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, vendar se dobro seznanimo z njo? Kako se proizvaja, kaj je to in kakšne so lastnosti stekla?

Kaj pomeni ta beseda?

Obstaja veliko referenčnih materialov, 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 načinu izdelave gradiva. Ampak kasneje se bomo premaknili k tej temi.

Gotovo se vsi navadijo na to, da je steklo prozoren material. Ampak bodite pozorni - slovar Ozhegova ne daje takšne specifikacije. 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 kremenčevega peska, apna in sode. Za spreminjanje lastnosti materiala se lahko uporabijo različni dodatki. Ampak še vedno glavna sestavina je čist rečni pesek. Njegova količina je približno 75% celotne mešanice. Soda lahko skoraj dve krat zmanjša tališče peščene vode. 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 dodatno 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

Še pred 6000 leti so ljudje lahko ustvarili ta čudovit in občutljiv material. Seveda je bil njegov videz nekoliko drugačen od sodobnega stekla, ker v starodavnem Egiptu in Mesopotamiji ni bilo opreme za visoko kakovostno čiščenje peska in drugega orodja. Kljub temu se je proizvodnja stekla začela tam. Zaradi svoje odpornosti na okoljske vplive je to gradivo dal zgodovinarjem idejo o kulturi in tehničnih sposobnostih najstarejših ljudstev.

V Rusiji se je leta 1636 pojavila prva tovarna za proizvodnjo stekla. Bila je blizu Moskve. Tam so ustvarili jedi in okenske plošče. Ta panoga industrije je razvila pod 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 kakršnih koli materialov v velikih količinah in z najmanj človeškimi napori. Trenutno obstaja veliko tovarn, kjer se steklo ustvari v skladu s standardno uveljavljeno tehnologijo. Kaj je moderen material, pridobljen iz staljenega kremenčevega peska, se učimo s poznavanjem tehnologije. Kot primer, vzemite list materiala.

Proizvodnja stekla po stopnjah:

1. Vse potrebne sestavine nalijemo 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 staljen kositer. Tam se porazdeli steklo, ki tvori enotno tanko plast.
4. Hlajeni in utrjeni material se pošlje na transportni trak. Tam se izvaja 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 material eden najpogostejših. Ni presenetljivo, da obstajajo različne vrste stekla, ki se razlikujejo po izgledu in fizičnih lastnostih. Tukaj je nekaj:

1. Kristalno steklo. Je material, ki vsebuje svinec. Govorili smo o njem zgoraj.
2. Kremenovo steklo. Vsebuje v sestavi najčistejšega peska, zaradi česar se odlikuje z visoko trdnostjo. Lahko prenese temperaturna nihanja, zato se uporablja za izdelavo optičnih instrumentov, laboratorijskih steklenih izdelkov in oken.
3. Foamglass. Lahki gradbeni material, ki ga lahko uporabimo 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, ampak tudi pri prilagajanju oblačil za gasilce in varilce.

Uporaba stekla

Glede na lastnosti in videz tega materiala je mogoče najti skoraj vsako aplikacijo. Glavni potrošnik stekla, proizvedenega v našem času, je gradbena industrija. Uporablja več kot polovico proizvedenega materiala. Njegov namen je lahko zelo raznoliko - ob stenah, zasteklitvenih oknih, postavitvi sten iz votlih opek, toplotni izolaciji itd. Na gradbeno površino je mogoče pripisati in vitraž. Kaj je gotsko okno, vsekakor veste. Običajno je obložena z veliko število barvnih stekel. Danes okna iz vitražov niso izgubila 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 nezamenljiv 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. Gostota stekla se lahko giblje od 220 do 650 kg / m ³ .
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 lahko prenese temperature do 90 ° C. 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, kako je izdelano in kakšne lastnosti ima. Čas je, da se malo odpeljemo in se seznanimo z najbolj zanimivimi dejstvi o tem zelo pogostem materialu. Nekaj ljudi ve, da:

• Hitrost premikanja razpoke vzdolž zdrobljenega stekla znaša 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 bo strdilo s hitrim hlajenjem. To zahteva posebne pogoje.

Steklo ni zaman, tako aktivno uporabljeno v gradbeništvu in na drugih področjih človeškega življenja. Zagotovo bo dolgo časa ostal eden najbolj priljubljenih materialov. V utemeljitev te izjave govorijo moč, vzdržljivost in relativno preprostost proizvodnje stekla, ker so sestavine za njeno izdelavo prisotne na Zemlji v velikih količinah.