Как делают стекло: процесс, характеристики и свойства

В нашей среде повсюду большое количество стекла. Однако не многие знают как делается стекло. В этой статье мы изучим, как изготавливаются и производятся стекло и хрусталь, и какие различия есть между ними. Сегодня мы используем большое количество предметов из стекла и хрусталя. Продажа домов, автомобилей, зеркал, флаконов с лекарствами, бутылочек, телевизионных экранов, прожекторов, прилавков, циферблатов, ваз, украшений и многого другого.

Поэтому мы посвятим эту статью тому, чтобы рассказать, как делают стекло и что при этом следует учитывать.

Индекс

• 1 Как делается стекло
• 2 Производство стекла
• 3 Свойства стекла и хрусталя

Как делается стекло

Стекло состоит из песка, и именно песок содержит элемент, называемый кремнеземом, который является основой для изготовления стекла. Также очень важно знать, как отличить стекло от хрусталя. Так называемый «кристалл» тоже стекло, но с добавлением свинца. Но давайте посмотрим на все это получше.

Стекло производится из кремнезема, песка и других веществ, таких как карбонат натрия (Na2CO3) и известняк (CaCO3). Можно сказать, что он состоит из 3 вещества, смесь кварцевого песка, соды и извести. Эти три элемента плавятся в печи при очень высокой температуре (приблизительно от 1.400 до 1.600 ° C). Результатом этого плавления является стеклянная паста, которая была подвергнута различным методам формования, а именно методам формования, как мы увидим ниже. Как видно, сырье для стекла — песок.

Производство стекла

Мы увидим 3 наиболее часто используемых метода формовки стекла или, аналогичным образом, изготовления изделий из стекла.

• Автоматическое выдувное формование: Стеклянный материал (расплавленное стекло) попадает в полую форму, внутренняя поверхность которой имеет форму, которую мы хотим придать стеклу, или, точнее, форму конечного объекта. Как только форма закрывается, внутрь подается сжатый воздух для адаптации материала к ее стенкам. После охлаждения откройте форму и удалите предмет. Как видите, расплавленное стекло сначала формируется, а затем остальная часть, называемая вспышкой, срезается. Внизу страницы у вас есть видео, так что вы действительно можете увидеть технологию. Эта технология используется для изготовления бутылок, банок, стаканов и т. Д. Эта технология используется для изготовления бутылок, банок, стаканов и т. Д.
• Образуется флотацией на оловянной ванне: Эта техника используется для изготовления стеклянных пластин, например, для изготовления стекла и окон. Вылейте расплавленный материал в банку с жидким оловом. Поскольку стекло имеет более низкую плотность, чем олово, оно распределяется по олову (поплавки) с образованием хлопьев, которые с помощью роликовой системы выталкиваются в печь для отжига, где они охлаждаются. После охлаждения листы разрезаются.
• Образуется роликами: Расплавленный материал проходит через систему гладких или гранулированных валков. Эта техника используется для изготовления безопасного стекла. Фактически это такой же, как и предыдущий метод, разница в том, где находится режущее устройство, у нас есть ролик, который может формировать и / или толщину листа перед резкой.

Свойства стекла и хрусталя

Наиболее важными характеристиками стекла являются: прозрачное, полупрозрачное, водонепроницаемое, устойчивое к условиям окружающей среды и химическим реагентам и, наконец, твердое, но очень хрупкое. Жесткий означает, что его нелегко поцарапать, он хрупкий, легко ломается при ударах.

Важно различать стекло и хрусталь. Прежде всего, мы должны понять разницу между стеклом и хрусталем. Кристалл в природе существует в разных формах, например, кварц или кристалл, поэтому он является сырьем.

Однако стекло — это материал (сделанный вручную), потому что он является результатом плавления определенных компонентов (кремнезема, соды и извести). С химической точки зрения соль, сахар и лед также являются кристаллами. , а также драгоценные камни, металлы и флуоресцентные краски.

Но название стекло часто используется как общий термин для любой стеклянной посуды, которая имеет более элегантную форму, чем стеклянные банки или бутылки, которые используются каждый день. То, что большинство людей называют «кристаллом», относится к стеклу, в которое добавлен свинец (оксид свинца). Этот тип «стекла» на самом деле является «свинцовым стеклом». Этот вид стекла высоко ценится за прочность и декоративность, хотя он не обязательно имеет кристаллическую структуру. Его называют кристаллом, и это обычный кристалл для бокалов и украшений.

Чтобы избежать ошибок, были установлены 3 стандарта обращения со свинцовым стеклом как с хрусталем. Эти правила были сформулированы в 1969 году основной торговой группой Европейского Союза. Соединенные Штаты никогда не устанавливали собственных стандартов, но принимают европейские стандарты для таможенных целей.

Три условия, которые следует рассматривать как свинцовое стекло:

• Содержание свинца превышает 24%. Помните, что это только свинцовое стекло.
• Плотность больше 2,90.
• Показатель преломления 1.545.

Однако есть также стекла, созданные в природе, такие как обсидиан, образованный теплом, выделяемым внутри вулкана, подобно стеклу.

Как видите, мы ошибочно называем свинцовое стекло или оптическое стекло, потому что его прозрачность имитирует естественное стекло. Эта имитация всегда была основной задачей производителей стекла. Никогда не помещайте предметы из хрусталя или свинцового стекла в контейнеры для вторичной переработки стекла. Например, лампочки или лампы, люминесцентные лампы и фужеры делаются из стекла, а не из стекла. Однако обычное кухонное стекло обычно делается из стекла.

У населения есть много распространенных заблуждений по поводу того, что стекло называют стеклом и наоборот. Как только мы увидим процесс формирования каждого из них, мы уже сможем увидеть все различия между ними, помимо их характеристик. Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о том, как делают стекло.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Вы можете быть заинтересованы

Сэкономьте на счетах за электроэнергию

Хотите сэкономить на счетах за электроэнергию? Получите БЕСПЛАТНУЮ скидку 30 евро, используя код HOLA30.

Экономьте за счет 100% экологически чистой энергии

Из чего делают стекло? Виды стекла, процесс изготовления. Состав бытового стекла.

Краткое содержание статьи:

• Состав стекла.
• Физические свойства.
• Виды стекла.
• Как делают стекло?
• Применение в промышленности
• Видео: процесс изготовления вещества

Сталкиваясь со стеклянными изделиями ежедневно, мало кто из нас задумывается – из чего делают стекло? Как протекает процесс его производства? Появившись в Древнем Египте 5 тысяч лет назад, стекло было очень мутным, и имело непривлекательный вид. Материал, с которым мы сталкиваемся сейчас, был получен гораздо позже.

Состав стекла.

Для стекловарения используют чистый кварцевый песок (около 75%), известь и соду. Для получения продукта со специфическими свойствами, в состав могут входить оксиды и металлы.

• Оксид борной кислоты. Понижает коэффициент теплового расширения полученных изделий, и повышает блеск и прозрачность готовых изделий.
• Свинец. Этот компонент добавляют при производстве хрусталя. Изделия из хрусталя более холодные на ощупь и имеют характерный для этого материала блеск и звон.
• Марганец. Добавление этого тяжелого металла способствует получению продукции с зеленым оттенком. Помимо марганца, при помощи никеля, хрома или кольта, можно получить изделия других цветов.

Физические свойства.

Самые главные характеристики стекла:

• Плотность. Данная характеристика зависит от химического состава и колеблется от 2200 до 6500 кг/м³. При повышении температуры, плотность стекла уменьшается и оно становится особенно хрупким.
• Прочность. В зависимости от вида стекла, его прочность варьируется от 50 до 210 кгс/мм². Небольшое повреждение поверхности материала, снижает этот показатель в 3-4 раза.
• Хрупкость. Хрупкость стекла и неспособность противостоять удару, ограничивает его применение в некоторых сферах жизни. При добавлении в состав материала определенных химических элементов, данная характеристика увеличивается.
• Термостойкость. Термостойкость – способность материала выдержать огромные температурные перепады. Обычное оконное стекло может выдержать температуру до 90°С. В промышленности эти показатели увеличиваются в разы.

Виды стекла.

Многие изделия, сделанные из стекла, мы видим на улице и используем в повседневной жизни. Это стеклянная посуда, лампочки, очки, окна. В зависимости от физических и химических свойств, стекло используют также в производстве витрин, зеркал, светильников. Какие же виды этого однородного аморфного тела существуют и что из него делают?

• Хрустальное стекло. Содержит в своем составе оксид свинца. Высокая прозрачность и блеск придают такому стеклу привлекательный и эстетичный вид. Используют, в основном, для изготовления посуды и сувенирных изделий.
• Кварцевое стекло. В составе присутствует чистейший кварцевый песок. Благодаря тому, что изделия из кварцевого стекла могут выдержать большие температурные скачки, из него делают лабораторную посуду, изоляторы, оптические приборы, окна.
• Пеностекло. Представляет собой стеклянную массу, имеющую в своем составе многочисленные пустоты. Отличные тепловые и звукоизоляционные свойства обусловили его широкое применение в строительстве.
• Стекловата. Имеет вид тонких стеклянных нитей, имеющих высокое сопротивление разрыву. Используют как в строительстве, так и в химической промышленности. Стекловата огнестойка. Поэтому ее используют в составе материала для пошива одежды сварщиков и пожарных.

К этому списку можно добавить стекла, имеющие специфические свойства:

• Огнестойкое. Противостоит действию открытого пламени и выдерживает высокую температуру.
• Термостойкое. Имеет низкий коэффициент термического расширения и выдерживает резкие скачки температуры
• Пуленепробиваемое. Ударопрочное стекло способное противостоять мощным ударам.

Как делают стекло?

Производство стекла включает в свой процесс следующие этапы:

1. Подготовка необходимых материалов. Приготовленное сырье нуждается в специальной обработке. Кварцевый песок обогащают, и из его состава удаляют примеси железа. Известняк и доломит тщательно дробят.
2. Смешивание материала в определенных соотношениях. Количество того или иного материала и его процентное соотношение в подготовленной примеси зависит от требуемых физических и химических свойств стеклоизделий.
3. Варка в стекловаренных печах. Стадия варки происходит при высокой температуре, диапазон которой колеблется от 800°С до 1400°С. Идет активный процесс плавки кварцевого песка, и стекломасса становится вязкой и прозрачной.

После получения однородной стекольной смеси, происходит формирование будущих изделий, резкое охлаждение продукции с последующей термической и физической обработкой.

Применение в промышленности

Применение прозрачного, износостойкого и прочного материала, имеющего гладкую поверхность, поражает воображение. Несмотря на то, что стекло очень хрупкий материал, его широко используют в различных областях промышленности и быта.

• Машиностроение – входит в состав противопригарных красок, которыми обрабатывают транспорт.
• Бумажная промышленность – пропитка готовой бумажной массы.
• Строительство – добавляют в кислотостойкие материалы и в жароупорные конструкции из бетона.
• Химическая промышленность – производство моющих средств.

Этот функциональный материал можно гнуть, кроить, плавить и получать из него неповторимые и прекрасные изделия. Именно поэтому цветное стекло активно используют для декоративных работ при строительстве общественных зданий и изготавливают всевозможные сувениры.

Категории стекла

По своему назначению стекло делится на следующие категории:

• Бытовое стекло. Эта группа состоит из пяти подгрупп – кухонная посуда, бытовая посуда, ламповые изделия, художественные изделия и посуда хозяйственного назначения.
• Строительное стекло – листовое стекло, витрины, стеклопакеты, теплоизоляционные стеклопакеты, армированное стекло.
• Стекло технического назначения – лабораторные приборы, защитные изделия для промышленности, стекловата, оптика.

Помимо защиты наших домов от ветра, дождя и холода, стекло дает человеку обширную область для творчества. Процесс создания его так же красив и загадочен, как и сам материал. Стекло прозрачное, твердое, стойкое к кислотам, стало незаменимым материалом в архитектуре и в повседневном быту.

В этой статье мы подробно рассмотрели, из чего делают стекло. Этот материал занял особое, важное место в жизни человека, без него многие бытовые вещи бы оказались намного сложнее.

Видео: процесс изготовления вещества

Далее можно увидеть поэтапный процесс ручного изготовления стекла профессиональными стеклодувами:

Из какого стекла делают?

Стекло играет очень важную роль в нашей повседневной жизни. Это чрезвычайно полезный материал, который мы используем уже более 3000 лет. Как цитирует Дуг Мейн в своей статье в The Atlantic «Без стекла мир был бы неузнаваем» (12). Знаете ли вы, из чего сделано стекло и сколько существует различных видов стекла?

Быстрая навигация

Что такое стекло?

Стекло приносит свет в наши дни через окна в наших домах или световые шары в наших комнатах. Он защищает нас от непогоды, предоставляет сосуды для хранения еды и напитков, обеспечивает интерактивность экранов наших телефонов и передает информацию по оптоволоконным кабелям. Стекло играет важную роль в наших домах, автомобилях и офисах.

Если вы проверите словарь, стакан имеет несколько разных значений. В основном это относится к твердому, хрупкому, прозрачному веществу, состоящему из кремнезема, соды и извести, которое мы описываем ниже. Однако технически термин «стекло» относится к состоянию вещества. Это относится к стекловидному состоянию, которое возникает, когда материал охлаждается, а внутреннее расположение молекул остается неупорядоченным. То есть он не образует правильных кристаллических структур. Некоторыми примерами материалов, которые могут иметь стеклообразное состояние, являются пластмассы, фарфор или даже леденцы.

Знаете ли вы, что: Фульгуриты представляют собой трубки или формы из натурального стекла, которые образуются, когда молния попадает в песок и плавит кварц. Их также называют окаменевшими молниями.

Так же, как и многие материалы в нашем мире, существует множество различных видов стекла. Мы, люди, очень хорошо разрабатываем способы изменения материалов вокруг нас для наших нужд. Благодаря добавлению химических веществ или различных физических процессов мы можем производить множество различных типов стекла с различными свойствами.

Краткая история стекла

Существует два типа стекла: натуральное стекло и искусственное стекло. Натуральное стекло, такое как обсидиан, существует уже миллионы лет и играет важную роль в нашей ранней истории. Человек каменного века делал из него ножи, наконечники стрел и украшения.

Искусственное стекло появилось более 3000 лет назад, что свидетельствует о том, что первое стекло было изготовлено в Месопотамии или Египте. Стекло было распространено во многих различных культурах на протяжении всей истории человечества. Некоторые ключевые события на временной шкале стекла:

• Стеклянные сосуды были впервые изготовлены около 1500 г. до н.э.
• Процесс выдувания стекла был разработан в первом веке до н.э.

• Стеклянные окна были сделаны римлянами в первом веке, хотя окна не стали обычным явлением до 1800-х годов.
• Очки были изобретены в 13 веке.
• Кристалл свинца был обнаружен в 1674 году в Англии.
• К Великой выставке 1851 года был построен хрустальный дворец, содержащий почти 1 миллион квадратных футов стекла.
• Первая полуавтоматическая бутылочная машина была изобретена в 1870-х годах.
• Пуленепробиваемое стекло появилось в 1903 году случайно, когда французский химик уронил колбу, наполненную жидким раствором селитры.
• В 1950-х годах сэр Алистер Пилкингтон изобрел в Великобритании «флоат-стекло», этот процесс широко используется и сегодня.
• 2005 г. Стекло Gorilla, первоначально созданное Corning в 1960-х годах, было введено в коммерческое использование благодаря использованию в Apple iPhone.

Что ждет стекло в будущем? Стекольная компания Corning усердно работает над исследованиями и разработками, и они надеются изменить наш мир, используя Gorilla Glass и гибриды. Они прогнозируют, что стекло Gorilla покроет стены наших гостиных, двери холодильников, автомобили и магазины, которые мы посещаем. Все это звучит очень захватывающе, будем надеяться, что они примут во внимание возможность вторичной переработки своей продукции.

Как делают стекло?

Сегодня производятся тысячи различных видов стекла с таким же множеством различных применений. Однако есть два основных способа создания различных типов стекла. Во-первых, через ингредиенты, используемые для изготовления стекла, а во-вторых, через способ производства стекла.

Составы стекла

Стекло обычно изготавливается из трех компонентов: кремнезема, соды и извести. Кремнезем, или диоксид кремния, является важным компонентом белого песка, или вы можете знать его как кварц.

Вы можете сделать стекло из кремнезема, однако полученный продукт имеет очень высокую температуру плавления и высокую вязкость, что затрудняет работу с ним. Поэтому добавляют другие ингредиенты, чтобы со стеклом было легче работать. Другие ингредиенты также добавляются для придания стеклу различных свойств.

Вот пять основных типов стекла, используемых сегодня.

Известково-натриевое стекло

Самый распространенный рецепт стекла — это базовый рецепт из кварца, соды и извести. Сода или карбонат натрия добавляют для снижения температуры плавления стекла. Затем добавляют известь, чтобы стабилизировать стекло и сделать его прочнее. Обычно используется известь; однако могут использоваться и другие материалы. Известково-натриевое стекло является наиболее распространенным стеклом и используется для производства 90% стекла, используемого сегодня (2).

Свинцовое стекло

Оксид свинца добавляется к кремнезему, чтобы придать стеклу более блестящий вид и упростить его формование или резку. Относительная мягкость свинцового стекла означает, что оно очень легко разбивается и царапается. Свинцовое стекло наиболее широко известно тем, что его используют в окнах свинцового освещения или других декоративных элементах. Другое повседневное использование включает трубки термометров, детали телевизионных трубок и хрустальную посуду.

Боросиликатное стекло

Добавление оксида бора в состав стекла позволяет получить боросиликатное стекло. Добавка повышает термостойкость и общую долговечность стекла. Обычными предметами из боросиликатного стекла являются лампочки, лабораторная посуда, кухонная посуда или стеклянные трубы.

Возможно, самым известным примером боросиликатного стекла является Pyrex или Corning Ware. Посуду Pyrex изобрел ученый Corning с помощью своей жены, которой надоело, что ее керамическая посуда для духовки ломается во время использования. Компания создала свой собственный рецепт боросиликатного стекла в 1908 году, и это стало хитом среди американских пекарей.

Позже компания перешла на использование закаленного известково-натриевого стекла. Подобно натриево-известковому стеклу, указанному выше, но обработанному головкой во время производства, что придает ему большую прочность, см. Закаленное стекло ниже.

Расскажите мне больше!: Хотите узнать больше об истории Pyrex, смотрите здесь.

Алюмосиликатное стекло

Подобно боросиликатному стеклу, алюмосиликатное стекло содержит оксид алюминия вместо борной кислоты. Это делает его более прочным и способным выдерживать гораздо более высокие температуры. Однако изготовить его намного сложнее, чем боросиликатное стекло. Алюмосиликатное стекло обычно используется для изготовления посуды, высококачественного стекловолокна или электронных схем.

Высококремнеземное стекло

Высококремнеземное стекло также называют плавленым кварцевым стеклом и почти полностью состоит из кварца (диоксида кремния). Это чрезвычайно сложный процесс, поэтому стекло очень дорогое. Тем не менее, он обладает удивительной термостойкостью и прочностью, поэтому его используют для окон в глубоководных кораблях и космических кораблях. Он также используется в оптических волокнах для телекоммуникаций, зеркалах в телескопах, галогенных лампах и армированных пластмассах.

Общие методы изготовления стекла

В дополнение к различным химическим компонентам, используемым в стекле, существует множество различных способов изготовления стекла, которые приводят к различным свойствам и характеристикам.

Чтобы сделать стеклянный предмет, сначала нужно придать стеклу желаемую форму. Затем стекло обрабатывается различными методами охлаждения. Стекло можно охлаждать медленно, быстро или охлаждать и снова нагревать, чтобы придать ему различные свойства.

Два основных метода придания стеклу выбранной формы включают плавание или выдувание. Флоатинг стекла — это когда расплавленное стекло выливается на нагретый металл. Он растекается и образует равномерную толщину в форме контейнера.

Выдувание стекла — очень старый процесс, при котором воздух вдувается в трубку, вставленную в расплавленное стекло, создавая полую форму. Это используется для создания различных форм для бутылок, банок или других контейнеров. В настоящее время это в основном делается с помощью промышленных машин. Хотя искусство выдувания стекла существует до сих пор.

После того, как стеклу придана желаемая форма, существует несколько методов отделки стекла, которые позволяют получить различные свойства. Они описаны ниже.

Отожженное стекло

Отжиг стекла — это процесс медленного охлаждения стекла. Это помогает увеличить его прочность и создает продукт, который с меньшей вероятностью треснет или разобьется при падении шляпы. Несмотря на эту дополнительную прочность, отожженное стекло по-прежнему имеет тенденцию разбиваться на длинные зазубренные осколки. Отжиг обычно используется в конце производственного процесса для бутылок и контейнеров.

Термоупрочненное стекло

Термообработка стекла делает его в два раза прочнее отожженного стекла. Отожженное стекло повторно нагревают, а затем охлаждают на этот раз быстрее. Стекло по-прежнему будет фрагментироваться, как отожженное стекло, но с большей вероятностью останется целым. Оно выдержит большую нагрузку, но не такое прочное, как закаленное или закаленное стекло.

Некоторые распространенные применения включают в себя многослойное стекло (см. ниже) или стеклянные окна или зеркала, где более прочное стекло не требуется.

Закаленное или закаленное стекло

Закаленное стекло производится в процессе экстремального нагрева и быстрого охлаждения. Этот процесс делает стекло в четыре-пять раз прочнее и безопаснее, чем необработанное стекло. При разбивании закаленное стекло распадается на мелкие осколки.

Мы также называем это безопасным стеклом.

Обычное использование включает стеклянные двери, ветровые стекла автомобилей, входы в здания и витрины, солнечные панели, а также экраны для ванн и душевых кабин. В основном везде, где высок риск получения травмы осколками стекла.

Закаленное стекло также используется для изготовления посуды и контейнеров для хранения пищевых продуктов, особенно тех, которые можно использовать в духовке, микроволновой печи или морозильной камере.

Многослойное стекло

Этот тип стекла изготавливается путем склеивания двух или более листов отожженного, термоупрочненного или закаленного стекла со слоем винила или ПВХ. Многослойное стекло скрепляется промежуточным слоем винила, который действует как связующее вещество.

Основное преимущество многослойного стекла заключается в том, что при его разбитии или повреждении стекло скрепляется, а не разбивается. Многослойное стекло широко используется в автомобильной промышленности, а также в строительстве и жилищном строительстве. Лобовое стекло вашего автомобиля, скорее всего, изготовлено из многослойного стекла.

Существуют и другие типы промежуточных слоев, которые придают различные свойства, такие как повышенная прочность, звукоизоляция, блокирование УФ-излучения, огнестойкость или различные цвета в декоративных целях.

Отличным примером является пуленепробиваемое стекло. Он состоит из нескольких прослоек различных пластиков, образуя слоистый стеклянный ламинат, который до 10 раз толще, чем одинарное обычное стекло.

Когда пуля попадает в многослойное стекло, энергия пули распространяется через слои вбок. Это приводит к более легкому поглощению энергии, замедляя пулю, что снижает риск ее прохождения через ламинат или, по крайней мере, снижает риск повреждения, если она все же пройдет.

Можно ли перерабатывать стекло?

В наши дни Glass можно назвать «хорошим парнем» в мире упаковки и хранения. Со всеми проблемами, связанными с пластиковой упаковкой, которая в конечном итоге превращается в пластиковые отходы, стекло рекламируется как гораздо лучший вариант.

Стандартное стекло на 100 % подлежит вторичной переработке и может быть переработано снова и снова. Тем не менее, многие типы стекла были обработаны химическими или физическими процессами, описанными выше. Они не всегда могут быть переработаны, например, закаленное стекло или боросиликатное стекло имеют более высокую температуру плавления, что затрудняет их переработку.

Хорошо, если мы сможем понять, из чего сделано стекло, чтобы мы знали, можно ли его переработать в процессе переработки на обочине или нет. Некоторыми примерами стекла, которое не может быть переработано так же легко, являются оконное стекло, стаканы для питья, зеркала, лампочки и все, что сделано из многослойного стекла.

К стеклу, которое легко перерабатывается, относятся бутылки, такие как винные бутылки или бутылки из-под напитков, стеклянные банки и другие подобные контейнеры. После того, как это стекло собирается для переработки, оно измельчается, загрязняющие вещества удаляются, а затем сортируются по цвету. Затем этот материал измельчается на мелкие кусочки, называемые стеклобоем. Стеклобой смешивают с сырьем в печи, и процесс изготовления стекла повторяется.

Обертка

Считается, что некоторые из первых случаев использования стекла датируются более чем 3000-летней давностью. Сегодня стекло по-прежнему является очень важной частью нашей жизни. Он приносит свет в наши дни, защищает нас от непогоды, обеспечивает хранение нашей еды и напитков и передает информацию по оптоволоконным кабелям.

Стекло состоит в основном из кремнезема, соды и извести. Существуют бесконечные возможности и области применения стекла при добавлении различных других химических веществ. Некоторыми распространенными примерами являются оксид бора для создания боросиликатного стекла, оксид алюминия для создания стекла, которые используются в посуде или контейнерах.

Свойства стекла также можно изменить с помощью физических процессов, используемых для его изготовления. Изменение способа охлаждения стекла посредством процессов отжига и отпуска приводит к различной степени прочности. Закаленное или закаленное стекло также называют безопасным стеклом и используется в наших домах, школах и офисах.

Стекло также используется для создания ламинатов, слоев стекла и других материалов, которые создают очень прочный материал. Многослойное стекло используется для ветровых стекол автомобилей или пуленепробиваемых стекол.

Понимание и идентификация всех этих различных типов стекла может быть немного сложным, но важно, чтобы мы научились этому, чтобы способствовать успешной переработке стекла. Стандартное стекло на 100% подлежит вторичной переработке, однако стекло, прошедшее химическую или физическую обработку, перерабатывать не так просто. Это означает, что вы можете сдать свои стеклянные бутылки и банки в переработку на обочине, но другое стекло может потребовать специальной переработки.

Источники

1. Последнее редактирование 2020, Стекло, Википедия
2. 2016, Руководство по 4 основным типам стекла, basystems.co.uk
3. Стекло, chemistryexplained.com
4. Последнее редактирование 2020, История стекла, Википедия
5. Кристиан Зибрег, 2017, поставщик стекла Corning получит 200 миллионов долларов из нового фонда Apple, idownloadblog.com
6. Как перерабатываются стеклянные бутылки?, recyclenow.com
7. Крис Вудфорд, 2019 г., Пуленепробиваемое стекло, Explainthatstuff
8. Последнее редактирование 2020 г., Плавленый кварц, Википедия
9. Адам Кларк Эстес, 2019 г., Споры о стекле Pyrex, которое просто не умрет, Gizmodo
10. Douglas Main, 2018, Самый важный материал человечества, The Atlantic
11. Фульгуриты: когда молния ударяет в песок, формируется магия, Геология в
12. 2011, Типы стекла, Corning Museum of Glass
13. 2011, Glass and the Space Orbiter, Corning Museum of Glass

How Glass Made — SGS

Общество Stretch Glass Society благодарит автора, Дэвида Адамса, за разрешение поделиться этой статьей. с тобой. Эта статья впервые появилась в информационном бюллетене «Новости и взгляды» Национальной ассоциации специалистов по лечению депрессии в выпуске за декабрь 2017 г. / январь 2018 г., редактор Марк Бюрсмейер. Мы благодарим Марка и NDGA за их помощь в получении разрешения Дэвида на включение этой статьи в наши посты с технической информацией.

Нажмите на любое изображение ниже, чтобы увеличить его.

Дэвид Адамс

Музей стекла Корнинга

Я очарован стеклом и очарован тем, как художники по стеклу создают предметы из стекла от руки. Если вы никогда не видели этот процесс лично, проверьте, где вы живете — в Соединенных Штатах есть более 40 университетов, которые предлагают изготовление стекла в качестве факультатива. Вы сможете посмотреть демонстрации. В Музее стекла Корнинга в Корнинге, штат Нью-Йорк, ежедневно проводятся выставки, посвященные искусству изготовления стекла.

Фото с веб-сайта michigandepressionglass.com

На протяжении многих лет я слышал, что большая часть стекла изготавливается в основном из песка, кальцинированной соды и либо извести, либо свинца. Хорошо, но что это за «кальцинированная сода», и пока я добавляю лайм в свою «Маргариту», какой лайм они используют. А свинец — это тяжелый металл серебристо-серого цвета, так как же он нужен для изготовления красивого хрустального стекла?

Еще одно: термин свинцовый хрусталь технически не является точным термином для описания свинцовое стекло , так как стекло, аморфное твердое вещество, не имеет кристаллической структуры. Использование термина свинцовый хрусталь остается популярным по историческим и коммерческим причинам.

Вот некоторые ответы:

Первый ингредиент:   песок. Основным сырьем для производства стекла является песок. Для изготовления прозрачного стекла используется специальный песок, называемый кварцевым песком. Этот мелкий белый песок необходим, потому что он очень чистый и не содержит других нежелательных химикатов. Его «промывают», чтобы удалить как можно больше примесей, так как примеси могут отрицательно сказаться на прозрачности и цвете стекла.

Белый кварцевый песок

Следующий ингредиент: кальцинированная сода. Это соединение очень похоже на пищевую соду. Кальцинированная сода химически называется карбонатом натрия (Na2CO3). Кальцинированная сода играет жизненно важную роль, снижая температуру печи, необходимую для плавления используемого кремнезема, тем самым уменьшая энергию, необходимую для производства стекла. Для некоторых составов стекла (особенно свинцового стекла) вместо кальцинированной соды используется калий (K2CO3).

Кальцинированная сода

Третий ингредиент:   обычно либо свинец, либо известь. Известь — это сокращенное название известняка, который содержит как кальций, так и магний для повышения прочности и контроля вязкости при формировании стекла. Стабильное качество и низкое содержание микроэлементов (например, железа, хрома) имеют важное значение. Примерно 90% мирового производства стекла приходится на натриево-известковое стекло.

Известняк

Свинцовое стекло (широко известное как свинцовый хрусталь) используется для изготовления самых разнообразных декоративных стеклянных предметов. Он производится с использованием оксида свинца вместо известняка и карбоната калия (поташа) вместо карбоната натрия (кальцинированной соды).

Оксид свинца

Существует много других типов специальных составов стекла, в которых используются другие ингредиенты, помимо свинца или извести. Одним из хорошо известных примеров является боросиликатное стекло, известное нам как «печное стекло» или «Corning Ware». В этом случае триоксид бора (B2O3) заменяет свинец или известь в качестве третьего основного ингредиента. Боросиликатное стекло известно своей устойчивостью к тепловому удару в большей степени, чем любое другое обычное стекло, поэтому оно может выдерживать быстрые изменения температуры без повреждений.

Триоксид бора

Другие ингредиенты:   Независимо от того, какой тип стекла производился, в формулу стекла добавляли мышьяк. Правильно — мышьяк. Он был специально использован для уменьшения пузырьков, которые образовывались при плавлении ингредиентов.

Мышьяк

Цветное стекло:   Если производитель изготавливает цветное стекло, значит, в смесь стекла были добавлены дополнительные химические вещества. Некоторые из них включают соединения следующих элементов: хром, железо, кобальт, никель, селен, неодим, марганец и сера. Некоторые формулы стекла даже требовали добавления чистого золота.

Оксид кобальта

Диоксид селена

Оксид неодима

Оксид марганца

Токсичный материал:   Вы можете узнать мышьяк и селен как токсичные материалы. Как насчет урана? Это довольно токсично и звучит несколько пугающе. Тем не менее, он был (и остается) распространенным ингредиентом, используемым для производства цветного стекла (и керамики). Есть ли о чем беспокоиться с этими токсичными материалами? Ответ твердая НЕТ .

Оксид урана

В то время как формула для стекла может потребовать 1400 фунтов кварцевого песка и 540 фунтов кальцинированной соды (эти числа были взяты из фактической формулы партии стекла), красителем для смеси может быть что-то вроде 4 фунтов оксида урана. Четыре фунта чего-либо, смешанного с кучей других вещей, — это довольно незначительное количество. Количество мышьяка, добавляемого к той же формуле, может составлять около 5 фунтов, и весь он в основном расходуется в процессе удаления пузырьков растворенного газа до того, как стеклянный горшок будет готов к использованию.

Точно так же небольшое количество красителей используется для получения различных цветов. Чтобы сделать свинцовое стекло, используя те же 1400 фунтов песка, компания может использовать до 600 фунтов свинцового соединения. Это не означает, что вам не о чем беспокоиться — свинец является частью самого стекла, а соединение свинца — это то, что придает стеклу его прозрачность.

Стекло, окрашенное ураном, приведет к срабатыванию счетчика Гейгера, если счетчик находится непосредственно рядом со стеклом. Отодвиньте счетчик на фут, и вы не получите никаких показаний. Стекло не опасно для человека, если вы не держите его рядом с телом 24 часа в сутки, 7 дней в неделю в течение примерно 15 лет или около того, после чего у вас могут проявиться признаки радиационного поражения.