Steklo - kaj je to in kako se proizvaja? Lastnosti stekla

Vsak od nas je večkrat srečal steklo. Kakšen je ta krhk in prozoren material, kateri koli učenec ve. Vsak dan ga vidimo v ogledalih, oknih, v posodah in pohištvu, a ali smo se dobro seznanili z njim? Kako se proizvaja, kaj je to in kakšne so lastnosti stekla?

Kaj pomeni ta beseda?

Obstaja veliko referenčnih gradiv, ki lahko pomagajo pri tej zadevi. Kakšen je pomen besede "steklo" glede na enega najbolj priljubljenih virov? Ozhegov slovar opisuje to snov kot trden material, pridobljen iz kremenčevega peska, pomešanega z oksidi določenih kovin. Celo definicija daje nekaj zamisli o tem, kako se proizvaja material. Ampak kasneje se bomo premaknili k tej temi.

Gotovo je vsakdo navajen, da je steklo prozoren material. Ampak bodite pozorni - slovar Ozhegova ne daje takšnih specifikacij. Steklo je lahko ne samo transparentno, ampak tudi barvno ali matirano. Toda sestava materiala se ne razlikuje bistveno.

Kaj naredi steklo?

Standardna sestava stekla je mešanica čistega kremenov pesek, apno in soda. Za spreminjanje lastnosti materiala se lahko uporabijo različni dodatki. Ampak še vedno glavna sestavina je čisti rečni pesek. Njegova količina je približno 75% celotne mešanice. Soda se lahko zmanjša tališče pesek skoraj 2-krat. Lime ščiti steklo pred učinki večine kemikalij ter dodaja moč in sijaj.

Dodatne nečistoče:

• Mangan. Dodamo k steklu, da dobimo poseben zeleni odtenek. Pri drugih barvah se lahko uporablja nikelj ali krom.
• Svinec daje steklu dodaten sijaj in značilno zvonjenje. Material je bolj hladen na dotik. Steklo z dodatkom svinca se imenuje kristal.
• Borična kislina daje materialu še dodaten sijaj in prosojnost, hkrati pa znižuje koeficient toplotnega raztezanja izdelkov.

Zgodovina proizvodnje stekla

Tudi pred 6000 leti so ljudje sposobni ustvariti to lepo in krhko gradivo. Seveda, njen videz je nekoliko drugačen od sodobnega stekla, kot v starem Egiptu in Mezopotamiji ni imel opremo za kakovostno čiščenje peska in drugih orodij. Kljub temu se je začela proizvodnja stekla. Zaradi odpornosti na vplive okolja, ta material je zgodovinarji idejo kulture in tehničnih možnostih najbolj starodavnih ljudstev.

V Rusiji se je leta 1636 pojavila prva tovarna za proizvodnjo stekla. Bila je blizu Moskve. Tam so ustvarili jedi in okno steklo. Ta panoga je razvila pod I. Petrom I.

Šele leta 1859 je izum visokotlačne črpalke omogočal izdelavo stekla brez udeležbe steklenih puhal. Ta močno poenostavljena proizvodnja. In v začetku 19. stoletja je bila odkrita zanimiva lastnost materiala - če bi bil končni izdelek segret na določeno temperaturo, bi se mehanske lastnosti stekla povečale za 400%.

Moderna proizvodnja

Tehnologije so stopile daleč naprej, kar je omogočilo ustvarjanje materialov v velikih količinah in z najmanj človeškimi napori. Trenutno obstaja veliko tovarn, kjer je steklo ustvarjeno v skladu s standardno uveljavljeno tehnologijo. Kaj je moderen material, pridobljen iz staljenega kremenčevega peska, se učimo s poznavanjem tehnologije. Na primer, vzemite listni material.

Proizvodnja stekla po stopnjah:

1. Vse potrebne sestavine napolnimo v pečico in segrejemo, dokler ne nastane tekoča homogena masa.
2. V posebnem homogenizatorju se ta zlitina zmeša, dokler ni enakomerna.
3. Nastala masa se vlije v ravno posodo, na dnu katere je stalen kositer. Tam se porazdeli steklo, ki tvori enotno tanko plast.
4. Hlajeni in strjeni material se posreduje transporterju. Izvaja se nadzor nad debelino stekla in rezanjem. Material, ki ni bil preizkušen, in tudi poškodovani deli, se pošljejo za ponovitev.
5. Izvede se zadnji nadzor kakovosti, po katerem steklo vstopa v skladišče končnih izdelkov.

Vrste stekla

Trenutno je ta gradiva ena najpogostejših. Ni presenetljivo, da obstajajo različne vrste stekla, ki se razlikujejo po izgledu in fizičnih lastnostih. Tukaj je nekaj:

1. Kristalno steklo. To je material, ki vsebuje svinec v svoji sestavi. Govorili smo o njem zgoraj.
2. Kremenovo steklo. Vsebuje v sestavi najčistejši pesek, zaradi česar se odlikuje po visoki trdnosti. Je sposoben vzdržati temperaturna nihanja, zato se uporablja za izdelavo optičnih instrumentov, laboratorijskih steklenih izdelkov in oken.
3. Pena steklo. Lahki gradbeni material, ki se lahko uporablja tako za dodelavo kot tudi za polaganje sten in tal. Vsebuje veliko število praznin, zaradi česar ima visoke toplotne in zvočne izolacijske lastnosti.
4. Steklena volna. Volumetrični zračni material, sestavljen iz tankih in zelo močnih niti. Odporen na ogenj, zato se uporablja ne samo v gradbeništvu, temveč tudi pri prilagajanju oblačil za gasilce in varilce.

Uporaba stekla

Odvisno od lastnosti in videza tega materiala je mogoče najti skoraj vsako aplikacijo. Glavni potrošnik stekla, proizvedenega v našem času, je gradbena industrija. Uporablja več kot polovico proizvedenega materiala. Njen namen je lahko najbolj raznolik - stene, zasteklitev oken, postavitev sten iz votlih opek, toplotna izolacija itd. Na gradbeno območje je mogoče pripisati in vitraž. Kaj je gotsko okno, vsekakor veste. Praviloma je postavljen iz velikega števila barvnih stekel. V našem času, vitraž okna niso izgubili svoje pomembnosti in se uporabljajo tako v gradbeništvu kot v proizvodnji pohištva.

Na drugem mestu priljubljenosti so steklene posode različnih namenov. Malo manj pripravljene jedi. Treba je omeniti, da je v kemični industriji steklo nepogrešljiv material, ker je odporen na večino reagentov.

Fizične lastnosti

Kot katerikoli drug material ima steklo številne lastnosti, ki jih morate poznati pred uporabo na enem ali drugem področju.

1. Gostota. Lahko se razlikuje glede na sestavo zmesi in način izdelave. Vrednost gostote stekla se lahko spreminja od 220 do 650 kg / m³.
2. Slabost. Ta značilnost je značilnost stekla in omejuje njegovo uporabo na področju gradnje. Zdaj znanstveniki ustvarjajo bolj zapletene zlitine, ki maksimirajo moč materiala.
3. Toplotna odpornost. Normalno steklo vzdržuje temperature do 90 ° ^oC. Po obdelavi se toplotne lastnosti materiala znatno povečajo. Na primer, industrijsko steklo lahko vzdrži temperature več kot 200 ^oC.

Zanimiva dejstva

Veliko smo se naučili o steklu - kaj je to, kaj se proizvaja in kakšne lastnosti ima. Čas je, da se malo odpeljemo in se seznanimo z najzanimivejšimi dejstvi o tem zelo pogostem materialu. Malo ljudi ve, da:

• Hitrost propagacije razpoke skupaj zdrobljeno steklo je 4828 km / h.
• Čas razpadanja tega materiala je približno milijon let.
• Steklo lahko večkrat stopimo skoraj brez izgube kakovosti. V zvezi s tem ima skoraj nobenih analogov.
• Kot amorfni material se staljeno steklo ne strdi s hitrim hlajenjem. To zahteva posebne pogoje.

Steklo ni zaman tako široko uporablja v gradbeništvu in na drugih področjih človekovega življenja. Zagotovo bo dolgo ostal eden izmed najbolj priljubljenih materialov. V podporo tej trditvi, ki pravijo, moč, vzdržljivost in relativno enostavno proizvodnjo stekla, ki je povezana z dejstvom, da so sestavni deli za ustvarjanje, da so prisotni v svetu v velikem številu.