Блог Исторического музея — Рассказываем о нашей работе, делимся планами на будущее, знакомим с новыми проектами, публикуем интересные факты из нашей музейной истории и другие занимательные материалы

Перейти к содержимому

Записи

Опубликовано 08.11.202208.11.2022

Мало кто знает о существовании в собрании Исторического музея двух …

Читать далее «Два портрета императора Николая I, гравированные священником Андреем Смирновым»

Опубликовано 29.10.202212.10.2022

В одной из витрин пространства «Театр» на выставке «Кринолин. Жакет. …

Читать далее «36 лет спустя, или кутюрное платье Givenchy»

Опубликовано 22.10.202222. 10.2022

История фирмы Фаберже — яркий пример того, как в Санкт-Петербурге …

Читать далее «180 лет фирме Фаберже»

Опубликовано 20.10.202221.10.2022

Советская графика второй половины двадцатого века нечасто становится темой для …

Читать далее «Проблемы реставрации авторской графики ХХ века на примере работ В. В. Богаткина из собрания ГИМ. К выставке, посвященной 100-летию художника»

Опубликовано 19.10.202219.10.2022

Собрание отдела изобразительных материалов Исторического музея содержит немало фотографий представителей …

Читать далее «Николай Андреевич Форбрихер: история великокняжеского врача»

Опубликовано 16.10.202211. 10.2022

Название выставочного проекта «Кринолин. Жакет. Свитшот. Стиль большого города» не …

Читать далее «Кринолин — ткань или юбка?»

Опубликовано 07.10.202208.10.2022

Помимо разнообразного оружия, самоваров и уникальной скобянки туляки-металлисты изготавливали множество …

Читать далее «Давки, вафельницы, утюги. Как туляки делали быт комфортнее»

Опубликовано 02.10.202230.09.2022

Звание «камергер» появилось в России в 1710-х гг. при Петре …

Читать далее «Ключ от всех дверей: должность камергера при российском дворе»

Опубликовано 27.09.202221.09.2022

Наталья Леонидовна Шабельская, урожденная Кронеберг (1841-1904), известна как крупнейший коллекционер русского …

Читать далее «Коллекция Натальи Леонидовны Шабельской в Историческом музее»

Опубликовано 16. 09.2022

Торговля в Тульской губернии в первой четверти XIX века была …

Читать далее ««Альбом географических карт России, расположенных на 80 листках по бассейнам морей, или Замечательный и поучительный детский гранд-пасьянс»»

Опубликовано 10.09.202221.09.2022

Альбом в форме книги-шкатулки работы мастерской П. Овчинникова был преподнесен Владимиру Андреевичу …

Читать далее «Альбом для московского генерал-губернатора»

Опубликовано 28.08.202221.09.2022

В собрании Исторического музея хранится кинокамера французского производства, принадлежавшая Петру …

Читать далее «Пётр Мосягин и его кинокамера»

Богемское стекло: история, виды, свойства

Чешское и богемское стекло имеет популярность и особую ценность. Изделия из этих красивых и практичных материалов отличаются особой красотой ввиду трепетной работы и изящному дизайну. Происхождение стекла отличается регионально.

В Чехии, на территории Богемии, изготавливается богемское стекло, в иных областях Чехии – чешское. Оба вида стекла называют хрусталем, поскольку в сырье содержится свинец. Именно он стал главной отличительной чертой этих материалов, обеспечивая прочность и прозрачность.

История

Первые упоминания о чешском стекле зафиксированы в письменных текстах двенадцатого века после разграбления Милана. Именно здесь начинается пусть популярностей сейчас посуда из чешского стекла.

Создание витражных окон

К первым мастерам, занимающихся производством стекла, можно отнести монахов, которые в средневековые времена были единственными специалистами. Они делали роспись и составляющие витражных окон. В плавильнях Чехии изготовляли почти прозрачное стекло и, кроме того, цветного с использованием оксидов разных металлов.

Помимо витражей, монахами производилась стеклянная утварь. Значительно позже, когда ремесленники решили объединяться и строить мастерские, образовалось цеховое производство. Именно в то время стали появляться такие названия поселений по специализации. Количество и модели изготовляемых моделей увеличивалось, началось создание бокалов, украшенных бусинами, разнообразных сосудов, аксессуаров.

Лучшим в те времена признавалось венецианское стекло, технологию которого сильно берегли. С течением времени некоторые из венецианских мастеров стали переселяться в Европу, что привело к разглашению тайны материала.

Однако это стекло имело слишком мягкую и хрупкую структуру для резки, в связи с чем в Чехии усовершенствовали состав сырья, добавляя карбонат кальция, полученного из золы, вместо соды. Вследствие этого изделия стали прочнее. Состав был зеленоватого цвета, что дало ему название «лесной».

Истоки богемского хрусталя

Потом мастера начали вкладывать оксид свинца, из-за чего богемское стекло приобрело новые свойство – сияние и прозрачность. Стеклодувы непрерывно совершенствовали свое мастерство. Теперь они перестали повторять за венецианцами и стали соперниками. И уже в 17 веке мастер Мюллер смог выплавить чистый и переливающийся разными цветами состав, о котором стал говорить весь мир.

Конец 19 века ознаменован переходом на газовые плавильные печи. Ввиду этого производиться изделий стало больше, а их себестоимость упала – тот хрусталь, который ранее был доступен богатым людям, стал доступен среднему классу.

Мастера из Чехии всегда трепетно относились к своим традициям. И в современное время некоторые манипуляции с изделием осуществляются только вручную. Каждый год создается бесконечное множество предметов, которые тут же раскупаются. Взаимный союз старинных технологий, современных стилевых решений и функциональной техники наделяет чешское стекло качеством, красотой и изяществом за довольно приемлемую стоимость.

Особенности стекла Bohemia

Из-за того, что в природном стекле отсутствуют примеси, богемское стекло было абсолютно прозрачным. До 16 века достичь прозрачности было под силу только венецианцам и богемцам. Долгое время популярность была у венецианского стекла, а затем венецианцы начали создавать прочное стекло, которые блестело сравнительно лучше.

Преимущества богемского стекла

• 
  Изделия имеют простую форму и дизайн, на солнечном свете приобретают цветное сияние;
• 
  Отсутствуют примеси и воздух. Если провести влажными пальцами по краю, но будет слышан металлический стон;
• 
  Если ваза или кувшин имеют значительный вес, то при постукивании палочкой из дерева будет слышан непродолжительный стук и вибрации;
• 
  Поверхность не имеет сколов и неровностей. Зачастую на дне можно увидеть след от надувного инструмента.

Виды богемского стекла

В Чехии производители изготовляют посуду в очень большом количестве. Их бокалами восхищается весь мир. Богемское стекло часто встречается в дорогих ресторанах.

Люстры и иные предметы декоры также очень популярны. Они часто становятся желаемыми презентами на торжествах.

По внешнему виду богемское стекло может быть прозрачным или цветным, а также с лепниной. Розовый цвет создается при помощи марганца, зеленый – с добавлением железа, красный цвет обеспечивает медь. Кроме того, стекло может быть матовое, глянцевое или искусственно состаренное. На посуде бывает роспись и украшения из драгоценных металлов.

Популярные производители

Наиболее известные чешские компании:

• 
  Caezar Crystal Bohemia начинает историю с 19 века. Специализируется на посуде, элементах декора.
• 
  Bohemia Jihlava выпускает продукцию из гладкого хрусталя.
• 
  Rona изготавливает питейную посуду.
• 
  Moser выпускает самые дорогие изделия по секретной технологии.
• 
  Bohemia Crystal имеет самые низкие цены на рынке.

Для ценителей красивой посуды богемское стекло станет отличным вариантом.

Вернуться к списку

Что вызывает цвет в витражах и цветном стекле?

Главная » Металлы » Элементы цвета в витражах и цветном стекле

Витражи: Три витража в Национальном соборе в Вашингтоне, округ Колумбия. Это один из самых популярных видов витражей в соборе. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Coast-to-Coast.

Цвет: самое очевидное свойство стекла

Цвет — наиболее очевидное свойство стеклянного предмета. Он также может быть одним из самых интересных и красивых
характеристики. Цвет иногда определяет полезность стеклянного предмета, но почти всегда определяет его привлекательность.

Витраж: Рождество Христово — один из наиболее часто изображаемых витражей. Это окно находится в соборе Св. Михаила и Гудулы в Брюсселе. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Jorisvo.

Рецепт цветного стекла

Первые люди, работавшие со стеклом, не могли контролировать его цвет. Затем в результате случайностей и экспериментов производители стекла узнали, что добавление определенных веществ в расплав стекла может придать готовому изделию впечатляющие цвета. Были обнаружены и другие вещества, которые при добавлении в расплав удаляли цвет с готового изделия.

Египетские стеклодувы: Уже в 3500 г. до н.э. в Месопотамии и Древнем Египте начали изготавливать первые настоящие стекла. Бусы и небольшие сосуды из дутого стекла были одними из первых предметов, сделанных из цветного стекла. Ранние художники по стеклу всегда экспериментировали, чтобы улучшить свое стекло и предметы, которые они производили. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / ilbusca.

Египтяне и жители Месопотамии стали экспертами в производстве цветного стекла. В восьмом веке персидский химик Абу Муса Джабир ибн Хайян, которого часто называют просто «Гебер», записал десятки формул для производства стекла определенных цветов. Гебера часто называют «отцом химии». Он понял, что оксиды металлов являются ключевыми ингредиентами для окрашивания стекла.

Цветные стеклянные бутылки: Цветные стеклянные бутылки были одними из первых предметов, производимых первыми стеклодувами в больших количествах. Цвета были декоративными, а также защищали содержимое бутылки от света. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Maasik.

Палитра цветов стекла

Как только были открыты методы производства цветного стекла, начался взрыв экспериментов. Цель состояла в том, чтобы найти вещества, которые придавали бы стеклу определенные цвета. Одними из самых ранних предметов, сделанных из стекла, были маленькие чашки, бутылки и украшения.

Религиозные организации были среди тех, кто стимулировал первых стекольных мастеров. Витражи стали очень популярными дополнениями к церквям, мечетям, синагогам и другим важным зданиям более 1000 лет назад. Художникам, изготовившим эти окна, понадобилась полная палитра цветов, чтобы создать реалистичный витраж. Их поиск полной палитры цветов подпитывал исследования и эксперименты по производству широкого спектра цветного стекла.

Витражная панель: Художник-витражист работает над сборкой панели из кусочков стекла, которые вырезаются по форме и удерживаются на месте с помощью свинца. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / KKali Nine, LLC.

цветов продолжительности

Затем обнаружилась еще одна проблема. Многие цвета стекла не выдерживали многолетнего воздействия прямых солнечных лучей.
лучи солнца. В результате получилась витражная сцена увядающей красоты. Некоторые цвета со временем потемнели или изменились,
в то время как другие исчезли.

Красный, очень важный цвет для использования в витражах, был особенно подвержен выцветанию. Художники многих стран
работал над созданием красного стекла, которое годами сохраняло бы свой цвет под прямыми солнечными лучами, прошедшими через
окна. В конце концов, постоянный красный цвет был получен путем добавления в стекло небольшого количества золота. Это значительно увеличило стоимость стекла, но красный цвет был достигнут. Даже сегодня, если вы купите лист красного стекла, он будет стоить
значительно больше, чем любой другой цвет.

Витражные светильники: Лампы с красивыми абажурами из цветного витражного стекла. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / milosljubicic.

Стеклянные драгоценные камни: Одними из наиболее распространенных изделий из цветного стекла являются цветные бусины и искусственные драгоценные камни. Цвет этих предметов можно точно определить по химическому составу стекла. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / buckarooh.

Металлы, используемые для окрашивания стекла

Рецепт производства цветного стекла обычно включает добавление металла в стекло. Часто это достигается добавлением
немного порошкообразного оксида, сульфида или другого соединения этого металла на стекло, пока оно расплавлено. В таблице ниже перечислены некоторые из
красители стекла и цвета, которые они производят. Также перечислены диоксид марганца и нитрат натрия. Они есть
обесцвечивающие вещества — материалы, нейтрализующие окрашивающее воздействие примесей в стекле.

Чаша из депрессионного стекла: «Кобальтово-синяя» чаша для орехов с узором Royal Lace «депрессионное стекло», изготовленная компанией Hazel Atlas из Кларксбурга, Западная Вирджиния, и Зейнсвилля, Огайо.

Широко известные цвета стекла

Некоторые цвета стекла широко известны. Возможно, лучшим примером этого является «синий кобальт», который производится
добавление оксида кобальта в расплав стекла. «Вазелиновое стекло» — флуоресцентное стекло желто-зеленого цвета, содержащее мелкие
количества оксида урана. «Рубиновое золото» и «клюквенное стекло» — это красные стекла, полученные путем добавления золота.
«Селеновый рубин» — это красный цвет, вызванный добавлением оксида селена, а «египетский синий» получается при добавлении оксида селена.
добавление меди.

Светильники из цветного стекла: Многие рождественские лампочки, изготовленные в начале 1900-х годов, состояли из цветного стеклянного шара и внутренней нити накаливания. Цвет шара определял цвет проходящего через него света.

Минералы: ключи к окрашиванию стекла

Источниками оксидов, сульфидов и других металлических соединений, используемых для окрашивания стекла, являются минералы. Эти минералы обычно добываются, обрабатываются для удаления примесей и используются для производства красителей для стекла. Ключи к красоте часто исходят прямо из земли.

Найдите другие темы на Geology.com:

Породы: Галереи фотографий изверженных, осадочных и метаморфических пород с описаниями.	Минералы: Информация о рудных, самоцветных и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях в прошлом и настоящем.	Драгоценные камни: Красочные изображения и статьи о бриллиантах и ​​цветных камнях.
Общая геология: Статьи о гейзерах, маарах, дельтах, разломах, соляных куполах, воде и многом другом!	Геология Магазин: Молотки, полевые сумки, ручные линзы, карты, книги, кирки, лотки для золота.
	Алмазы: Узнайте о свойствах алмаза, его многочисленных применениях и открытиях алмазов.

Стекло — Энциклопедия Нового Света

Стекло можно сделать прозрачным и плоским или придать ему другие формы и цвета, как показано на этом шаре из Веррери из Брехата в Бретани

От крошечных бусинок до больших скульптур, от обычных бутылок до сложных линз и оптических волокон, множество применений стекла изменили наш мир. Слово стекло может быть определено как аморфное твердое вещество, которое обычно получают путем смешивания кремнезема с другими химическими веществами при высокой температуре и охлаждения смеси без образования кристаллической структуры. Обычно это прозрачный, износостойкий, химически инертный и биологически неактивный материал с гладкой непроницаемой поверхностью. Однако он хрупкий и может расколоться на острые осколки. Технологии производства стекла развивались на протяжении многих веков, и свойства стекла могут быть существенно изменены путем добавления различных соединений, термической обработки и других приемов. Сегодня стекло по-прежнему широко используется как для художественного самовыражения, так и для практического применения, начиная от микропипеток в лаборатории микробиологии и заканчивая посудой на домашней кухне, от ветровых стекол автомобилей до линз для телескопов.

Содержание

• 1 История стекла
• 2 Процессы производства стекла
  • 2. 1 Производство дутого стекла вручную
  • 2.2 Машиностроительные процессы
• 3 Свойства стекла
  • 3.1 Является ли стекло жидкостью?
• 4 ингредиента в стакане
  • 4.1 Биологически активные ингредиенты
  • 4.2 Ингредиенты для красок
• 5 Использование стекла
• 6 Специальные очки
  • 6.1 Многослойное стекло
  • 6.2 Закаленное стекло
  • 6.3 Химически упрочненное стекло
• 7 Стекло художественное
  • 7.1 Витражное стекло
    • 7.1.1 История витража
• 8 Каталожные номера
• 9 Внешние ссылки
• 10 кредитов

История стекла

Стекло считалось ценным материалом с самого начала человеческой истории. В каменном веке кремневые мастера использовали обсидиан, встречающееся в природе стекло, для изготовления чрезвычайно острых ножей. Кроме того, в ранних цивилизациях маленькие кусочки цветного стекла часто соперничали с драгоценными камнями в качестве ювелирных изделий. С течением времени было обнаружено, что если стекло нагревать до тех пор, пока оно не станет полужидким, ему можно придать форму и оставить охлаждаться в новой, твердой, самостоятельно стоящей форме.

Инструкции по изготовлению стекла были впервые зарегистрированы в Египте около 1500 г. г. до н.э. , когда стекло использовалось в качестве глазури для керамических изделий перед их обжигом. В I веке 90 413 г. до н. э. была разработана техника выдувания стекла, и то, что когда-то было чрезвычайно редким и ценным предметом, стало гораздо более распространенным. Во времена Римской империи было создано множество форм стекла, обычно для ваз и бутылок. Стекло было сделано из песка, золы растений и извести (оксид кальция).

Цвет «натурального стекла» обычно варьируется от зеленого до голубовато-зеленого в зависимости от различного количества встречающихся в природе «примесей» железа в песке. Даже сегодня обычное стекло обычно имеет легкий зеленый или голубой оттенок, возникающий из-за тех же типов примесей. Напротив, обсидиан, который производится из вулканической магмы, содержит примеси, придающие ему черный цвет.

Стеклодувы научились изготавливать цветное стекло, добавляя соединения металлов и оксиды минералов для получения ярких оттенков красного, зеленого и синего — цветов драгоценных камней (цвета см. в разделе «Ингредиенты» ниже). Когда огранщики научились резать стекло, они обнаружили, что прозрачное стекло превосходно преломляет свет, заставляя его сверкать. Следовательно, популярность граненого прозрачного стекла резко возросла, а цветного уменьшилась.

Стеклянные предметы седьмого и восьмого веков были найдены на острове Торчелло недалеко от Венеции. Эти предметы образуют важную связь между римской эпохой и более поздним периодом, когда этот город приобрел важное значение в производстве материала. Около 1000 г. г. н.э. г. в Северной Европе был совершен важный технический прорыв, когда натриевое стекло (содержащее карбонат натрия) было заменено стеклом, изготовленным из гораздо более доступного материала: поташа (карбоната калия), получаемого из древесной золы. С этого момента северное стекло значительно отличалось от того, что производилось в районе Средиземноморья, где сода оставалась широко распространенной.

В одиннадцатом веке в Германии появился новый подход к изготовлению листового стекла. Процесс включал в себя выдувание стекла на сферы, раскачивание их для формирования цилиндров, резку их, пока они еще горячие, а затем сплющивание листов. Эта техника была усовершенствована в Венеции тринадцатого века.

Начиная с четырнадцатого века центром производства стекла была Венеция, где было разработано множество новых технологий. Венеция стала центром прибыльной экспортной торговли посудой, зеркалами и другими предметами роскоши. В конце концов, некоторые из венецианских мастеров по стеклу переехали в другие части Северной Европы, и производство стекла распространилось вместе с ними.

Около 1688 года был разработан процесс литья стекла, и этот материал стал использоваться гораздо чаще. В 1827 году была изобретена машина для прессования стекла, позволившая массово производить недорогие изделия из стекла.

Художественные узоры иногда вытравливают на стекле с помощью кислоты или другого едкого вещества (которое «въедается» в стекло). Традиционно это делал обученный мастер после того, как стекло было выдуто или отлито. В 1920-х годах был изобретен новый процесс травления в форме, при котором изображение вытравливалось непосредственно в форму, так что каждая отлитая деталь выходила из формы с изображением уже на поверхности стекла. Эта технология снизила производственные затраты и, в сочетании с более широким использованием цветного стекла, привела к созданию дешевой и популярной стеклянной посуды в XIX веке.30-х годов, позже получивший название «Стакан депрессии».

Процессы изготовления стекла

Изготовление стекла вручную

Стеклянные бусины и подвески ручной выдувки. (Канадский никель добавлен для масштаба.)

До двадцатого века были разработаны различные методы изготовления ручного выдувания стекла. Некоторые из различных типов стекла, произведенного с помощью этих процессов, были известны как краун-стекло , широкое листовое стекло , цилиндрическое выдувное листовое стекло , выдувное листовое стекло и 9. 0347 полированная пластина .

Процесс изготовления коронного стекла был впервые усовершенствован французскими стеклодувами в 1320-х годах, особенно в Руане. В этом процессе из стекла выдували «корону» или полый шар, который затем нагревали и превращали в плоский диск диаметром до 5–6 футов (1,5–1,8 метра). Из-за производственного процесса самое лучшее и самое тонкое стекло располагалось полосой на краю диска, в то время как к центру стекло становилось толще и более искривленным. Чтобы заполнить большие оконные проемы, с края диска вырезали множество маленьких ромбовидных кусочков, вставляли их в свинцовую решетку и вставляли в окно. Процесс хранился в строжайшей коммерческой тайне на протяжении веков. В результате коронное стекло не производилось в Лондоне до 1678 года.

Широкие листы стекла были изготовлены путем выдувания расплавленного стекла в форме удлиненного воздушного шара с помощью паяльной трубки. Затем, пока стекло было еще горячим, его концы отрезали, а получившийся цилиндр раскалывали ножницами и расплющивали на железной пластине. Качество широкого листового стекла было не очень хорошим, со многими дефектами. Цилиндрический выдувной лист был создан с использованием аналогичного процесса, но цилиндр большего размера был изготовлен путем раскачивания его в траншее. В результате этого процесса производились стекла гораздо большего размера и улучшалось качество поверхности по сравнению с широким листом. Выдувная пластина была изготовлена ​​из широкого листового стекла путем кропотливой ручной шлифовки и полировки обеих поверхностей. Он был достаточного качества и размера для зеркал и стекол тренера.

Процессы машинного производства

Начало двадцатого века ознаменовалось переходом от ручного выдувания к машинному производству стекла, такого как машинно-тянутый цилиндрический лист , катаный лист и флоат-стекло .

Цилиндрический лист машинной вытяжки был первым механическим методом «вытягивания» оконного стекла. Стеклянные цилиндры высотой 40 футов (12 метров) вытягиваются вертикально из круглого резервуара. Затем стекло отжигают (выдерживают при температуре, при которой снимаются внутренние напряжения) и разрезают на цилиндры длиной 7–10 футов (2–3 метра). Цилиндры разрезают вдоль, повторно нагревают и сплющивают. Этот процесс был изобретен в США в 1903.

В процессе производства листового проката расплавленное стекло берется из печи в больших чугунных ковшах, которые перемещаются на стропах по подвесным рельсам. Материал в ковше выбрасывается на чугунную станину рольганга и скатывается в лист железным роликом. Лист грубо обрезается в горячем виде, чтобы удалить части, испорченные контактом с ковшом, а затем проталкивается в открытое отверстие туннеля для отжига или «лера», по которому он перемещается системой роликов.

Для изготовления флоат-стекла несколько сырьевых материалов — песок, известняк (карбонат кальция), кальцинированная сода (карбонат натрия), доломит (карбонат кальция-магния), оксид железа и солевой кек (сульфат натрия) — смешивают вместе и плавится в большой печи. Этот материал заливают на один конец ванны с расплавленным оловом. Стекло плавает на олове и выравнивается по мере того, как оно растекается по ванне, придавая гладкую глянцевую поверхность обеим сторонам. Проходя по олову, стекло охлаждается, затвердевает и выходит из ванны непрерывной лентой. Затем стекло отжигают в лере. Готовое изделие имеет почти идеальные параллельные поверхности. Этот процесс дает около 90 процентов плоского стекла в мире.

Свойства стекла

Одной из наиболее очевидных характеристик обычного стекла является то, что оно прозрачно для видимого света. Поэтому он полезен для изготовления окон и различных прозрачных объектов. Варьируя состав, текстуру и цвет, стекло можно сделать полупрозрачным или непрозрачным.

Стекло химически стабильно и инертно, сохраняет свою форму и структурную целостность при обычных температурах в течение длительного времени. Кроме того, его можно легко очистить обычным мылом и моющими средствами. Эти свойства делают его хорошим материалом для контейнеров для хранения пищевых и лабораторных химикатов, а также для проведения химических реакций. Однако он хрупок и разбивается на множество частей при ударе (или ударе) о твердую поверхность. Поэтому были разработаны различные методы для укрепления стекла (см. Специальные очки ниже).

Основным компонентом стекла является кремнезем (SiO ₂ ). Стекло из чистого кварца (также называемое плавленым кварцем ) не поглощает ультрафиолетовый (УФ) свет и используется для приложений, требующих прозрачности в этой области. Обычное стекло, напротив, поглощает (и блокирует) УФ-излучение. Он частично блокирует свет UVA (длина волны от 380 до 315 нанометров) и полностью блокирует излучение UVB (315–280 нм) и UVC (ниже 280 нм). Это свойство обычного стекла связано с наличием таких соединений, как кальцинированная сода (см. Ингредиенты в стекле ниже).

Стабильность стекла также означает, что оно не разрушается в окружающей среде. Выброшенная стеклянная посуда должна быть надлежащим образом переработана, чтобы избежать накопления мусора.

Является ли стекло жидкостью?

Одно из распространенных заблуждений состоит в том, что стекло представляет собой «переохлажденную жидкость с практически бесконечной вязкостью» при комнатной температуре. В качестве подтверждающего доказательства часто приводится то, что многие старые окна кажутся толще внизу, чем вверху. Предполагается, что когда-то стекло было однородным и со временем приобрело новую форму.

Однако необходимо понимать, что оконные стекла, изготовленные в прошлом, обычно не имели одинаковой толщины, как отмечалось выше (см. Производство стекла вручную). При установке в оконную раму стекло должно быть размещено более толстой стороной вниз для стабильности и визуальных эффектов. Иногда такое стекло находилось более тонкой стороной вниз, вероятно, в результате небрежности во время установки.

Если средневековое стекло заметно текло, то древнеримские и египетские предметы должны были течь пропорционально больше, но этого не наблюдается. Кроме того, если стекло течет со скоростью, позволяющей увидеть изменения невооруженным глазом спустя столетия, то изменения в зеркалах оптических телескопов должны быть наблюдаемы (по методике интерферометрия ) в считанные дни — но и этого не наблюдается.

Было обнаружено, что в случае телескопов-рефракторов с большими линзами объектива линза (которая поддерживается только по краю) прогибается под собственным весом. Результат — потеря внимания. Это происходит не потому, что стекло течет со временем, а потому, что оно не является бесконечно жестким. Этот эффект, среди прочего, ограничивает размер телескопа-рефрактора. Как заметил физик Эдгар Занотто, стекло при комнатной температуре очень сильно находится на твердой стороне спектра от твердых тел к жидким.

Ингредиенты для стекла

Хотя чистый кремнезем можно превратить в стекло для специальных применений, его температура плавления составляет около 2000°C (3600°F). Температура плавления снижается примерно до 1000°C (1800°F) при добавлении соды (карбоната натрия) или поташа (карбоната калия). Однако присутствие соды также делает стекло водорастворимым, что обычно нежелательно. Поэтому в смесь добавляют известь (оксид кальция), чтобы восстановить нерастворимость. Полученное стекло содержит около 70 процентов кремнезема и называется 9.0347 известково-натриевое стекло . На этот тип стекла приходится около 90 процентов производимого стекла.

Помимо соды и извести обычно добавляют другие ингредиенты для придания стеклу различных свойств. Например, при добавлении оксида свинца полученный «свинцовый кристалл» имеет гораздо более высокий показатель преломления, чем обычное стекло, и, следовательно, гораздо большее сияние. Добавление бария также увеличивает показатель преломления. Если добавить бор, он изменяет термические свойства стекла, делая его более устойчивым к разрушению при резких перепадах температуры. Это особенность стекла Pyrex, торговой марки боросиликатного стекла.

Оксид тория раньше использовался для производства высококачественных линз, но он радиоактивен и был заменен оксидом лантана. Большое количество железа используется в стекле, поглощающем инфракрасную энергию, например, в теплопоглощающих фильтрах кинопроекторов. Оксид церия (IV) можно использовать для стекла, поглощающего ультрафиолетовое (УФ) излучение, которое повреждает ДНК и живые ткани. Дополнительные ингредиенты могут быть добавлены для производства стекла в широком диапазоне цветов (см. ниже).

Биологически активные ингредиенты

Теперь ученые могут изготавливать стеклянные сосуды, в которые помещают биологически активные молекулы, такие как ферменты. Затем эти сосуды можно использовать для проведения реакций, катализируемых ферментами. Однако приготовление этого типа стекла нельзя проводить обычными высокотемпературными методами, поскольку тепло разрушает ферменты. Вместо этого он готовится с помощью инновационного подхода, который относится к категории, известной как полимеризация . Один из примеров такого подхода называется золь-гель процесс.

Ингредиенты для красок

Металлические добавки в стеклянную смесь могут давать различные цвета. Здесь кобальт был добавлен для получения декоративного стекла голубоватого цвета.

Внутренняя часть чашки из синего стекла.

Стекло с широкой цветовой гаммой может быть получено путем добавления различных металлов и оксидов металлов в процессе производства. Например, когда марганец добавляется в небольших количествах, он удаляет зеленый оттенок, придаваемый железом; а при более высоких концентрациях он дает аметистовый цвет. Селен также можно использовать в низких концентрациях для обесцвечивания стекла, но в более высоких концентрациях он придает красноватый цвет. При низких концентрациях (0,025—0,1%) Кобальт дает синее стекло.

Оксиды олова, сурьмы и мышьяка производят непрозрачное белое стекло, которое впервые использовали в Венеции для изготовления имитации фарфора. Оксид меди в концентрации 2-3% дает бирюзовый цвет.

Металлическое золото при низких концентрациях (около 0,001 процента) дает стекло богатого рубинового цвета, а при более низких концентрациях оно дает менее интенсивный красный цвет, который часто продается как «клюквенный». Из чистой металлической меди получают темно-красное непрозрачное стекло, которое иногда используется в качестве заменителя золота при производстве стекла рубинового цвета. Никель, в зависимости от его концентрации, дает синее, фиолетовое или даже черное стекло. Добавление титана дает желтовато-коричневое стекло.

Уран (0,1–2 процента) может быть добавлен для придания стеклу флуоресцентного желтого или зеленого цвета. Урановое стекло обычно недостаточно радиоактивно, чтобы быть опасным, но если его растереть в порошок (например, соскоблить наждачной бумагой) и вдохнуть, оно может быть канцерогенным. Соединения серебра (особенно нитрат серебра) могут давать различные цвета, от оранжево-красного до желтого. То, как стекло нагревается и охлаждается, может значительно повлиять на цвета, создаваемые этими соединениями, но задействованная химия сложна и недостаточно изучена. Часто открываются новые оттенки цветного стекла.

Использование стекла

Стекло — чрезвычайно полезный материал, который служит как практическим, так и художественным целям. Многие предметы в домах и офисах сделаны из стекла. Стаканы, миски и бутылки часто делают из стекла, как и лампочки и зеркала. Кинескопы компьютерных мониторов и телевизоров также изготавливаются из этого материала. Розничные магазины используют стеклянные витрины для демонстрации и защиты своих продуктов при продаже.

Научно-исследовательские лаборатории оснащаются колбами, пробирками, химическими стаканами, термометрами, измерительными приборами и прочими приборами из стекла. Для этих применений обычно используется боросиликатное стекло (например, Pyrex) из-за его прочности и устойчивости к тепловому удару. Большинству крупных лабораторий требуется так много нестандартной стеклянной посуды, что они держат в штате стеклодува.

Увеличительное стекло.

Стекло также ценно для изготовления линз с поверхностями, которые могут быть выпуклыми, вогнутыми, плоскими или комбинацией этих типов. В зависимости от формы линза может концентрировать или рассеивать свет. Линзы полезны для таких вещей, как увеличительные стекла, очки, фотоаппараты, микроскопы, бинокли и телескопы.

Для некоторых применений используется кварцевое стекло (из чистого кремнезема), хотя его труднее производить. Чистое кварцевое стекло также используется для изготовления волоконно-оптических кабелей, которые могут передавать свет на большие расстояния и поэтому используются в телекоммуникационной отрасли. Подводные кабели имеют секции, легированные эрбием, которые усиливают передаваемые сигналы за счет лазерного излучения изнутри самого стекла.

Стекло используется в зданиях с одиннадцатого века. Обычно он используется в качестве прозрачного материала для окон и других архитектурных элементов. Его также можно использовать для внутренних застекленных перегородок. Стекло в зданиях может быть безопасного типа, в том числе армированное, закаленное и многослойное. Изоляция из стекловолокна распространена в крышах и стенах. В качестве легкого утеплителя можно использовать пеностекло, изготовленное из отходов стекла.

Художественное использование стекла обсуждается в разделе Искусство стекла.

Специальные очки

Многослойное стекло

Ветровое стекло автомобиля с рисунком в виде паутины, типичным для многослойного безопасного стекла.

Многослойное стекло , изобретенное в 1903 году французским химиком Эдуардом Бенедиктусом, представляет собой тип безопасного стекла, которое скрепляется при разрушении. В настоящее время его производят путем склеивания двух или более слоев обычного отожженного стекла с пластиковым промежуточным слоем, обычно поливинилбутиралем (ПВБ). Типичный многослойный состав — это стекло толщиной 3 мм / промежуточный слой 0,38 мм / стекло толщиной 3 мм, называемое «многослойное стекло 6,38». В случае поломки промежуточный слой удерживает слои стекла соединенными и предотвращает их распад на острые осколки. Это приводит к характерному растрескиванию в виде паутины, когда удара недостаточно, чтобы полностью пробить стекло.

Многослойное стекло обычно используется, когда есть вероятность удара человека или если стекло может упасть, если оно разобьется. Фасадное остекление магазинов и ветровые стекла автомобилей обычно представляют собой ламинированные стекла. Промежуточный слой PVB также придает стеклу гораздо более высокую звукоизоляцию из-за его демпфирующего эффекта и блокирует 99% проходящего УФ-излучения.

Несколько слоев ламината и более толстое стекло повышают прочность. Пуленепробиваемые стеклянные панели, состоящие из толстого стекла (часто закаленного) и нескольких прослоек, могут иметь толщину до 50 мм. Подобное стекло часто используется для передних иллюминаторов авиалайнеров.

Закаленное стекло

Разрушенная телефонная будка с закаленным стеклом.

Закаленное стекло (или «закаленное стекло») — это тип безопасного стекла, прочность которого обычно в четыре-шесть раз превышает прочность отожженного стекла. Эта сила, однако, приходит с наказанием. Из-за уравновешивания напряжений в стекле любое повреждение краев приведет к тому, что материал расколется на кусочки размером с ноготь. По этой причине стекло должно быть обрезано по размеру перед закалкой и не может быть подвергнуто повторной обработке после закалки. Полировка кромок или сверление отверстий в стекле осуществляется до начала процесса закалки. Кроме того, по иронии судьбы поверхность закаленного стекла не такая твердая, как отожженное стекло, и более восприимчива к царапинам.

Закаленное стекло изготавливается из отожженного стекла в процессе термической закалки. Стекло помещают на рольганг, пропуская его через печь, которая нагревает его до температуры выше температуры отжига (600 °C). Затем стекло быстро охлаждают с помощью принудительной струи воздуха, в результате чего поверхность затвердевает и сжимается, в то время как внутренняя часть стекла остается мягкой в ​​течение короткого времени. Когда внутренний слой сжимается, он вызывает напряжения на поверхности, придавая материалу повышенную прочность.

Химически упрочненное стекло

Химически упрочненное стекло — еще один тип стекла с повышенной прочностью. Его готовят путем погружения стекла в ванну с нитратом калия при температуре 450ºC. Это приводит к тому, что ионы натрия на поверхности стекла замещаются ионами калия из раствора ванны. Ионы калия, будучи крупнее ионов натрия, «вклиниваются» в щели, оставленные ионами натрия. Поверхность стекла переходит в состояние сжатия, а сердцевина – в компенсирующее растяжение. В результате стекло упрочняется.

В отличие от закаленного стекла, химически упрочненное стекло практически не имеет искривления или искривления, оптических искажений или деформации. При разбивании химически упрочненное стекло по-прежнему рассыпается на длинные заостренные осколки, похожие на флоат-стекло. По этой причине оно не считается безопасным стеклом и при необходимости должно быть ламинировано в качестве безопасного стекла.

Искусство из стекла

Стеклянная скульптура Дейла Чихули на выставке в Кью Гарденс, Лондон, Англия. Кусок имеет высоту 13 футов (4 метра).

Искусство стекла включает в себя создание витражей, обработку стекла в пламени горелки (лэмпворк), изготовление стеклянных бус, литье стекла, фьюзинг стекла и создание художественных форм посредством выдувания стекла. Начиная с доисторических времен, искусство стекла было широко развито в Египте и Ассирии, выдвинуто на первый план римлянами и достигло некоторых из своих величайших триумфов в витражах-розетках, созданных для европейских соборов.

Декоративные изделия из стекла включают вазы, чаши, люстры, скульптуры, пресс-папье, бусы и мрамор. Часто стекло окрашивается в процессе производства, но иногда его окрашивают. Термин «хрустальное стекло» (происходит от горный хрусталь ) в настоящее время применяется к высококачественному бесцветному стеклу, часто содержащему свинец, но иногда он используется в отношении любого тонкого стекла ручной выдувки.

Существует множество техник создания произведений искусства из стекла; каждый подходит для определенных видов объектов и не подходит для других. Одна из важных техник называется лэмпворк, при которой стекло расплавляется пламенем и изменяет форму. Раньше лэмпворкеры использовали лампы на масляном топливе, но современная практика заключается в использовании факела, работающего на пропане или природном газе. Другой метод — манипулировать стеклом в печи. Традиционные витражи обычно называют холодными витражами. Стекло также можно резать алмазной пилой и полировать, чтобы придать ему блестящие грани.

Среди известных художников по стеклу Лино Тальяпьетра, Рене Лалик, Дейл Чихули и Луис Комфорт Тиффани. Важные современные художники, создавшие расписные стеклянные предметы, включают Джудит Шехтер и Уолтера Либермана. Известные лэмпворкеры включают Роджера Паррамора и Бандху Скотта Данэма. В Гарвардском музее естественной истории есть коллекция чрезвычайно подробных моделей цветов, созданных Леопольдом Блашкой и его сыном Рудольфом [1].

Крупные ателье, такие как Tiffany, Lalique, Daum, Galle, школы Corning в верхней части штата Нью-Йорк и стекольный завод Stubbe, подняли искусство стекла на высочайший уровень. Кроме того, Мурано, небольшая группа островов к северу от Венеции, на протяжении многих веков была домом для мастеров-стекольщиков.

Витраж

Витраж – это вид искусства с многовековой историей. Во многих церквях есть красивые витражи. Термин витраж обычно относится к стеклу, которое было окрашено путем добавления солей металлов во время его производства. Например, медь можно использовать для производства зеленого или синего стекла. Затем расплавленное стекло отжигают в печи для получения листов цветного стекла.

Ранние художники, работающие с витражами, ограничивались несколькими основными цветами, но сегодня можно получить почти любой цвет. Если требуются мелкие детали, такие как тени или очертания, художник рисует их на холодном стекле специальной краской из оксидов металлов. Затем изделие обжигают в печи, в результате чего оксиды навсегда сплавляются со стеклом. Витражи теперь доступны с различными текстурами, которые изменяют характеристики цветопередачи стекла и создают удивительные эффекты.

Процесс изготовления витражей включает резку цветного стекла различной формы, сборку частей (используя полоски свинца или медной фольги), их пайку и установку в раму. Этот процесс требует художественных навыков, чтобы придумать дизайн, и инженерных навыков, чтобы собрать конструкцию, чтобы она могла выдерживать собственный вес и (для окна) выдерживать стихии.

История витража

Зародившееся в Восточной Азии и среди мусульманских дизайнеров, искусство витража достигло своего расцвета в Средние века, особенно в 1150-1250 гг. Когда прочная романская стена была убрана, использование стекла резко расширилось. В сочетании с высокими вертикалью готических соборов большие окна давали большее освещение, которое считалось символом божественной благодати.

В девятнадцатом веке романтизм и возрождение готики вызвали новый интерес к витражам. Важный вклад в искусство внесли Уильям Моррис (англ., 1834–1898), Эдвард Бёрн-Джонс (англ., 1833–1898), Джон Ла Фарж (американец, 1835–1910) и Луи Комфорт Тиффани (американец, 1848–1933). ).

После столетий повторений и небольших инноваций витражи претерпели серьезное возрождение формы. Толчком к созданию этого нового современного стекла послужила реставрация тысяч церковных окон по всей Европе, разрушенных Второй мировой войной. Немецкие художники вели впереди, так как Эрвин Босани, Людвиг Шаффрат, Йоханнес Шрайтер и многие другие преобразовали древнюю форму искусства в современную.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• «Текут ли соборные очки?» утра. Дж. Физ. , 66 (май 1998 г.), стр. 392–396
• Ноэль С. Стоукс; Справочник по стеклу и остеклению ; Стандарты Австралии ; САА HB125-1998
• Стеклянные бусы из англосаксонских могил: исследование происхождения и хронологии стеклянных бус из англосаксонских могил, основанное на визуальном осмотре Бирте Бругманн

Внешние ссылки

Все ссылки получены 23 июня 2017 г.

• Музей стекла Corning, особенно раздел Research, Teach, and Learn .