История стекла

      Другой  способ варки этого стекла – сплавление кварцевого порошка в пламени кислородно-водородной  горелки. Непрозрачное кварцевое стекло получается путём оплавления кварцевого песка на угольном или графитовом стержне, разогретом электрическим током до 1800°С.

      Процесс варки стекла некоторых видов, например оптического, кварцевого, стеклянного волокна, отличается специфическими особенностями. Прозрачное кварцевое стекло изготовляется из горного хрусталя в графитовых тиглях, разогреваемых под вакуумом до 1900°С-2000°С индукционными токами высокой частоты, либо прямым пропусканием электрического тока. В конце варки в печь впускают воздух под давлением.

     Вторая  стадия - осветление, происходит удаление пузырьков, а также растворение еще оставшихся нерастворёнными зёрен песка; в этой стадии стекло выдерживается в печи в течение нескольких часов при наиболее высокой температуре.

     Третья стадия – охлаждение стекломассы, когда она охлаждается до такой температуры, при которой становится возможным и наиболее удобным изготовлять из неё те или иные изделия.

     Формование  стеклянных изделий. Метод прессования служат ручных и машинных прессов пружинные формы или эксцентриковые прессы.

     Метод выдувание - специфический метод формования. При производстве немассовых изделий до сих пор применяется ручной способ выдувания. Основным инструментом рабочего выдувальщика является стеклодувная трубка. В течение долгой истории стеклоделия выдувание производилось ртом, ныне сконструированы и применяются «трубки-самодувки».

     Методом непрерывной прокатки изготовляется  листовое стекло. Метод заключается в том, что струя стекломассы непрерывно поступает из печи в пространство между вращающимися вальцами, где и прокатывается в ленту, изготовляется листовое стекло, различных видов.

     Отливка стеклянных изделий в формы встречается на практике редко; так изготовляются, например, крупные диски для астрономических приборов.

     Способ  центробежного литья метод по отливке фасонных труб с раструбами и фланцами в быстро вращающиеся формы.

     Моллирование – способ образования изделий в формах, при подаче в них стекла в виде твёрдых кусков из оптического стекла и получаем крупную стеклянную скульптуру.

      Отжиг отформованных, еще горячих изделий служит для предотвращения возникновения в них внутренних неравномерных напряжении.

      Закалка стекла – операция, обратная отжигу. Закалённые изделия термически и механически гораздо более прочны. В результате закалки получается небьющееся стекло, применяемое для остекления окон вагонов,  самолётов. Чтобы закалить стекло, его разогревают до 600°С – 650°С, затем быстро остужают.

      Горячая обработка стекла включает отколку, отопку, огневую полировку и другие операции. К холодной обработке стекла  относятся его резка, сверление, шлифовка и полировка. Старинным способом украшения посуды является живопись по стеклу. Серебрение, а также алюминирование широко применяются в производстве зеркал. 
 
 
 
 
 
 

6. Применение стекла в строительстве 

      Стекло  занимает большое место среди  строительных материалов, на сегодняшний  день в архитектуре имеются здания, в которых 80% и более стекло площади фасада.  Стекломатериалы широко применяются для остекленения различных проемов, в ограждающих конструкциях, отделке и декорирования здании. 

     Таблица 1. Строительные стекла и их применение. 

 
 
 
 

 

          7. Листовое стекло в строительстве и производстве 

7.1. Характеристика листового  стекла различного  ассортимента 

           Несмотря на то, что  стекло как искусственный материал используется человеком свыше 6 тыс. лет, машинный способ вертикального вытягивания листового стекла был изобретен бельгийским инженером Э. Фурко лишь в 1902 г., а в 1913 г. этот способ был реализован в промышленности⁵.

Наибольшее  количество стекла (свыше 50%) в мире вырабатывается в виде листового стекла.

      Листовым стеклом называются изделия из стекла, вырабатываемые в виде плоских листов, толщина которых мала по отношению к длине и ширине. В соответствии с разными способами выработки листовое стекло бывает тянутое, прокатное и полированное. Ассортимент листового стекла, разнообразен, служит для остекления оконных и дверных проемов, фонарей верхнего света и витрин, а также является исходным материалом для стёклопакетов, стевита и стемалита.

           Оконное стекло – бесцветное прозрачное тянутое листовое стекло с гладкими поверхностями. Основными требованиями к оконному стеклу являются: высокая светопрозрачность в зависит от толщины от 84 до 87%, достаточная механическая прочность, высокая химическая стойкость, минимум неровности на поверхности, минимум содержания пузырьков и др. В соответствии с ГОСТ 111–90 оконное стекло поставляется листами шириной 400…1600 мм, длиной 400…2200 мм и толщину 2…6 мм

           Витринное стекло, как и оконное, бесцветно и прозрачно и отличается от оконного большими размерами. Полированное витринное стекло применяют для остекления витрин и больших световых проемов в торговых и общественных зданиях. Его вырабатывают неполированным в соответствии с ГОСТ 7380-77 и полированным (ГОСТ 13454-77). Полированное стекло подвергают упрочнению закалкой или изготавливают в виде многослойного стекла  триплекс.

           Мебельное стекло – преимущественно прозрачное листовое не полированное или полированное стекло. Толщина листов стекла – 3...9 мм, длина – 300...1800 мм, ширина – 800...600 мм. Оно может быть также цветным или узорчатым.

           Зеркальное  стекло – прозрачное листовое стекло толщиной 4...7,6 мм, высококачественное, тянутое, полированное или полученное флоат способом на поверхности расплавленного олова. Оно предназначено для изготовления зеркал, главным образом мебельных.

           Безопасные  и упрочненные  листовые стекла. Безопасными называют такие стекла, которые при разбивании от удара не дают острых осколков. К безопасным относят армированное, закаленное и безосколочное многослойное стекло.

           Армированное  стекло – это листовое стекло, внутри которого параллельно плоскости поверхности проложена металлическая сетка. Армированное стекло относится к группе безопасных стекол, так как его разрушение не дает падающих осколков. Это позволяет применять его для устройства фонарей промышленных зданий и остекления помещений с повышенными требованиями к безопасности и огнестойкости остекления.  Металлическая сетка для армированного стекла должна применяться из проволоки со светлой поверхностью из малоуглеродистой стали ГОСТ 7481-78. Армированное стекло изготовляется также и узорчатое.

           Закаленное стекло представляет собой стекло, подвергнутое специальной термической обработке – закалке, в результате чего равномерно распределенные внутренние напряжения, повышается механическая прочность. При испытании на удар при толщине стекла 5 мм оно выдерживает удар стальным шаром массой 800 г с высоты более 1200 мм.

     Особенностью  закаленного стекла является «безопасный» характер его разрушения – с образованием мелких осколков с тупыми не режущими краями. Оптические свойства, теплофизические и морозостойкость – после закаливания практически не изменяются.

     Закаленное  листовое стекло получают двух видов  – плоское и гнутое. Его широко применяют для остекления скоростного транспорта. В строительстве применяют крупногабаритные панели размером 1200...2500 мм: двери, перегородки, ограждения, полы, потолки. При этом такие панели могут быть прозрачными или непрозрачными, матовыми, узорчатыми и др. Закаленные крупногабаритные окрашенные стеклопанели получили название стемалита.

           Безосколочное многослойное стекло состоит из нескольких листов стекла, прочно склеенных между собой прозрачной эластичной пленкой органического происхождения.

     Наибольшее  распространение получило безосколочное  трехслойное стекло триплекс. С помощью закалки или ламинирования это стекло становится безопасным с прочностью, во много раз превышающем прочность обычного стекла.

           Ламинирование – метод, при котором листы стекла и расположенная между ними пленка из бутафоль-поливинилбутерали (ПВЬ), в процессе сжатия соединяются между собой под воздействием высокой температуры и вакуума. В результате этого получается безопасное стекло, выдерживающее высокие механические нагрузки, пожаростойкое и высококачественное по оптическим свойствам.

     Безопасное  стекло применяется в зданиях и сооружениях:

• стекла фасадов;

• стекла для светопрозрачных перекрытий;

• окна, кровельные и стеклянные двери;

• остекление балконов;

• теплицы  и оранжереи;

• дверные  и промежуточные стены;

• стеклянные дверцы и полки для мебели;

• душевые  стенки и кабины;

• стекла для телефонных будок, киосков;

• панорамные лифты и стекла для лифтов;

• остекление спортивных помещений;

• остекление подводных  построек; 

7.2 Листовое стекло  со специальными  свойствами 

           Благодаря уникальным возможностям стекла изменять свои свойства учеными и работниками стекольной промышленности получены в производстве широкий ассортимент стекол со специальными свойствами.

           Такие стекла позволяют  ультрафиолетовой радиации проникнуть в помещение, снизить перегрев помещений лучистым излучением, устранить дискомфортные явления, возникающие в непосредственной близости от остекления в холодное время года и снизить теплопотери через светопрозрачные ограждения.

           Для получения стекол со специальными свойствами изменяют химический состав или применяют способы нанесения на поверхность стекла различных пленочных и других покрытий, в том числе пленок металлов и их оксидов. Ряд таких стекол приведен ниже.

           Увиолевые стекла с повышенной прозрачностью в ультрафиолетовой (УФ) области спектра с длиной волн 280...320 нм. Эти стекла пропускают УФ лучи в отличие от обычного стекла, которое их поглощает. Поэтому эти лучи называют биологическими, или лучами жизни, так как благотворно действуют на развитие и жизнедеятельность человека, животных и растений.

     Применяются в строительстве для остекления лечебных учреждений, детских садов, инкубаторов, парников. По размерам и внешним показателям увиолевое стекло должно соответствовать ГОСТ 111-90 на оконное стекло. По химическому составу такие стекла делятся на силикатные, боросиликатные и фосфатные.