачивания на поверхности! Допускаются зеленоватый и голубоватый оттенки, но при условии, что они не снижают коэффициента светопропускания (соотношения двух световых потоков — прошедшего через лист стекла к падающему на этот же лист).

Прочность стекла зависит от нескольких составляющих: способа выработки и обработки поверхностей и торцов, однородности, степени отжига или закалки, состояния поверхности листа и его размеров.

Выбирая стекло, помните, что появившиеся в процессе изготовления на поверхностях листа и в его объеме микротрещины и неоднородности снижают прочность примерно в 100 раз. Внимательно осмотрите кромки, они должны быть ровными, а углы целыми. Даже небольшие сколы и зазубрины по кромкам станут концентраторами напряжения, такое стекло — не жилец. Наличие маленьких дефектов (пузырей, инородных включений, царапин и так далее) возможно, но регламентируются специальными стандартами.

Для обычного оконного остекления чаще применяют листы толщиной 2,5-4 мм. Для больших же окон и витражей они не годятся, не выносят ветровой нагрузки. В таких случаях следует устанавливать более толстое стекло — 6 или даже 10 мм. Причем чем выше расположено большое окно, тем толще должно быть стекло и тем меньше площадь его листа.

И еще одна важная вещь. Хотя свойства стекла мало зависят от направления его резки, все же желательно размечать длинную сторону оконного стекла параллельно длинной стороне раскраиваемого листа. Оформляя заказ, имейте это в виду. Кстати, нарезка стекла удорожает его стоимость примерно на 30 процентов.

Солнцезащитное стекло.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон, а также солнцезащитных устройств — козырьков, вертикальных экранов и т.д. Наиболее уместно применение в зданиях с активным использованием кондиционеров.

Солнцезащитные стекла либо отражают либо поглощают излучение. Теплопоглощающие получают введением в стекломассу специальных добавок, окрашивающих ее в зеленовато-голубоватые или серые тона. Такие стекла пропускают 65-75 процентов света, а инфракрасных лучей — всего 30-35 процентов, причем их способность пропускать и поглощать лучи (при едином химическом составе) зависит от толщины листа.

При высоком коэффициенте поглощения света «темные» теплопоглощающие стекла могут сильно нагреваться (на 50-70 градусов выше окружающей среды), поэтому их не рекомендуется использовать в наружном остеклении. Их также нежелательно подвергать неравномерному нагреву или охлаждению. Второй вид стекол, которые призваны защищать от солнца, — с прозрачными для видимых лучей спектра тонкими окиснометаллическими, керамическими или полимерными покрытиями. Покрытия эти наносят на одну из поверхностей обычного бесцветного стекла. Такие стекла тоже поглощают часть инфракрасного солнечного излучения, но нагреваются значительно меньше, а их светотехнические характеристики мало зависят от толщины листа.

Благодаря солнцезащитным стеклам летом в помещении не так жарко, контрастность и яркость освещаемых предметов меньше. В результате снижается утомляемость глаз, люди меньше устают. Однако от прямых солнечных лучей такие стекла не защищают (яркость солнечного диска остается слишком высокой), так что от жалюзи или штор отказываться не надо.
Приобретая солнцезащитное стекло, учтите: искажение цветов просматриваемых через него предметов должно быть минимальным.

Теплосберегающее стекло (энергосберегающее).

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: используются в основном при производстве стеклопакетов.
Если Вы покупаете газовую или обычную электрическую плиту, обратите внимание на фиксацию крышки панели конфорок. Очень удобно и безопасно, когда Вы можете оставить крышку плиты в любом положении (под любым углом наклона). Это достигается путем специальной балансировки шарниров.

Выпускаются стекла как с «твердыми» покрытиями — К-стекло, и с так называемыми «мягкими» — i-стекло. В отличие от «мягкого» покрытия «твердые» имеют неотъемлемую слабую поверхностную дымку, особенно заметную при ярком освещении. Окно с таким стеклом выглядит как вымытое грязной водой.

Такие стекла наиболее часто применяются в современных ПВХ-окнах, ощутимо экономя энергию. Например, при наружной температуре -26 градусов и температуре в помещении +20, температура на поверхности стекла внутри помещения будет +5,1 — у обычного стеклопакета, +11 — у стеклопакета с К-стеклом, +14 — с i-стеклом.

Узорчатое стекло.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление оконных и дверных проемов, устройство перегородок в жилых, общественных и промышленных зданиях. Не рекомендуется применять узорчатое стекло в помещениях с большим количеством пыли, копоти и т.п.
Узорчатое листовое стекло имеет на одной или обеих поверхностях четкий рельефный повторяющийся рисунок и бывает как бесцветным, так и цветным. Цветное получают из окрашенного «в массе стекла» или нанесением на одну из поверхностей бесцветных окиснометаллических покрытий.

Это декоративный материал. Наружные и внутренние витражи, ширмы, перегородки из него в фойе, вестибюлях, залах кафе получаются великолепные. А вот «выгораживать» узорчатым стеклом помещения для конфиденциальных разговоров не стоит. Узорчатое, как и обычное или цветное стекло — не преграда для любителей подслушивать.
Цвет и рисунок поверхности стекла должен соответствовать утвержденным эталонам. Глубина рельефных линий — от 0,5 до 1,5 мм.

Узорчатое стекло должно пропускать и рассеивать свет. Коэффициент светопропускания бесцветного варианта при освещении рассеянным светом, если узоры нанесены только на одной стороне — не менее 0,75, если узоры на двух сторонах — 0,7. Светопропускание цветных узорчатых стекол определяется составом, цветом стекла и покрытий и составляет 30-65%.

Закаленное стекло.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон и перегородок, дверей, ограждений балконов, лестничних маршей и т.д., а также при производстве изолирующих стеклопакетов или ламинированных стекол.

Закаленные стекла изготавливают из листов неполированного, полированного или узорчатого стекла на специальных закалочных установках. При необходимости в стекле предварительно делают требуемые вырезы, отверстия, обрабатывают кромки, потому что готовые закаленные стекла нельзя резать, сверлить и подвергать другим видам механической обработки.
Закалка стекла в некотором роде похожа на закалку стали. Сначала его разогревают выше температуры размягчения, а затем быстро охлаждают в струях воздуха. При охлаждении первыми затвердевают поверхностные слои стекла. В них при остывании внутренних слоев возникают остаточные напряжения сжатия. Эти-то напряжения и обеспечивают механическую прочность и термостойкость стекла.

Прочность закаленного стекла на изгиб и удар в 5-6 раз больше прочности обычного стекла, при этом и термическая стойкость его существенно выше. Разбитое закаленное стекло распадается на мелкие острые осколки. Причем это регламентированно требованиям стандартов качества — при контрольном разрушении острым молоточком массой 75 граммов закаленные стекла должны иметь не менее 40 осколков в квадрате размерами 50х50 мм или 160 осколков в квадрате 100х100 мм.

Наиболее уязвимым местом закаленного стекла являются его кромки. При монтаже конструкций необходимо оберегать его торцы от ударов, царапин и других повреждений.
Светопропускание прозрачного закаленного стекла составляет не менее 84 процентов.

Армированное стекло.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон, световых фонарей, перегородок в производственных, общественных и жилых зданиях, для устройства балконных ограждений. Армирование стекла производят так: в середину листа параллельно его поверхности в процессе изготовления помещают металлическую сетку с квадратными ячейками.

Сетку применяют сварную из стальной проволоки, а для стекла высшей категории качества — еще и с защитным алюминиевым покрытием. Сторона квадратной ячейки составляет 12,5 или 25 мм. Сетка должна быть расположена по всей площади листа на расстоянии не менее 1,5 мм от поверхности стекла. В результате получается светопропускающий материал, обладающий повышенной безопасностью и огнестойкостью.

Здесь надо внести ясность. Армирование не увеличивает механическую прочность стекла и даже снижает его примерно в 1,5 раза. От воров оно тоже не спасет. Зато наличие сетки не позволит осколкам разлетаться и выпадать из переплетов, если, например, в него влетит мяч или камень. Качественное армированное стекло должно отламываться по линии надреза, не растрескиваясь. Если в нем много пузырей — это брак.

Одна из поверхностей «армостекла» может быть узорчатой или рифленой. Есть и цветное армированное стекло, изготовляется оно из стекломассы, окрашенной окислами металлов. Наиболее распространены цвета — золотисто-желтый, зеленый, лилово-розовый, голубой.
Работать с армированным стеклом в домашних условиях довольно сложно (трудно отколоть маленькие кусочки), но можно. Нарезают его обычным способом, потом отделяют куски друг от друга, а выступающие по краям кончики проволоки «откусывают» плоскогубцами. Проволока тонкая и отламывается легко.

Крепить армированное стекло лучше всего в переплетах сплошными штапиками со всех четырех сторон листа через резиновые прокладки или на замазке (мастике).

Стекло Guardian в Санкт-Петербурге:описание, характеристики

Главная » Стеклопакеты » Вопросы по пакетам » Производители стекла »

---

Корпорация Guardian Industies – это один из мировых лидеров по производству флоат-стекла, стекла с покрытием, стеклоизоляционных материалов и стекла для автомобильной промышленности. Представительства корпорации работают на пяти континентах, в 22 странах мира.

В Европе Guardian Industries представлена 10 заводами по производству листового стекла и стекла с покрытием. Два из них, самых современных – российские проекты: ООО «Guardian Steklo Ryazan» и ООО «Guardian Steklo Rostov».

ООО «Guardian Steklo Ryazan» — это первое российское производство корпорации GuardianIndustries. Завод выпускает до 800 тонн в день прозрачного листового стекла марки Float ExtraClear®. Это базовый продукт с улучшенными характеристиками, которые отвечают не только стандартам ГОСТ и EN, но и более жестким стандартам Guardian.

Новейший проект корпорации “Guardian Steklo Rostov”– завод в городе Красный Сулин Ростовской области. В проект вложено свыше 200 миллионов долларов инвестиций, построена самая крупная печь среди всех заводов Guardian, планируемая мощность– до 900 тонн стекла в сутки. В 2012 году запущено производство листового стекла, весной 2013 начнет работу линия напыления и завод приступит к выпуску высокотехнологичного стекла с магнетронным покрытием.

Стекло с магнетронным напылением — визитная карточка компании

Это продукт с дополнительными характеристиками для жилых домов и коммерческих зданий. Оно  хорошо пропускает дневной свет, способно удерживать тепло и защищать от солнца. Точно передавая цвета за окном, снаружи стекло с магнетронным напылением может быть цветным и с разной степенью зеркальности.

Специфика магнетронного напыления состоит в том, что цвет и особые свойства стеклу придаёт комбинация тончайших (толщиной в несколько нанометров) слоёв благородных металлов и других элементов, нанесённых на прозрачную поверхность в вакууме. Одни слои отражают солнечные лучи определённого спектра видимого излучения и придают стеклу желаемые оттенки. Другие отражают часть солнечного тепла, защищая от перегрева (коротковолновое  инфракрасное излучение). Третьи возвращают обратно в помещение большую часть длинноволнового излучения (тепло от батарей или электрообогревателей).

Компания Guardian применяет собственную усовершенствованную технологию нанесения напыления Silacoat® для производства широкого ассортимента изделий из стекла. Данная технология делает покрытие более стойким к царапинам и агрессивной окружающей среде.

Все специализированное стекло Guardian, производимое в России, можно условно разделить на:

• архитектурное марки SunGuard® 
• оконное (для жилых домов) под брэндом ClimaGuard®

Архитектурные стекла, в свою очередь, бывают

• солнцезащитными (SunGuard® Solar),
• мультифункциональными – защищающими от солнца и сохраняющими тепло (SunGuard® HP)
• высокоселективными (SunGuard®HS), то есть с максимально возможными характеристиками светопропускания и отражения солнечного тепла.  

SunGuard® Solar и SunGuard® HP – могут быть цветными, SunGuard® HS – всегда нейтральных тонов с легким, небесно-голубым оттенком на фасаде.

SunGuard® eXtra Selective

SunGuard® SNX 60/28

SunGuard® Super Neutral

SunGuard® Super Neutral 70/37 SunGuard® Super Neutral 70/41 SunGuard® Super Neutral 62/34 SunGuard® Super Neutral 51/28 SunGuard® Super Neutral 40/23 SunGuard® Super Neutral 29/18

SunGuard® High Performance

SunGuard® Titan 70/54 SunGuard® Light Blue 62/52 SunGuard® Neutral 60/40 SunGuard® Neutral 50/32 SunGuard® Silver 43/31 SunGuard® Neutral 41/33 SunGuard® Light Bronze 41/29 SunGuard® Bright Green 40/29 5 SunGuard® Bronze 40/27 SunGuard® Royal Blue 38/31 SunGuard® Silver 35/26

SunGuard® Solar

SunGuard® Solar Neutral 67 SunGuard® Solar Light Blue 52 SunGuard® Solar Silver Grey 32 SunGuard® Solar Royal Blue 20 SunGuard® Solar Silver 20 SunGuard® Solar Gold 20 SunGuard® Solar Bronze 20 SunGuard® Solar Bright Green 20 SunGuard® Solar Silver 08

SunGuard® HD

SunGuard® HD Silver 70 SunGuard® HD Neutral 67 SunGuard® HD Light Blue 52 SunGuard® HD Silver Grey 32 SunGuard® HD Royal Blue 20 SunGuard® HD Silver 20

Все архитектурные стекла компании Guardian могут подвергаться закалке и термоупрочнению.

Стекла для частных домов в квартир ClimaGuard® – оптимальное решение для жилых домов.

• ClimaGuard® N – теплосберегающее стекло (с низкоэмиссионным покрытием, в основе которого — высокопробное серебро) защитит дом от охлаждения, отражая большую часть тепла помещения обратно. Практически невидимое покрытие нейтрального цвета придает стеклу превосходный внешний вид в сочетании с отличной теплоизоляцией и экономией энергии.
• ClimaGuard® Solar – мультифункциональное стекло, защищает дом от жары летом и от холода зимой.
• ClimaGuard® NТ – закаливаемая версия теплосберегающего низкоэмиссионного стекла
• ClimaGuard® Solar – НЕ подвергается закалке и термоупрочнению
• ClimaGuard® Titan– закаливаемая версия серии ClimaGuard® с более прочным напылением, облегчающим процесс переработки стекла.

Guardian UltraClear — стекло с повышенной прозрачностью

Дизайнеры часто хотят получить на проект стекло, которое бы не скажало цвета и с абсолютной точностью передавало изображения. UltraClear — как раз тот самый продукт. Удивительно высокая цветопередача позволяет применять это стекло там, где цвет и свет особенно важны. Просто сравните UltraClear и флоат-стекло на просвет. Без сомнения, вы увидите разницу.

Абсолютная прозрачность на просвет

Естественный свет преображает наш мир, делает жизнь ярче и раскрывает красоту вокруг нас. Используя стекло UltraClear™ GUARDIAN в дизайне зданий, Вы увидите, что ваши творческие замыслы могут стать еще ярче и интереснее благодаря этому изысканному и, одновременно, универсальному продукту.

Стекло UltraClear™ изготовлено с использованием новейших технологий производства стекла, оно сочетает в себе привлекательный внешний вид и отличные функциональные характеристики. Совершенная красота этого продукта делает его идеальным как для внутренних, так и для наружных конструкций. Основным преимуществом стекла UltraClear™ является естественный цвет и прозрачность.

UltraClear™, в первую очередь, обеспечивает естественное освещение помещений. Благодаря повышенной прозрачности и более нейтральному цвету, оно обладает рядом преимуществ:

• высокое пропускание видимого света;
• повышенная четкость;
• непревзойденная элегантность.

UltraСlear может применятьcя в качестве базового стекла для других продуктов Guardian

Характеристики.

UltraClear — стекло со сниженным содержанием железа и повышенной прозрачностью. Специалисты научного центра Guardian создали формулу, позволяющую удалять из химического состава стекломассы железо и заменять его другим элементом. В результате, получается стекло, в котором отсутствует зеленоватый оттенок. Он хорошо заметен, если посмотреть в торец простого флоат-стекла, причем, тем толще стекло, тем сильнее искажения цветов и зеленее кромка.

 

Толщина [мм]	Пропускание видимого света [%]	Отражение видимого света [%]	Индекс цвето- передачи [R3 ]	Пропускан ие солнечной энергии [%]	Отражение солнечной энергии [%]	Поглощение солнечной энергии [%]	Солнечный фактор g [%]	Коэффици ент затенения [SC]	Пропускан ие УФ- излучения [%]
2	92	8	100	91	8	1	91	1,05	85
3	91	8	100	90	8	1	91	1,04	83
4	91	8	100	90	8	1	90	1,04	81
5	91	8	100	90	8	2	90	1,04	79
6	91	8	100	89	8	3	90	1,03	77
8	91	8	100	89	8	4	89	1,03	74
10	91	8	100	88	8	4	89	1,02	71
12	90	8	99	87	8	5	88	1,01	69

Применение

Благодаря своей повышенной прозрачности, стекло UltraClear™ идеально подходит для различных областей применения:

Архитектура

• Жилые помещения, офисы, гостиницы и торговые центры, двойные фасады

Дизайн интерьеров

• Окна, двери и перегородки, лестницы, кухни и ванные комнаты, мебель, столешницы, трафаретная печать, шелкография

Промышленность

• Витрины, выставочные стенды, таблички и наградные знаки, аквариумы, автоматы для продуктов питания и напитков, солнечные батареи, теплицы, эмалированное стекло

Безопастность

• Пуленепробиваемое стекло, взрывоустойчивое стекло, антивандальное стекло

Стекло UltraClear™ можно закаливать, ламинировать и эмалировать как обычное флоат-стекло, его можно использовать практически везде, где используется обычное флоат-стекло. Данный продукт отлично подходит для изготовления триплексов. При ламинировании обычного прозрачного флоат-стекла возможно искажение цвета и снижение пропускания видимого света. Стекло UltraClear™ обеспечивает прочность и безопасность многослойного стекла без ущерба для прозрачности и цвета.

Удивительная прозрачность стекла UltraClear дает возможность применять его в самых разных типах остекления: для атриумов, крыш, в осветительных приборах, для дверей и входных групп, в дисплеях и витринах. Стекло UltraClear можно закаливать, триплексовать, наносить рисунок. Оно поддается переработке как и любое флоат-стекло.
Применение триплекса с UltraClear позволяет добиваться уникальных характеристик. Традиционная ламинация простого стекла приводит к тому, что получаемый продукт сильно искажает цвета, хуже пропускает свет и на кромке отчетливо виден зеленый оттенок. UltraClear в триплексе остается прозрачным, хорошо пропускает свет и не дает посторонних оттенков. Вы получаете прочность, безопасность и удивительно ширкую сферу применения.

• Структурное остекление
• Приборы для копирования
• Полки
• Рамы для картин
• Столешницы
• Теплицы
• Декоративная печать
• Солнечные батареи
• Аквариумы и ограждения в зоопарках
• Мебель

Производится

Стекло с пониженным содержанием железа UltraClear доступно в толщинах от 3мм до 15 мм, и в листах 130 на 240.

Стекло Guardian ExtraClear

Современные тенденции в остеклении зданий предполагают максимальную открытость помещений естественному солнечному свету. В соответствии с данным требованием, ключевой задачей производителей стекла становится изготовление продукции, сочетающей в себе высокие показатели по светопропусканию и нейтральный оттенок. Именно такие решения готова предложить своим клиентам компания Guardian Glass.

Полупросветленное флоат-стекло Guardian ExtraClear

Стекло Guardian ExtraClear содержит до 5 раз меньше железа, чем стандартное флоат-стекло.

Guardian ExtraClear отличается повышенным светопропусканием и более естественным и нейтральным цветом при различных условиях применения.

Обработка

Данное стекло можно триплексовать, закаливать и окрашивать. Оно поддается переработке точно так же, как и обычное флоат-стекло.

Применение

Guardian ExtraClear является превосходным решением для:

• Светопрозрачных фасадов
• Перегородок, витрин магазинов
• Столешниц, полок, консолей
• Напыления солнцезащитного или теплосберегающего покрытия
• Триплекса
• Стекла с шелкографией
• Стекла для теплиц

Характеристики

Толщина [мм]	Пропускание видимого света [%]	Отражение видимого света [%]	Индекс цвето- передачи [R3 ]	Пропускание солнечной энергии [%]	Отражение солнечной энергии [%]	Поглощение солнечной энергии [%]	Солнечный фактор g [%]	Коэффици ент затенения [SC]	Пропускан ие УФ- излучения [%]
3	91	8	99	88	8	4	89	1,02	78
4	91	8	99	87	8	6	88	1,01	75
5	90	8	99	86	8	7	87	1,00	72
6	90	8	99	84	8	8	86	0,99	70
8	90	9	99	83	8	10	85	0,98	66
10	89	8	98	80	8	13	83	0,95	62
12	88	9	98	78	8	14	82	0,94	60

Наш поставщик стекла Guardian

Стеклопакеты

Окна пластиковые

Окна деревянные

Окна алюминиевые

СТЕКЛО SIMAX

Изделия из стекла SIMAX обладают гладкой и непористой поверхностью, являются идеально про- зрачными, каталитически нейтральными, устойчивыми к коррозии даже при длительном использова- нии и достаточно гомогенными.

Стекло SIMAX является бережным к окружающей среде и абсолютно безвредным с экологической точки зрения.

По своему химическому составу и характеристикам стекло SIMAX относится к группе прозрачных

„твердых“ боросиликатных стекол „3.3“, характеризуемых высокой термической и химической стабиль- ностью. Свойства полностью отвечают требованиям, установленным в международном стандарте ISO 3585 Боросиликатное стекло 3.3.

 

 

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

(главные компоненты в процентах массы)

SiO2	B2O3	Na2O + K2O	Al2O3
80.6	13	4	2.4

УСТОЙЧИВОСТЬ К

воде при 98°C	(согласно норме ISO 719)	HGB 1
воде при 121°C	(согласно норме ISO 720)	HGA 1
кислотам	(согласно норме ISO 1776)	1
водному раствору смеси щелочей	(согласно норме ISO 695)	A2 или лучше

Боросиликатное стекло SIMAX® 3. 3 является высокоустойчивым к воздействию воды, нейтральных и кислотных растворов, сильных кислот и их смесей, хлору, брому, йоду и органическим соединениям. И при долговременном воздействии и при температурах выше 100°C это стекло является химически устойчивым к большинству металлов и других материалов.

В результате воздействия воды и кислот стекло выделяет только небольшое количество преимуще- ственно одновалентных ионов. Вместе с тем на поверхности стекла образуется очень тонкий проницае- мый слой кремнистого геля, который обеспечивает устойчивость к другим эффектам.

Фтористый водород, горячая фосфорная кислота и щелочные растворы воздействуют на поверхность стекла в зависимости от концентрации и температуры.

SIMAX®: ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ФИЗИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Средний коэффициент линейной термической растяжимости

α (20°C; 300°C) согласно норме ISO 7991                                                                                                  3.3 x10-6 K-1

Температура преобразования Tg.                                                                                                                525°C

Температура стекла при вязкости η в dPa.s 1013 (верхняя температура охлаждения)                         560°C

 

Температура стекла при вязкости η в dPa.s 107,6 (температура смягчения)                                          825°C

Температура стекла при вязкости η в dPa.s 104 (рабочий диапазон)                                                     1260°C

Самый высокий кратковременный разрешенный  рабочий диапазон                                                     500°C

Плотность ρ при 20°C                                                                                                                                   2,23_г. см-3

Модуль упругости E (Модуль Юнга)                                                                                                            64. 103 МПа

Коэффициент Пуассона μ                                                                                                                            0,20

Теплопроводность λ (20-100°C)                                                                                                                  1,2 W. m-1. K-1

МЕХАНИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕКЛА SIMAX

Механические свойства и срок службы изделий из стекла SIMAX частично даны уровнем их завершенно- сти, прежде всего в их комплексе, т.е. глубокое повреждение на поверхности при обращении и последую- щей тепловой нагрузке, снижает долговечность.

Твердость, определяемая царапанием стеклянной массы 6° шкалы Мооса
Разрешенная  нагрузка  на растяжение Разрешенная нагрузка на изгиб Разрешенная  нагрузка  под давлением	3.5 МПа 7.0 МПа 100.0 МПа

ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛА SIMAX

Высокая устойчивость изделий из стекла Simax к резким изменениям температуры — термическая стабиль- ность – дана низким коэффициентом линейной термической растяжимости, относительно низким модулем упругости при растяжении и относительно высокой теплопроводностью, что в результате приносит более низкий градиент температуры в стенке изделия.

При охлаждении и нагревании стеклянного изделия возникает нежелательное внутреннее напряжение. Разрушение стеклянного изделия в результате изменения температуры вызвано нагрузкой на растяжение на поверхности изделия, которая возникает от воздействия линейного расширения стекла при быстром охлаждении с поверхности изделия.

В результате механического дефекта на поверхности изделия термическая стабильность может быть значительно снижена.

Толщина стенки (в мм)	Толщина стенки (в мм)
1	303
3	175
6	124
10	96

По необходимости изготовитель может произвести точный расчет.

ОХЛАЖДЕНИЕ СТЕКЛА SIMAX

Охлаждение представляет собой тепловой процесс, целью которого является предотвратить возникно- вение нежелательного и недопустимого высокого теплового напряжения в стекле, которое снижало бы стабильность изделия или устраняло уже возникшее напряжение.

Цикл охлаждения включает три уровня:

• Повышение температуры (нагревание изделия) скорости нагревания с входной температуры на верх- нюю температуру охлаждения.
• Выдержка в течение определенного времени (задержка, подогрев, стабилизация) изделий при верхней температуре охлаждения, когда должны сравняться разницы температур в изделии, включая снижение напряжения до разрешенного предела.
• Снижение температуры (охлаждение и дополнительное охлаждение) изделия скорости охлаждения     с верхней до нижней температуры охлаждения (эта фаза важна, так как может возникнуть постоянное напряжение), и с нижней температуры охлаждения до окончательной температуры или температуры окружающей среды (важно для последующего практического обращения с изделием).

Конкретный цикл охлаждения приведен в таблице.

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДИАПАЗОH

Максимальная толщина стенки	Повышение 20–550°C	Задержка 560°C	560–490°C	Снижение температуры 490–440°C			440–40°C
3 мм	140°C/мин	5°C/мин	1°C/мин		28°C/мин	140°C/мин
6 мм	30°C/мин	10°C/мин	3°C/мин		6°C/мин	30°C/мин
9 мм	15°C/мин	18°C/мин	1,5°C/мин		3°C/мин	15°C/мин
12 мм	8°C/мин	30°C/мин	0,6°C/мин		1,6°C/мин	8°C/мин

 

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛА SIMAX

Стекло SIMAX прозрачное и чистое; не проявляет никакого значительного поглощения в видимой части спектра.

Проницаемость ультрафиолетовых лучей позволяет применять изделия из стекла Simax для фотохимиче- ских реакций.

Индекс преломления (λ = 587,6  nm) nd                                                                                                           1.473

Фотоупругая постоянная (DIN 52314) K                                                                                                            4,0.10-6 мм2.N-1

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛА SIMAX

Стекло Simax при стандартных температурах является непроводящим материалом – это изолятор.

• Специфическое сопротивление в среде устойчивой к влажности (20°C) выше                                                               1013–1015 Ω.см
• Диэлектрическая  проницаемость  e (20°C, 1 МГц)                                                                                                              4,6
• Угол потерь tg d (20°C, 1 МГц)                                                                                                                                                4,9. 10-3

Диэлектрические потери растут резко с повышающейся температурой и изменяются с частотой.

свойства, закалка, плюсы и минусы, обработка

admin | 28.02.2015 | Строительные материалы | 6 540 views | Комментариев нет

Содержание

Закаленное стекло — свойства и сферы применения

С детства слово «стекло» вызывает в нашем сознании связь с чем-то непрочным, хрупким, тем, что в любой момент может разрушиться, разлететься на мельчайшие кусочки. Но прогресс не стоит на одном месте и его достижения позволяют красивым изделиям придать еще и, невиданную доселе прочность и безопасность. Новые требования в современном строительстве удовлетворяются появлением новых материалов с уникальными качествами. Одним из таких красивых, прозрачных, элегантных и в то же время очень надежных материалов для строительства стало закаленное стекло. Его вставляют в самые различные стеклянные конструкции.

Сравнительная Таблица характеристик обычного и закаленного стекла:

	Обычное стекло	Закаленное стекло	Во сколько раз
Прочность на изгиб стекла	62 Мпа	204 Мпа	2 — 3
Ударная прочность стекла	105 Мпа	507 Мпа	5 — 10
Максимальная температура эксплуатации стекла	+ 80 °C	+ 300 °C	3 — 4
Минимальная температура эксплуатации стекла	— 65 °C	— 150 °C	3
Термостойкость стекла. Устойчивость к перепаду температуры	180 °C	40 °C	4 — 5

Закалка стела

Закалка стекла схожа с процессом закалки стали. Стекло сначала подвергают нагреву до стадии размягчения, а потом резко охлаждают. Остывание внутренних слоев закаленного стекла вызывает остаточные, обеспечивающие механическую и термическую устойчивость, напряжения сжатия.

1. Необходимо проверить стекло на наличие трещин и других дефектов. Если таковые были обнаружены, то от закалки стоит отказаться.
2. Перед закалкой стекла ему придают необходимую форму (гнут, режут и т.д.). После закалки стекло будет разрезать намного сложнее, придётся произвести процедуру обратную процессу закалки.
3. Обработать острые края абразивным инструментом.
4. Очистите и помойте все поверхности стеклянного изделия. Грязь, жирные пятна и т.д. могут оказать существенное влияние на процесс закалки.
5. Поместите стекло (изделие) в обжиговую печь и разогрейте до 600 градусов Цельсия (1112 по Фарингейту). В промышленных условиях закалку производят при температуре (650—680 °C) градусах Цельсия.
6. На следующем этапе разогретое стекло обдувают сильными потоками воздуха с различных углов. В следствии чего внешние и внутренние слои стекла остывают с различной скоростью и приобретают различную структуру.

Прочность калённого стекла

Закалка стекла придает ему прочность и безопасность. Даже если закаленное стекло разбивается, то рассыпается на мелкие не представляющие опасности осколки, что соответствует утвержденным стандартам качества, согласно которым стекло размером 50х50 мм от удара заостренным молотком весом 75 гр., должно расколоться не менее чем на 40 осколков, а размером 100х100мм – на 160 и более.

Самыми уязвимыми и опасными участками закаленного стекла всегда являются его кромки. Именно поэтому при монтаже стеклянных конструкций, торцы закаленного стекла тщательно оберегаются от ударов и других механических воздействий.

Механическая обработка закалённого стекла

Закалённое стекло не поддаётся механической обработке. Не подлежит сверлению, резке и т.д.

Однако существую пару способов резки калёного стекла:

1. С помощью лазера. Данный способ скорее всего будет доступен только в лабораторных или промышленных условиях.
2. Использовать метод предварительного отжига. Т.е. произвести процесс обратный закалке.

Основные плюсы и минусы закаленного стекла

Плюсы (достоинства)

• Безопасность. В случае разрушения распадается на мелкие, не представляющие опасности осколки;
• Длительный срок эксплуатации;
• Механическая прочность. Впятеро большая (204 — до 250-ти МПа), чем у обычного стекла прочность на излом. Устойчивость к ударам. Мешок с дробью из свинца весом 45кг при падении с высоты 1,2 м не разбивает закаленное стекло толщиной в 4 мм.
• Надежность;
• Привлекательный внешний вид;
• Отличная шумоизоляция;
• Стойкость к вибрациям и нагреванию. Хорошая устойчивость к воздействию высоких и низких температур (их перепадам), что позволяет использовать его в остеклении фасадов;
• Возможность создания стекла разных форм и размеров;

При всех перечисленных плюсах и оптические свойства стекла прошедшего закалку остаются неизменными.

Минусы (недостатки)

• Сложность, и зачастую невозможность, механической обработки закалённого стекла;
• Неустойчивость перед точечными ударами. Стекло рассыпается полностью.

Сферы применения калённого стекла:

• Стенки остановок общественного транспорта.
• Производство стеклопакетов.
• Остекление транспортных средств.
• Остекление балконов.
• Использование на фонарях уличного освещения.
• Строительство зимних садов, теплиц, оранжерей.
• Стеклянные конструкции для сооружения перегородок внутри помещений (офисов, отделов магазинов).
• Фасадное остекление сооружений.
• Двери из стекла (в том числе и в банях).
• Производство каминных и печных экранов.
• Смотровые окна духовок.
• Стенки и дверцы холодильных прилавков.
• Полки в холодильники.
• Дверцы, стенки и полочки корпусной мебели.
• Стеклянная мебель.
• Бронированное остекление.
• Экраны различных электронных устройств.

Изделия из закаленного стекла в интерьере

Закаленное стекло пользуется огромной популярностью, поэтому если в вашем доме присутствуют вещи из этого типа стекла, то вам очень повезло.

Стекло закаленного типа называют сверхпрочным и несмотря на свою легкость оно обладает великолепной удароустойчивостью. Многие мастера отдают предпочтение именно такому стеклу и создают настоящие шедевры, которые заслуживают большого внимания. Из этой сверхпрочной стеклянной конструкции изготавливают перегородки, двери, потолки, полы, лестницы и многое другое. Все это выглядит очень стильно, модно и оригинально. Также этот вид стекла используется в  автомобилестроении, медицине и т. д.

Современный интерьер получается более привлекательным и уютным благодаря бесподобным конструкциям из закаленного стекла. На самом деле абсолютно все комнаты в вашем доме можно украсить этим калеными конструкциями.

Прихожая. В прихожей, например, можно установить шкаф-купе с закаленным стеклом. Это позволит нам визуально увеличить пространство и сделать его более, комфортабельным, особенно если комната узкая.

Гостиная. Гостиная комната — это место, в которой можно установить множество предметов из конструкций закаленного стекла. Например, журнальный столик, полки, двери, тумбочки — все это подарит ощущение воздушности. Удачным решением станет декоративный стеклянный потолок, на котором можно сделать рисунок или как-то по-другому его разнообразить.

Кухня. Стеклянные кухни нынче в моде и придают особый уют и приятную атмосферу. Нужно помнить, что на кухне мы проводим ежедневно очень много времени и важно это место оформить так, чтобы в нем было приятно находиться. Полки, стол, стулья, кухонный фартук — все это и не только придают кухонной комнате безупречность и современный стиль. С такой кухней можно не переживать по поводу деформаций столов, стульев, полок ведь ни вода, ни высокая температура, ни удары не нанесут вред стеклу.

Ванная комната. В этой комнате фантазии можно разгуляться, ведь из стекла здесь можно сделать многое: двери, стены, пол, полки, раковины, душевые кабины, потолок. Разбавляя ванную комнату закаленными конструкциями можете не переживать по поводу их надежных эксплуатационных характеристиках.

Закаленное стекло кроме функциональности и долговечности, порадует эстетическими свойствами и позволит создать самые необычные и красивые предметы для любого интерьера.

Теперь ваш дом будет светлым, модным, роскошным и проводить время в нем захочется все больше.

Статья написана для сайта moscowsad.ru.

Метки:Стекло

СТЕКЛО | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

• СВОЙСТВА
• ПРОИЗВОДСТВО СТЕКЛА
• Сырьевые материалы.
• Типы стекол.
• Кварцевое стекло.
• Натриево-силикатные стекла.
• Известковые стекла.
• Свинцовые стекла.
• Боросиликатные стекла.
• Другие стекла.
• Варка.
• Переработка в изделия.
• Последние достижения.
• Плоское стекло.
• Стеновые стеклоблоки.
• Стекловолокно.
• Специальное кварцевое стекло.
• Пеностекло.
• Металлизация.
• Проводящие покрытия.
• Электротехнические изделия.
• Светочувствительные стекла.
• Стеклокерамика.

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

СВОЙСТВА

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

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

ПРОИЗВОДСТВО СТЕКЛА

Сырьевые материалы.

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

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

Типы стекол.

Кварцевое стекло.

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

Натриево-силикатные стекла.

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

Известковые стекла.

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

Свинцовые стекла.

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

Боросиликатные стекла.

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

Другие стекла.

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

Варка.

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

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

Переработка в изделия.

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

Последние достижения.

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

Плоское стекло.

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

Стеновые стеклоблоки.

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

Стекловолокно.

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

Специальное кварцевое стекло.

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

Пеностекло.

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

Металлизация.

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

Проводящие покрытия.

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

Электротехнические изделия.

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

Светочувствительные стекла.

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

Стеклокерамика.

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

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

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

Руководство по свойствам стеклянных материалов

Обычно стекло представляет собой твердое и хрупкое вещество, обычно прозрачное или полупрозрачное. Он может состоять из смеси песка, соды, извести или других материалов. В наиболее распространенном процессе формования стекла сырье нагревается до тех пор, пока оно не станет расплавленной жидкостью, а затем быстро охлаждается для создания закаленного стекла.

Swift Glass — лидер в производстве стекла. У нас есть материалы от самых разных производителей стекла, таких как:

• КОРНИНГ
• ШОТТ
• Витро
• ГЭ

Каждый материал, который мы храним, тщательно отобран по своим физическим свойствам и уникальным характеристикам.

Некоторые из наших предложений включают:

• Различные варианты смотрового стекла для использования в различных отраслях промышленности
• Стекло SCHOTT BOROFLOAT® , которое используется в различных областях освещения, оптики и стеклянных пластин благодаря своим полезным свойствам, в том числе отличной механической прочности, устойчивости к экстремальным температурам и исключительной прозрачности
• Кварцевое флоат-стекло для окон и витрин
• Pyrex ® (снято с производства) для использования в средах с низким и высоким давлением
• Vycor ® (снято с производства) для оптики, работающей в условиях высокого давления и высокой температуры

Состав и свойства стеклянных материалов

По сравнению со многими другими материалами стекло обладает высокими показателями твердости. Тем не менее, большинство типов стекла имеют тенденцию быть естественным образом хрупкими, что делает их уязвимыми для поломки или растрескивания в приложениях, где присутствуют удары, давление или напряжения. Чтобы устранить присущую ему хрупкость, инженеры и производители должны тщательно обрабатывать стекло в соответствии с оптимальными протоколами упрочнения/отпуска.

Типы стекла можно разделить по механическим и термическим свойствам, чтобы определить, для каких областей применения они наиболее подходят. В процессе выбора важно учитывать следующие свойства стеклянных материалов:

Вязкость

Вязкость является мерой внутреннего трения жидкости или сопротивления течению. Когда стекло находится в расплавленном жидком состоянии, большинство методов обработки, используемых производителями, требуют, чтобы его вязкость находилась в определенном диапазоне при определенной температуре. Это называется рабочей точкой или уровнем вязкости, при котором производители могут формировать стекло с помощью выдувания, прессования или других операций.

Прочность

Многие стекла — в зависимости от их конкретного состава — могут похвастаться высокой теоретической структурной прочностью. Однако некоторые практические соображения имеют тенденцию значительно снижать их рабочую прочность. Например, следующие факторы могут привести к субоптимальной прочности стекла:

• Дефекты или дефекты на поверхности стекла
• Термические напряжения, возникающие в процессе быстрого охлаждения
• Введение мельчайших кристаллов в поверхность посредством отжига

Дефекты на поверхности стекла могут служить очагами стресса. Сосредоточенное напряжение, создаваемое нагрузкой, оказывающей большее давление, чем может выдержать теоретическая прочность стекла, обычно вызывает растрескивание или поломку. Таким образом, изъяны или дефекты на поверхности стекла значительно снижают прочность изделия на излом. Тем не менее, производители могут устранить или предотвратить появление этих поверхностных дефектов и трещин за счет точности и осторожности в производственном процессе.

Очки различаются по уровню и типу прочности. Например:

• Закаленное известково-натриевое стекло, также известное как стекло типа III, обладает высокой механической прочностью.
Алюмосиликатное стекло
• обладает высокой прочностью на сжатие, что делает его идеальным для использования в солнечных элементах, покровном стекле и сенсорных дисплеях, среди прочего.
Боросиликатное стекло
• обладает исключительной структурной прочностью и часто используется в стеклянных трубках, медицинских приборах и приборах для исследования космоса.

Тепловое расширение

Стекло имеет тенденцию к расширению при повышении температуры. Кривая теплового расширения стекла предоставляет инженерам и производителям три важных свойства рассматриваемого стекла:

• Коэффициент теплового расширения измеряет скорость расширения в зависимости от температуры.
• Температура перехода показывает начало вязкоупругого поведения и период внезапного расширения.

Стекла различаются по своим характеристикам теплового расширения и связанной с этим пригодности для обработки. Например, кварцевое стекло имеет низкий коэффициент теплового расширения, и поэтому его труднее придать форму или деформировать по сравнению с другими типами стекла.

Применение стеклянных материалов

Стекло в качестве основного исходного материала используется в чрезвычайно широком диапазоне применений и отраслей. Ниже приводится список некоторых распространенных стеклянных материалов:

• Стекло жизненно важно для производства полупроводниковых пластин. Стеклянные пластины выступают в качестве несущей подложки, облегчая безопасное обращение с более тонкими и хрупкими силиконовыми материалами.
• Дверцы духовых шкафов и поверхности плит обычно изготавливаются из стекла.
• Биотехнологический сектор использует пластины из боросиликатного стекла для различных медицинских устройств из-за его чистой оптической прозрачности и устойчивости к высоким температурам, радиации и энергии. Стеклянные пластины также служат несущей подложкой для защиты силиконовых устройств, используемых в нанотехнологиях.
• МЭМ и электроника. Экраны телевизоров, компьютеров и смартфонов сделаны из стекла. Инженеры используют специальные типы стекла для сенсорных дисплеев. Стеклянные пластины также используются в качестве носителей подложек и упаковки пластин для чувствительных компонентов в микроэлектронных механических системах (МЭМ) и электронике.
• Автомобили и транспорт. Ветровые стекла, фары и фонари подсветки изготовлены из специальных стеклянных материалов. Стекло также используется в качестве исходного материала для многих легких, усиленных конструкционных компонентов, используемых в автомобилях, авиалайнерах, вертолетах, океанских крейсерах и других транспортных средствах.
• Медицинская техника. В качестве примера использования стекла в области медицины рентгеновские аппараты содержат стекло.
• Возобновляемая энергия. Стекло с низким содержанием железа или экстрапрозрачное стекло имеет чрезвычайно ограниченные светоотражающие свойства, что делает его идеальным для покрытия солнечных батарей. Максимальное количество солнечного света может проникать через стеклянную крышку и помогать заряжать солнечную батарею.
• Упаковка для интегральных схем (ИС). Стеклянные сквозные отверстия (TGV) и стеклянные крышки на уровне пластины (WLC) используются для защиты ИС от коррозии или ударов для обеспечения оптимальной функциональности. Они служат для двойной цели удержания контактов внешних цепей на месте.

Партнерство со Swift Glass

Стекло полезно для многих приложений во многих отраслях. Однако важно, чтобы компании использовали стеклянный материал, наиболее подходящий для желаемого применения.

На протяжении почти столетия компания Swift Glass зарекомендовала себя как лидер отрасли в производстве высококачественного стекла на заказ. У нас есть опыт, чтобы удовлетворить уникальные потребности клиентов во многих отраслях, и вы можете быть уверены, что мы поставим превосходную продукцию по разумным ценам.

Если вы хотите узнать больше о том, какой стеклянный материал лучше всего подходит для вашего желаемого применения, загрузите нашу бесплатную Таблицу свойств стеклянных материалов сегодня или свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатное предложение для вашего следующего проекта.

Понимание физических свойств стекла

Факты изготовления

Различные типы стекла обладают разными свойствами в зависимости от их химического состава и способа производства. Выбор правильного типа стекла для конкретного применения также означает понимание различных физических свойств, которыми обладает каждый тип стекла.

Необходимо учитывать 5 основных свойств стекла:

• Тепловые свойства
• Оптические свойства
• Химические свойства
• Электрические свойства
• Механические свойства

Тепловые свойства

Стекло оценивается по целому ряду факторов, которые сильно влияют на выбор стекла. Коэффициент теплового расширения (КТР) — это измерение расширения стекла при повышении температуры. Это важный фактор, который следует учитывать при размещении стекла в раме, поскольку стекло расширяется гораздо меньше, чем большинство металлов и пластиков, и может привести к поломке при охлаждении. Теплопроводность — это способность проводить тепло через стекло или от источника тепла/света. Это важно при рассмотрении стекла в качестве смотрового окна, подверженного воздействию высоких температур или для приложений с высоким уровнем инфракрасного излучения. Каждый тип стекла имеет максимальную рабочую температуру и степень теплового удара. Они будут определять выбор стекла в зависимости от количества тепла, которое стекло выдержит, и от того, как оно охлаждается после того, как стекло подвергается быстрому изменению температуры. Стекло может быть упрочнено для изменения этих тепловых свойств путем термоупрочнения, термозакалки или химического упрочнения. Нажмите здесь, чтобы узнать больше об укреплении стекла.

Оптические свойства

Существует несколько важных измерений при определении количества света, проходящего через стекло. Показатель преломления определяет, насколько «изгибается» световая волна при входе или выходе из поверхности стекла. Это важно при создании определенных оптических устройств или эффектов, таких как линзы. Дисперсия измеряет разделение света на составляющие его цвета, например, призма рассеивает белый свет на цветовую полосу или эффект радуги. Пропускание измеряет количество света, проходящего через стеклянный материал, и его противоположность, отражательная способность, которая измеряет возвращение света от поверхности. Свойство поглощения — это количество световой энергии, преобразованной в тепло внутри стекла, которое не передается и не отражается. Тонированные материалы поглощают больше света, чем прозрачные.

Химические свойства

Все стекла типа натриевой извести и некоторые боросиликатные стекла содержат ионы натрия или щелочных металлов. Длительное воздействие жидкостей или паров, таких как вода, приведет к миграции ионов натрия/щелочи на поверхность стекла, что называется выщелачиванием натрия или щелочи. Это может вызвать помутнение или дымку на поверхности стекла. Пористые покрытия также могут подвергаться этому явлению, вызывая нарушение связи между покрытием и поверхностью стекла. При использовании в условиях высокой влажности или на критических поверхностях это необходимо учитывать при выборе материала. Нанесение на стекло «барьерного» покрытия, такого как диоксид кремния, ограничит количество реакции. Кислотостойкость и щелочестойкость измеряют время, необходимое для удаления слоя заданной толщины для каждого испытания.

Электрические свойства

При выборе стекла для электрических или электронных устройств необходимо учитывать несколько характеристик. Объемное удельное сопротивление — это сопротивление в омах между противоположными гранями кубического сантиметра испытуемого стекла. Это важно, когда стекло используется в качестве электрического изолятора. Диэлектрическая проницаемость стекла представляет собой отношение энергии, запасенной в конденсаторе со стеклом в качестве диэлектрика, к энергии, запасенной в том же конденсаторе с воздухом в качестве диэлектрика. Он измеряет способность стекла накапливать электрическую энергию и зависит от частоты напряжения, подаваемого на конденсатор. Это важно, когда стекло используется в качестве подложки для электрических или электронных устройств. Удельное поверхностное сопротивление представляет собой отношение градиента потенциала, параллельного току вдоль его поверхности, к току, приходящемуся на единицу ширины поверхности. Этот метод используется для измерения проводимости стекла с покрытием.

Механические свойства

Механические свойства стекла определяют степень нагрузки, которую может выдержать стекло. Напряжение определяется как перпендикулярная сила на единицу площади, приложенная к объекту таким образом, что сжимает (напряжение сжатия) или растягивает (напряжение растяжения) объект. Прочность способность стекла противостоять этим нагрузкам. Неупрочненные стеклянные материалы имеют относительно низкую прочность на растяжение, но высокую прочность на сжатие. Таким образом, большая часть поломок стекла происходит из-за разрушения при растяжении. Механические свойства измеряются различными способами: испытание на модуль разрыва (MOR) измеряет прочность на изгиб или изгиб; модуль сдвига измеряет силу сдвига или скручивания, которую может выдержать стекло; Число твердости по Кнупу (KHN) измеряет твердость стекла; плотность — значение массы на единицу объема, удельный вес — отношение плотности стекла к плотности воды.

Справочник по стеклу

Связанные факты изготовления

Frit — прочные, термостойкие чернила, состоящие из стеклянных и керамических частиц. Состав фритты способствует адгезии краски…

подробнее

Трафаретная печать изображений включает нанесение чернил через сетчатый экран для получения изображения, а затем отверждение чернил для прилипания к подложке. Цифровой…

подробнее

Натронная известь — это флоат-стекло, которое может быть закалено при нагревании или подвергнуто химическому упрочнению. Не требует специальной обработки при использовании, поэтому…

подробнее

Виды стекла и его свойства для использования в строительстве

🕑 Время чтения: 1 минута

В строительстве используются разные виды стекла для разных целей. В этой статье обсуждаются инженерные свойства и использование этих очков.

Стекло представляет собой твердое вещество, которое может быть прозрачным или полупрозрачным и хрупким. Процесс плавления, используемый для изготовления очков. При этом песок сплавляют с известью, содой и некоторыми другими примесями, а затем быстро охлаждают. Стекла используются в строительных целях и в архитектурных целях, в машиностроении.

Рис. 1: Использование стекла в качестве оболочки здания

Содержание:

• Технические свойства стекла
  • 1. Прозрачность стекла
  • 2. Прочность стекла
  • 3. Обрабатываемость стекла
  5
  • 4. Коэффициент пропускания Значение U стекла
  • 6. Свойства стекла при переработке
• Типы стекла и их применение
  • 1. Флоат-стекло
  • 2. Ударопрочное стекло
  • 3. Многослойное стекло
  • 0008
  • 5. Chromatic Glass
  • 6. Тонированное стекло
  • 7. Слушанное стекло
  • 8. Стеклянные блоки
  • 9. Стеклянная шерсть
  • 10. Изолированные глазурованные единицы
• FAQS на типах стаканов: свойства и приложения.

Технические свойства стекла

1. Прозрачность
2. Прочность
3. Обрабатываемость
4. Коэффициент пропускания
5. Значение U
6. Свойства вторичной переработки 9

   1. Прозрачность стекла

   Прозрачность – основное свойство стекла, позволяющее видеть через него окружающий мир. Прозрачность стекла может быть как с двух сторон, так и только с одной. При прозрачности с одной стороны стекло ведет себя как зеркало с другой стороны.

   2. Прочность стекла

   Прочность стекла зависит от значения модуля прочности стекла на разрыв. В целом стекло является хрупким материалом, но путем добавления добавок и ламинатов мы можем сделать его еще более прочным.

   3. Обрабатываемость стекла

   Стеклу можно придать любую форму или его можно выдувать во время плавления. Таким образом, обрабатываемость стекла является превосходным свойством.

   4. Коэффициент пропускания

   Видимая доля света, проходящего через стекло, является свойством пропускания видимого света.

   5. Значение U стекла

   Значение U представляет собой количество тепла, передаваемого через стекло. Если говорят, что стекло является изолированным блоком, то оно должно иметь более низкое значение u.

   6. Способность стекла к вторичной переработке

   Любое стекло может быть на 100% пригодно для вторичной переработки. Он также может быть использован в качестве сырья в строительной отрасли.

   Типы стекла и их использование

   Типы стекла, используемые в конструкции:

   1. Float Glass
   2. Полученное стекло
   3. Ламинированное стекло
   4. Extra Clean
   5. Хроматическое стекло
   6. Teanted Glass
   7. Gourended Glass
   9. Стеклоблоки
   10. Стекловата
   11. Стеклопакеты

   1. Флоат-стекло

   Флоат-стекло изготавливается из силиката натрия и силиката кальция, поэтому его также называют натриево-известковым стеклом. Он четкий и плоский, поэтому вызывает блики. Толщина флоат-стекла доступна от 2 мм до 20 мм, а его вес варьируется от 6 до 36 кг/м ² . Применение флоат-стекла включает витрины магазинов, общественные места и т. д.

   Рис. 2 Многослойное стекло

   2. Ударопрочное стекло

   Ударопрочное стекло используется для окон, световых люков, полов и т. д. В его состав добавляют поливинилбутираль. процесс изготовления. Таким образом, при разрушении он не может образовывать осколки с острыми краями.

   Рис. 3: Небьющееся стекло

   3. Многослойное стекло

   Многослойное стекло представляет собой комбинацию слоев обычного стекла. Таким образом, он имеет больший вес, чем обычное стекло. Он имеет большую толщину, устойчив к ультрафиолетовому излучению и звуконепроницаем. Они используются для аквариумов, мостов и т. д.

   Рис. 4: Многослойное стекло, используемое в строительстве

   4. Особо чистое стекло

   Особо чистое стекло обладает двумя уникальными свойствами: фотокаталитическим и гидрофильным. Благодаря этим свойствам он защищает от пятен и придает красивый внешний вид. Техническое обслуживание также легко.

   Рис. 5: Сверхчистое стекло

   5. Хроматическое стекло

   Хроматическое стекло используется в отделениях интенсивной терапии, конференц-залах и т. д. Оно может контролировать эффективность прозрачности стекла и защищает интерьер от дневного света. Хроматическое стекло может быть фотохромным со светочувствительным ламинированием, термохромным с термочувствительным ламинированием и электрохромным с электрическим ламинированием.

   Рис. 6: Хроматическое стекло

   6. Тонированное стекло

   Тонированное стекло — это не что иное, как цветное стекло. Ингредиенты, создающие цвет, смешиваются с обычной смесью стекла для получения цветного стекла, которое не влияет на другие свойства стекла. Различные ингредиенты, производящие цвет, приведены в таблице ниже:

   Table 1: Different Types of Ions Used to Produce Various Colors in Glasses

   Coloring ion	Color
   Iron oxide	Green
   Sulphur	Blue
   Диоксид марганца	Черный
   Кобальт	Синий
   Хром	Темно-зеленый	Титан	Желто-коричневый
   Уран	Желтый

   Он доступен любой толщины, и когда он ломается, он образует маленькие зернистые куски, представляющие опасность. Его также называют закаленным стеклом. Этот тип стекла используется для изготовления противопожарных дверей, защитных экранов мобильных устройств и т. д.
   Рис. 8: Закаленное стекло

   8. Стеклоблоки

   Стеклоблоки или стеклоблоки изготавливаются из двух разных половин, которые спрессовываются и отжигаются вместе в процессе плавления стекла. Они используются в архитектурных целях при строительстве стен, световых люков и т. Д. Они обеспечивают эстетический вид, когда через них проходит свет.

   Рис. 9: Стеклоблок

   9. Стекловата

   Стекловата изготовлена ​​из волокон стекла и действует как изолирующий наполнитель. Это огнеупорное стекло.

   Рис. 10: Стекловата

   10. Стеклопакеты

   Стеклопакеты содержат стекло, разделенное на два или три слоя воздухом или вакуумом. Они не могут пропускать через себя тепло из-за наличия воздуха между слоями и действуют как хорошие изоляторы. Их также называют стеклопакетами.

   Рис. 11: Стеклопакет

   Часто задаваемые вопросы о типах стекол: свойства и применение

   Что такое стекло?

   Стекло представляет собой твердое вещество, которое может быть прозрачным или полупрозрачным и хрупким. Изготавливается методом сплавления.

   Каковы свойства очков?

   Основными свойствами стекла, которые делают его пригодным для применения в строительстве зданий, являются прозрачность, прочность, обрабатываемость, коэффициент пропускания, коэффициент U и возможность вторичной переработки.

   Какие бывают очки?

   Флоат-стекло, небьющееся стекло, многослойное стекло, сверхчистое стекло, хроматическое стекло, тонированное стекло, закаленное стекло, стеклянные блоки, стекловата и изолированные стеклопакеты.

   Каково применение стекла в строительных конструкциях?

   витрины, общественные места, окна, световые люки, полы, аквариумы, мосты, защита от пятен, эстетика, отделения интенсивной терапии, конференц-залы, изоляция, стеновые конструкции, огнеупорные двери и защитные пленки для мобильных устройств.

   Что такое коэффициент U стекла?

   Значение U представляет собой количество тепла, переданного через стекло. Если говорят, что стекло является изолированным блоком, то оно должно иметь более низкое значение u.

   Что такое многослойное и закаленное/закаленное стекло?

   Многослойное стекло представляет собой комбинацию слоев обычного стекла. Оно имеет больший вес, толщину, защиту от ультрафиолета и звукоизоляцию, чем обычное стекло. Закаленное или закаленное стекло — это прочное стекло с низкой видимостью.

   Подробнее: Использование стекла в строительстве

   Понимание физических свойств стекла.

   Стекло обладает многими техническими и физическими свойствами. Следующая информация будет обсуждать тепловые, оптические, химические, электрические и механические свойства стекла. Знание различных свойств стекла будет полезно при запуске вашего следующего проекта.

   Пять основных свойств стекла:

   • Тепловое
   • Оптический
   • Химическая
   • Электрика
   • Механический

   Тепловые свойства

   Почему важно знать температуру стекла? При резком изменении температуры в стекле стекло может легко разбиться и разбиться. Кроме того, температура является важным фактором при создании стекла.

   Термические свойства также используются для упрочнения стекла. Например, вы можете укрепить стекло закалкой.

   Если температура в стекле неравномерна, внутреннее давление будет разным. Это делает стекло склонным к разрушению и к разрушению . Это также известно как термостойкость. Это приложение показывает, насколько вероятно, что стекло разобьется при изменении температуры.

   Области применения:

   Какие проекты выиграют от использования стекла, изготовленного из термических свойств? Больше, чем вы думаете.

   Это следует учитывать при реализации проектов с более высокой температурой. Например, при установке или создании светильника, в котором используются кварцевые галогенные лампы, вы можете использовать это стекло для стеклянной линзы. Лампы работают при высоких температурах, выделяя при этом большое количество тепла.

   Производители стекла используют его, чтобы гарантировать, что клиент получит прочное и долговечное стекло. Примеры сильного класса можно использовать для: стола, шкафа, окна и т. д. Тепловые свойства создают критические температуры, которые создают закаленное стекло.

   Закаленное стекло необходимо для обеспечения безопасности и проектов, в которых стекло часто перемещают или на него кладут предметы. Закаленное стекло встречается на столах, прозрачных полах и инсталляциях.

   На цвет стекла также влияют тепловые свойства. Такие цвета, как красный и желтый, получаются в процессе нагревания, при котором стекло нагревается, а затем охлаждается.

   Стекло (при нагревании) расширяется на величину, пропорциональную их КТР (коэффициент теплового расширения).

   КТР = коэффициент теплового расширения.

   CTE используется для уровней расширения в стекле и материалах, которые установлены вместе с ним.

   НЕОБХОДИМО, чтобы материалы и стекло имели одинаковые коэффициенты теплового расширения. Если материалы и стекло не соответствуют друг другу, стекло может треснуть.

   Когда вы исследуете стекло, производитель предоставит необходимую вам информацию. В них будет указана максимальная температура и устойчивость к тепловому удару.

   Стойкость к тепловому удару

   Стойкость к тепловому удару: изменение температуры, которое стекло может выдержать и оставаться стабильным.

   Примером стекла, для которого требуется высокая термостойкость, является стекло, способное изменять температуру. Это означает, что стекло становится горячим днем ​​и холодным/снег ночью.

   Оптические свойства

   Чтобы определить скорость прохождения света через стекло, мы используем показатель преломления. Показатель преломления означает более низкую скорость света через стекло.

   Свет — это электромагнитная волна. Когда свет взаимодействует со стеклом, инженеры могут решить, подходит ли используемое стекло для данного конкретного применения.

   Согласно AZO Optics,

   «Показатель преломления стекла — очень важное понятие, потому что оно определяет не только то, сколько света отражается и передается, но и угол его преломления в стекле. Показатель преломления определяет разницу между углом падения и пропусканием света, при этом более высокий показатель подразумевает большие различия».

   Чтобы определить, как свет преобразуется в тепло, мы будем использовать свойство поглощения.

   Поглощение — это когда цвет выделяется в предметах или материалах. Он основан на физических свойствах. Например, спектры отражения, поглощения света или излучения.

   Забавный факт: именно поэтому тонированные очки лучше смотрятся на солнце! Они поглощают больше света. Они также обычно блокируют большую часть УФ-излучения, проходящего через очки, поэтому они идеально подходят для защиты ваших глаз от палящего солнца.

   Когда на стекло нанесено зеркальное покрытие, вы также можете измерить отражение в различных диапазонах света.

   Например, продукт First Surface Mirror имеет улучшенное алюминиевое зеркальное покрытие и при измерении процента отражения. Процентное отражение тестируется в диапазоне от 0 Нм до 1700 Нм.

   Это важно при заказе стекол и зеркал для спецтехники. Усовершенствованный алюминий имеет сверхвысокое отражение. Улучшенный алюминий имеет отражение 400 Нм – 1700 Нм. Но важно знать, что из 250 Нм – 350 Нм не так уж и много.

   Теперь этот диапазон также известен как УФ-спектр. Вам понадобится оптически плоское зеркало с высоким коэффициентом отражения в соответствующем диапазоне. Тогда вместо этого вам понадобится УФ-стекло с первым поверхностным зеркалом.

   Химические свойства

   Химические свойства связаны со стеклом, когда оно подвергается химической реакции или химическому изменению. Это когда фактическая структура материала изменяется.

   Существуют тысячи химических составов, которые можно использовать для изготовления стекла. Использование химических свойств может повлиять на электрические, механические, химические, тепловые и оптические свойства стекла.

   Каковы характеристики стекла?

   Большинство стекол содержит следующие элементы: флюсы, формовщики и стабилизаторы. По данным Музея стекла Корнинга,

   . «Формовщики составляют наибольший процент расплавляемой смеси. В типичном натриево-известково-силикатном стекле первым является кремнезем (диоксид кремния) в виде песка. Флюсы снижают температуру плавления формовочных материалов. Сода (карбонат натрия) и калий (карбонат калия), обе щелочи, являются обычными флюсами. Калийное стекло немного более плотное, чем содовое. Стабилизаторы делают стекло прочным и водостойким. Карбонат кальция, часто называемый кальцинированным известняком, является стабилизатором. Без стабилизатора вода и влажность разрушают и растворяют стекло».

   Стекло более устойчиво к воздействию воды, кислот, влаги и щелочей при химической обработке. Если в нем используется диоксид кремния или другие оксиды Земли, они более устойчивы к коррозии.

   Прямо сейчас у тебя может быть даже химически упрочненное стекло! Химически упрочненное стекло используется в сенсорных экранах для смартфонов, планшетов и приложениях Gorilla Glass.

   Электрические свойства

   Электрические свойства стекла обычно изучаются для таких материалов, как лазеры, преобразователи солнечной энергии и полупроводники. А также электронные устройства.

   Есть несколько факторов, которые следует учитывать при рассмотрении электрических свойств стекла. Разные виды стекла могут иметь разное удельное сопротивление. Например, изменения в составе. На электрические свойства стекла могут влиять различные факторы, такие как проводимость переменного тока и проводимость постоянного тока. Кроме того, диэлектрическая проницаемость, электрический модуль и диэлектрические потери.

   При работе с проводимостью важна температура. Энергия активации увеличивается в зависимости от состава стекла. Температура увеличивается с увеличением сопротивления металлов и уменьшается с сопротивлением полупроводников.

   В разных материалах поток электричества разный и поэтому при создании стекла есть разные варианты.

   Для измерения электрической энергии, которую стекло может стабильно хранить, необходимо определить диэлектрическую проницаемость стекла.

   Это делается путем подбора соотношения запасенной энергии в конденсаторе и стекле в качестве диэлектрика. Тогда вы захотите сравнить ее с энергией, хранящейся в воздухе в качестве конденсатора. Это используется для электрических и электронных устройств.

   Поскольку прозрачное стекло имеет очень небольшую способность проводить через него электрический ток, оно является отличным изолятором для электрического оборудования.

   Например: Мы продаем светоделительное зеркало. На нем полупрозрачное покрытие. Теперь большинство людей задаются вопросом, есть ли в зеркальном покрытии металл, потому что они беспокоятся о электрических помехах.

   В большинстве случаев металл в покрытии не вызывает проблем. Это до тех пор, пока оборудование может регулировать свой допуск в зависимости от проводимости стекла, в конце концов оборудование должно работать правильно.

   Механические свойства

   Механические свойства используются для определения твердости, прочности, ударопрочности и износостойкости. Механические свойства и химические свойства работают рука об руку при выборе правильного материала для вашего применения.

   Ударопрочность стекла используется для того, чтобы выдерживать и удерживать постоянные нагрузки и удары, представляющие собой большую силу, воздействующую на материал. Если материал прочный, но не твердый, удар может поцарапать или оставить след на материале, но не должен его сломать.

   Или наоборот. Если материал твердый, но не прочный и не жесткий, он может треснуть внутри, но не повредить поверхность стекла.

   Необходимо учитывать механические свойства оборудования, работающего в суровых условиях. Например: огни взлетно-посадочной полосы на взлетно-посадочной полосе аэропорта постоянно обсыпаны камнями и галькой.

   В целом, при выборе материала для вашего проекта важно учитывать все свойства стекла.

   Кварцевое стекло — Характеристики | https://www.tosoheurope.com

   Стекло из плавленого кварца производится из порошка кремнезема высокой чистоты, а синтетическое кварцевое стекло изготавливается из высокочистого SiCl ₄ в качестве сырья. Уровни содержащихся примесей составляют не более чем несколько частей на миллион для плавленого кварцевого стекла и частей на миллиард для синтетического кварцевого стекла.

   Уровень загрязнения основного материала кварцевого стекла

   Единица измерения: частей на миллион
   Марка	Ал	Са	Медь	Фе	Нет данных	К	Ли	мг	ОХ
   Н	8	0,6		0,2	0,6	0,1		0,04	200
   НП	7	0,5		0,1	0,1	0,03		0,02	200
   С	0,7			0,05	0,1				160
   ЧАС	15	0,6	0,02	0,2	0,8	0,6	0,5	0,1	10
   ХРП	15	0,6	0,01	0,2	0,2	0,6	0,2	0,1	10
   ОП-1	8	0,7		0,2	0,6	0,3	0,07	0,04	160
   ОП-3	8	0,6		0,2	0,6	0,1	0,07	0,04	160
   ОП-3ХД	8	0,6		0,2	0,6	0,1	0,07	0,04	160
   ЕС *1									1000
   ЭД-С
   ЭД-Х
   (Типичные значения. Не гарантируется)
   *1 Уровень загрязнения ESL-1, ESL-2, ESL-1000 и ESL-2000 такой же, как у ES.

   Кварцевое стекло, обладающее отличной устойчивостью к химическим веществам, наиболее подходит в качестве сосуда для перегонки различных растворителей и растворов кислот, а также сосуда для растворения и промывки различных видов веществ, при условии, однако, что внимание должно быть обращено на длительное время использования, так как травление и/или расстеклование поверхности кварцевого стекла может происходить в растворе или в атмосфере плавиковой кислоты, фосфорной кислоты, щелочи, соединений щелочных металлов.

   Химическая реактивность с кислотными/щелочными растворами

   Раствор		Состояние			Потеря веса (г/м 2 )
   		Концентрация (%)	Температура (ºC)	Время (ч)
   Щелочь	НХ 4 ОХ	10	20	100	0,19
   	NaOH	1	20	100	0,31
   		10	20	100	0,095
   		5	100	10	15
   		8	100	10	12,1
   	КОН	1	20	100	0,19
   		30	100	10	0,27
   		10	10	100	11,3
   	Na 2 CO 3	5	20	100	0,015
   		10	100	10	3,7
   Кислота	Н 2 SO 4	98	205	24	0,06
   		98	20	240	0,016
   	HNO 3	65	115	24	0,11
   		65	20	240	0,06
   	HCl	37	66	24	0,14
   		37	20	240	0,18
   (Типичные значения. Не гарантируется)

   Химическая активность с другими металлами

   Материал		Реактивность
   Металл	Ал, Мг	Быстрая реакция при 700-800°С
   	Au, Ag, Pt	Нет реакции
   	Zn, Sn, Pb	Нет реакции
   	Си	Небольшая реакция при сплавлении
   	Ге	Нет реакции при 900°С
   	Пн, Вт	Нет реакции
   Оксид	Ал 2 О 3	Постепенная реакция при температуре выше 900°С
   	СаО	Реакция при температуре выше 900°С
   	CuO	Реакция при температуре выше 800°С
   	Fe 2 O 3	Реакция закончилась 900º Цельсия
   	ПбО	Интенсивная реакция при слиянии
   	MgO	Небольшая реакция при 900°С
   	ZnO	Реакция при температуре выше 420°С
   Газ	СО, SO 2	Нет реакции
   	Н 2 , О 2	Нет реакции
   	Кл 2	Нет реакции
   	Ж 2	Отсутствие реакции с осушенными газами при температуре ниже 300°С
   	Н 2	Нет реакции
   	HCl	Нет реакции
   Соль	BaCl 2	Реакция при сплавлении
   	BaSO 4	Реакция выше 700°С
   	CaCl 2	Незначительная реакция при плавлении при температуре 800°С
   	KCl	Ускорение расстеклования при высокой температуре
   	КФ	Интенсивная реакция при слиянии
   	NaCl	Визуально распознаваемая реакция при температуре выше 800°С
   	Na 2 SO 4	Нет реакции

   Также доступны серии ES и ED из кварцевого стекла для оптических материалов. Каждое из них представляет собой синтетическое кварцевое стекло, изготовленное из высокочистого SiCl ₄ , практически не содержащее примесей, пены и посторонних примесей, и обладающее отличной оптической прозрачностью в широком диапазоне длин волн.

   Оптические свойства основных оптических материалов из кварцевого стекла

   Марка	Бороздки *1	Однородность *2 Δn(x10-6) в пределах чистой апертуры				Штамм (нм/см)	Эксимерная износостойкость	Применимая длина волны *3 (нм)
   ЕС	н/д	н/д				1 ~ 20	н/д	180 ~ 2100
   ESL-1	1Д	3 ~ 10 (CA: φ300 мм)				1 ~ 10	н/д	180 ~ 2100
   ЭСЛ-1000	1Д	3 ~ 10 (CA: φ300 мм)				1 ~ 10	Цена договорная *4	180 ~ 2100
   ЭСЛ-2	3D					1 ~ 10	н/д	180 ~ 2100
   ЭСЛ-2000	3D					1 ~ 10	Цена договорная *4	180 ~ 2100
   ЭД-Х	3D	5 ~ 10 (пример: φ180 мм)				1 ~ 10	н/д	170 ~ 2600
   ЭД-С	н/д	Н/Д				1 ~ 10	н/д	180 ~ 3400
   (Типичные значения. Не гарантируется)
   *1: Спецификация борозд определяется следующим образом: 1D: 1 направление свободно 3D: 3 направления свободно
   *2: Однородность означает однородность показателя преломления и выражается как Δn(PV) в пределах эффективной площади.
   *3: Применимая длина волны определяется как диапазон длин волн, в котором внешний коэффициент пропускания превышает 80 %/см.
   *4: Эксимерная износостойкость определена испытаниями Tosoh SGM на повреждение эксимерным лазером KrF и ArF.

   Спектральная передача материала из кварцевого стекла основных оптических качеств

   Кварцевое стекло обладает особыми свойствами, которых нет у других материалов. Например, жесткость, прочность на растяжение, прочность на изгиб и т. п. повышаются с повышением температуры и достигают кульминации при температуре от 800°С до 1000°С, и резко снижаются при температуре, превышающей указанные температуры.

   Физические свойства основного материала кварцевого стекла

   	Артикул	Блок	ЕС *1	ЭД-С	ЭД-Х	Н, НП	ЧАС, ХРП	С	ОП-1,3	ОП-3HD
   Механический	Плотность	г/см 3	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2	2,02	2,1
   	Модуль Юнга	ГПа	74	74	74	74	74	74	—	—
   	Модуль сдвига	ГПа	31	31	31	31	31	31	—	—
   	Коэффициент Пуассона		0,18	0,18	0,18	0,17	0,17	0,17	—	—
   	Прочность на изгиб *2	МПа	65 ~ 95	65 ~ 95	65 ~ 95	65 ~ 95	65 ~ 95	65 ~ 95	42 ~ 67	42 ~ 67
   	Прочность на сжатие	МПа	1 130	1 130	1 130	1 130	1 130	1 130	—	—
   	Прочность на растяжение *2	МПа	49	49	49	49	49	49	—	—
   	Прочность на кручение	МПа	29	29	29	29	29	29	—	—
   	Твердость по Виккерсу	МПа	8 900	8 900	8 900	8 900	8 900	8 900	8 900	8 900
   Термический	Точка деформации (n=10 14,5 )	°С	980	980	1090	1080	1 120	1 070	1 070	1 070
   	Точка отжига (n=10 13 )	°С	1080	1080	1 190	1 180	1 220	1 170	1 170	1 170
   	Точка размягчения (n=10 7,6 ) *3	°С	(1720)	(1720)	(1720)	(1720)	(1720)	(1720)	(1720)	(1720)
   	Коэффициент теплового расширения 30 ~ 600º C	x 10 -7 / °С	5,8 *4	5,8 *4	5,8 *4	5,7	5,9	5,7	6,4	6,4
   	Удельная теплоемкость 20º C	Дж/кг • К	749	749	749	749	749	749	749	749
   	Температуропроводность 19º C	x10 -7 м 2 /с	8,5	8,5	8,5	8,3	8,3	8,3	8,4	8,5
   	Теплопроводность 19º C	Вт/мК	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,24	1,33
   	Вязкость (log n ) 1200°C	Баланс	11,4	11,4	13,0	12,7	12. 18	12,5	12,6	12,6
   Электрика	Диэлектрическая проницаемость 500 МГц		3,9	3,9	3,9	3,9	3,9	3,9	3,7	3,8
   	Диэлектрические потери 500 МГц	x 10 -3
   	Удельное сопротивление 25º C	Ом	5×10 15	8×10 15	8×10 15	3×10 15	8×10 15	4×10 15	—	—
   	Объемное удельное сопротивление при 25°C	Ом • см	1×10 17	1×10 17	1×10 17	5×10 16	1×10 17	7×10 16	—	—
   	Пробой диэлектрика 50 Гц, 20º C	В/мм	—	—	—	32 000	32 000	32 000	25 500	—
   	(Типичные значения. Не гарантируется)
   *1: Свойства ESL-1, ESL-2, ESL-1000 и ESL-2000 такие же, как у ES. *2: Прочность на изгиб и растяжение зависит от состояния поверхности.
   *3: Оценка на основе экстраполяции.
   *4: Средние значения при 30～200°C
   ПРИМЕЧАНИЕ. Если не указано иное, все значения представляют собой типичные данные при 25º C

   Как определить, закалено ли стекло?

   • Glass Genius
   • 11 сентября 2020 г.
   • Чтение через 4 минуты

   Закаленное стекло по индивидуальному заказу

   Выберите форму

   Некоторые из наиболее распространенных применений закаленного стекла включают окна автомобилей, полки холодильников и душевые двери — в основном, мы должны оставаться сильными. Если бы, например, ветровые стекла не были небьющимися, вождение стало бы намного опаснее. Однако как кто-то может знать наверняка, закаленное стекло он покупает или нет? Итак, мы познакомим вас с некоторыми из лучших практик того, как определить, закаленное стекло или нет, чтобы дать вам это душевное спокойствие.

   Закаленное стекло по индивидуальному заказу  (Доступно во всех размерах!)

   Часто используется для окон, особенно оконных стекол для дома, панелей для теплиц, вывесок и экранов.
   

   Купить

   Столешница из закаленного стекла (Доступно во всех размерах!)

   Что нужно проверить, закаленное стекло или нет
   Проверка краев стекла

   Один из способов узнать, действительно ли стекло закалено, — это проверить края, если, конечно, у вас есть к ним доступ. Когда стекло проходит процесс закалки, оно подвергается очень высокой температуре. Благодаря этому закаленное стекло становится очень гладким. По сравнению со стандартным отожженным стеклом, края которого обычно более шероховатые на ощупь, закаленное стекло довольно гладкое, если провести рукой по краю листа. Это одна из наиболее распространенных отличительных черт между отожженным и закаленным стеклом.

   Анализ углов на наличие ошибки

   Нет, к жуку не относится жуткий ползун. Когда мы говорим «жук», мы имеем в виду любую маркировку, нанесенную травлением или пескоструйной обработкой. Обычно они очень маленькие и находятся в одном из углов стеклянного листа. Фактически, здесь жучок служит идентификатором закаленного стекла в виде штампа. На этой марке указано название производителя и стандарты CPSC (Комиссия по безопасности потребительских товаров). Штамп является основной эмблемой, подтверждающей, является ли стекло закаленным или нет.

   Вы покупаете стекло напрямую у производителя или подрядчика? Вы можете увидеть резной знак без труда. Итак, если вы найдете его на своем листе, вы, скорее всего, имеете дело с закаленным стеклом. Если нет, то можно считать, что вас обманули и вместо этого у вас обычное отожженное стекло.

   Несовершенство не всегда означает подделку

   Просто потому что если вы обнаружите крошечные дефекты на стекле, это не значит, что оно подделка. На напротив, эти несовершенства, скорее всего, являются признаком того, что вы имеете дело с закаленное стекло вместо обычного закаленного стекла.

   Поиск дефектов — один из лучших способов определить тип стекла после его установки. Ведь после установки края и всякие баги уже не доступны. Однако в процессе закалки мелкие частицы могут вплавиться в стекло или поцарапать стекло. Следовательно, если вы обнаружите что-либо из этого в своем стекле, скорее всего, оно закаленное.

      Связанная статья: Многослойное стекло против закаленного стекла   

   Вид через поляризованные солнцезащитные очки против солнца

   Еще один умный способ определить, закалено ли ваше стекло, — надеть поляризованные солнцезащитные очки и посмотреть сквозь них на солнце. Если стекло было закаленным, вы, скорее всего, увидите пятна или линии, тянущиеся по всему стеклу. Эти линии и пятна являются результатом работы роликов машины в процессе нагрева. Чтобы увидеть их, вам нужно присмотреться — временами они могут быть очень тонкими. В конце концов, кто захочет смотреть в солнечный день через ветровое стекло Custom Tempered Glass и отвлекаться на линии и пятна на стекле?

   Оценка линии

   Прежде чем мы перейдем к тому, как и зачем делать надрезы на стекле, мы должны упомянуть, что вам следует использовать только эту технику, если вы планируете отрезать стекло. Не используйте эту технику на новом стекле или на стекле, которое вы не хотите трогать.

   Если вы планируете резать стекло самостоятельно, знайте, что вам следует резать только отожженное стекло. Если стекло закаленное, вам следует обратиться к профессионалу для его резки. Вы можете отметить разницу между двумя типами безопасного стекла, проведя линию с помощью инструмента для резки окон, который можно приобрести в большинстве хозяйственных магазинов.