История стекла

РОССИЙСКАЯ  ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ  ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ-3»

К У Р С О В  А Я       Р А Б О Т  А

 

по  дисциплине: «Материаловедение»

на  тему: «История стекла»

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

Студент  1 курса

за 2 семестр

Ильин П.А. 
 
 
 
 
 

Когалым, 2010 

Содержание 
 

Введение…………………………………………………………………………….……..3

1. Этапы  развития стеклоделия………………..…………………………………………4

2. Стеклообразное  состояние…………………...…………………………………...........7

3. Физические  свойства стекла ……..….…….……………………………………. ……9

4. Общая  классификация по химическому  составу.……………...................................11

5. Основы  современной технологии получения  стекла…………………..…………...14

5.1.Стекловаренная  печь………………...........................................................................14

5.2. Технология получения стекла……………..….........................................................14

6. Применение  стекла в строительстве………..……………..........................................18

7. Листовое  стекло в строительстве и производстве………..…………...……………...21

7.1. Характеристика  листового стекла различного ассортимента……….………...……21

7.2. Листовое  стекло со специальными свойствами.……………...…………………...24

8. Архитектурно-строительные  и облицовочные изделия из  стекла………................29

9. Теплоизоляционные  и звукоизоляционные стекломатериалы...….………………..32

10. Художественное  стекло в строительстве и архитектуре……..…………………...35

Заключение…………………………………………………………..…………….……..38

Список  использованной литературы...……….……………………….………………..39 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Много ли мы знаем о стекле? Спроси современного человека, что же такое стекло, он без промедления ответит, что стекло – аморфное тело, получаемое путем охлаждения расплава… и так далее и тому подобное. Скажет, что из стекла изготавливают и где оно используется. Мы так привыкли к присутствию стекла в нашей повседневной жизни, что, наверное, никогда и не задумывались, что когда-то прежде его не было. И люди обходились без застекленных окон, балконов, без красивой посуды, без наполненных изумительными винами и коньяками бутылок, без зеркал и еще без многого и многого другого.

     И между тем, история стекла началась очень давно. Прежде всего, следует  признать, что не человек изобрел  стекло. Стекло родила сама природа. Первое стекло образовалось из раскаленной  лавы, вырвавшейся на поверхность  сотни миллионов лет назад. Правда, было оно не прозрачным, а вовсе даже мутным, почти черным. Это вулканическое стекло теперь называют обсидианом. Позднее человек стал изготавливать стекло сам.

     Стекло  сопутствует человеку на всех этапах истории его развития. Начало стеклоделия теряется в глубине веков и, постоянно развиваясь, продолжается до наших дней. Однако, как это ни странно, в современной науке не существует ни единой теории строения стекла, ни единой теории его происхождения. Излагаются лишь наиболее распространенные предположения.

     Целью данной работы является прослеживание этапов развития стеклоделия, рассмотрение физических и химических свойств, а также основ современной технологии получения стекла.

     Объектом  исследования данной работы является стекло.

     Задачи  данной работы:

1. исследовать этапы развития стеклоделия;
2. рассмотреть физические и химические свойства стекла;
3. рассмотреть основы современной технологии получения стекла;
4. рассмотреть применение стекла в строительстве и архитектуре.

1.Этапы  развития стеклоделия

      Стекло известно человеку с древнейших времён, были найдены археологами предметы различные украшения, амулеты из природного вулканического стекла в различных местах земного шара.  Стеклоделие было развито в странах Б.Востока, в частности в Сирии богатые уникальные изделия, украшенные эмалью и золотом.

     Производство  стекла в Д. Египте началось около 3000 лет до н. э. Цилиндр из светло-голубого стекла прекрасного качества, найденный в близ  Багдада (соврем. Ирак), сделан в середине 3-го тысячелетия до н. э.

     Найденная при раскопках знаменитая ваза с начертанным на ней именем ассирийского царя Саргопа II (722 - 705 до н. э.), находящаяся в Британском музее (Лондон), сделана из полупрозрачного зеленоватого Стекла.

     В Китае в 5-3 вв. до н. э. стеклянные изделия появляются в большом количестве в т. ч. бусы с «глазовидным» узором и специфическим химическим составом. Первые письменные свидетельства об изготовлении стекла пяти цветов в Китае относятся к концу 3 в.

  Примерно за 1200 лет до н. э. уже была известна техника прессования стекла в открытых формах. Этим способом изготовлялись вазы, чаши, кубки, цветные мозаичные украшения. Особенно распространённым было голубое и бирюзовое стекло, окрашенное медью. Зелёное стекло получали окрашиванием медью и железом. Синее стекло, окрашенное кобальтом, появилось в Египте в начале нашей эры.

      При некоторых достижениях древнего стеклоделия техника его была примитивна. Высоких температур получать не умели, стекло получалось не непрозрачным и в очень малых количествах. Изделия получали приёмами ручной лепки, при помощи плоских камней, а для изготовления изделий в виде небольших сосудов - деревянные палочки, обмазанные смесью песка и глины. Ассортимент изделий ограничивался мелкими туалетными украшениями: бусами, амулетами, флакончиками для ароматизированных веществ и т.п.

      Переворот в технологии стеклоделия был  на рубеже нашей эры изобретением метода выдувания полых стеклянных изделий. Стали получать прозрачное стекло, выплавлять его сразу в значительных количествах, научились выдувать через трубку красивые сосуды относительно большого размера и самой разнообразной формы.

      Первыми овладели методом выдувания стеклянных изделий мастера Древнего Рима, искусство  стеклоделия находилось на большой  высоте к выдающимся образцам мирового искусства Портландская ваза, находящаяся в Британском музее. После падения Римской империи (конец 5 в.) центр стеклоделия перемещается в Византию, где освоили выплавку цветного непрозрачного стекла (смальты) для мозаики, сменившую каменную мозаику.

      На  Руси в Киеве, в слоях 11 – 13 вв., раскопками вскрыты большие стекольные мастерские стеклянных браслетов. Такая мастерская была обнаружена и при раскопках в Костроме. Монголо-татарское нашествие прервало стекольное производство на Руси, которое возобновилось только в 17 в. В средние века мозаика из смальты создавались в Грузии.

      Стекло изготовлялось и в других странах Востока, например, в 12–14 вв. производством стеклянных изделий с росписью эмалями славилась Сирия. В странах Западной Европы в средние века развивается искусство Фигурное вырезанные стекла скреплялись свинцовыми перемычками и вставлялись в оконные проёмы зданий. Расцвет искусства средневековых витражей приходится на 13–14 вв.

      Развивается стеклоделие в Германии, где традиции этого производства сохранились, по-видимому, со времён римского властвования. 1612 во Флоренции была издана книга  А. Пери, которую можно считать первым научным трудом в области стеклоделия. Книга эта сделалась надолго руководством по технологии получения стекла¹.

      В 1615 в Англии предлагается способ использования угля в качестве топлива для стекловаренных печей. Это даёт возможность получать при высоких температурах термостойкое стекла. В 17 века в Англии был предложен состав стекла с окисью свинца, что отличало стекло блеском и радужной игрой.

      Со  второй половины 17 в. первенство по производству стекла переходит к Чехии, где начали изготовлять толстостенные сосуды из стекла. Большая толщина стенок позволяет производить огранку богемского хрусталя, которое позднее получило широчайшую известность.

     На  Руси новый этап развития стеклоделия  начинается с 17 в., когда близ Можайска был построен (1635) шведом Елисеем Коэтом первый в России стекольный завод. В 1668 был построен Измайловский завод под Москвой. Петр I построил под Москвой на Воробьевых горах государственный стекольный завод. В 1748 Ломоносов В. организовал при Петербургской академии лабораторию, в которой проводил опыты с окрашиванием стекла, варил смальту, разработав палитру цветной стеклянной мозаики. В 1753 им была построена для производства цветного стекла Усть-Рудицкая фабрика в близ Петербурга. В СССР развернулось строительство крупных механизированных новых стекольных заводов и реконструкция старых заводов. Накануне Великой Отечественной войны стекольная промышленность выдвинулась по объёму производства на 1-е место в Европе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Стекло, стеклообразное состояние. 

      Комиссия  по терминологии АН СССР дала такое  определение стеклу: "Стеклом  называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава независимо от химического состава и температурной  области затвердения и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым".

     Стекло  считают техническим термином в  отличие от научного термина "стеклообразное состояние"². В стекле могут оказаться пузыри, мелкие кристаллики. В материале из стеклообразного вещества, может быть даже специально образовано очень большое число мельчайших кристалликов, делающих материал непрозрачным или придающих ему иную окраску. Такой материал называют "молочным" стеклом, окрашенным стеклом и т.д.

     Современные понятия различают термины "стекло" и "стеклообразное состояние". "Стеклообразного  состояния": "Веществом твердое  некристаллическое, образовавшееся в  результате охлаждения жидкости со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации во время охлаждения". Н.В. Соломин, "стеклом называется материал, в основном состоящий из стеклообразного вещества".

     Все вещества, находящиеся в стеклообразном состоянии обладают несколькими общими физико-химическими характеристиками. Типичные стеклообразные тела:

     1. Изотопы, т.е. свойства их одинаковы во всех направлениях;

     2. При нагревании не плавятся, как кристаллы, а постепенно размягчаются, переходя из хрупкого в тягучее, высоковязкое и в капельножидкое состояние;

     3. Расплавляются и отвердевают обратимо, вновь приобретают первоначальные свойства.

     Обратимость прессов и свойств указывает  на то, что стеклообразующие расплавы и затвердевшее стекло являются истинными  растворами. Переход вещества из жидкого состояния в твердое при понижении температуры может происходить двумя путями: вещество кристаллизуется либо застывает в виде стекла.

     По  первому пути могут следовать  почти все вещества. Однако путь кристаллизации обычен только для тех  веществ, которые, будучи в жидком состоянии, обладают малой вязкостью и вязкость которых возрастает сравнительно медленно, вплоть до момента кристаллизации.