Из чего состоит оконное стекло

Химические и физические свойства стекла

из чего состоит оконное стекло

Стекло, как и любой материал, обладает особенными химическими и физическими свойствами. Для ознакомления с ними важно понимать из чего оно состоит, и какие процессы наделили его данными особенностями.

Обыкновенное стекло состоит из соды, кварца и извести. Белый кварцевый песок нагревают до температуры 900 градусов. От такого нагрева он становится вязким и плавно переходит в желеобразную фазу. После, в него добавляют соду.

При возникшей химической реакции стеклянная масса приобретает более жидкую форму и поддается розливу и раскатке. Но соединение кварца и соды не устойчиво и в обыкновенной воде растворяется очень быстро. Для создания более устойчивого материала прозрачного типа в кипящую массу добавляется кальций, или известь.

После вялотекущей химической реакции стекло готово и отсутствие в его массе газообразных пузырей говорит о готовности изготовления из него листового материала. После полного остывания стекло приобретает твердость и хрупкость, наряду с прозрачностью и устойчивостью к атмосферным влияниям.

Для придания стеклу определенных физических свойств  в процессе варки в его массу добавляют легирующие элементы – оксиды металлов.

Прозрачность стекла обусловлена кристаллизацией молекул кварца. По степени прозрачности различают следующие варианты стекол:

  • Флоат (Float) стекло. Обладает прозрачностью до 95%. Имеет зеленоватый или голубоватый оттенок.
  • Клиар (Clear) стекло. Обладает прозрачностью до 95%. Не имеет оттенков.
  • Оптивайт (Optiwhite) стекло. Обладает прозрачностью до 98%. Изготавливается с минимальным содержанием окиси железа.
  • Тонированные стекла Bronze, Silver, Green, Gley,  Darck обладают степенью прозрачности до 80% и имеют отличный от прозрачного цвет. Изготавливаются с добавлением в шихту окиси металлов или наделяются оттенками с помощью напыления или пленок с напылением.
  • Матовые стекла. Обладают прозрачностью до 15% и выполняются из прозрачного стекла методом пескоструйной обработки или травли высококачественной кислотой.
  • Рифленые стекла. Обладают эффектом светопреломления и искажают предметы через свою плоскость. За счет смещения фокусов стекла в процессе изменения прямолинейности поверхности, рифленое стекло обладает прозрачностью до 80%, но за его толщей невозможно увидеть четкие предметы.
  • Стекла лакобель (Lacobel) и мателак (Matelac) Обладают прозрачностью 0%. Изготавливаются методом нанесения лакокрасочных материалов на поверхность стела.

Хрупкость стекла

Хрупкость стекла обусловлена поверхностным натяжением в молекулярных решетках. Стекла имеют определенный предел прочности. При критическом воздействии, кристаллическая решетка не выдерживает нагрузок, и междумолекулярные связи рушатся.

Стекло трескается или разбивается на острые, опасные для человека осколки, которые имеют режущие  торцы и способны повреждать  белее мягкие материи.
Для того чтобы стекло, при крушении, не образовывало острых осколков, его закаляют в печах закалки стекла. Процесс закалки происходит под температурой критической точки перехода стекла в жидкое состояние.

После достижения этой точки молекулярный состав стекла начинает формировать правильную кристаллическую  решетку. Благодаря действию силы тяжести все элементы молекул занимают четко одинаковые позиции. После мгновенного охлаждения молекулярная решетка буквально застывает в правильном положении.

Стекло закаленного типа приобретает более высокие показатели прочности и при превышении предела прочности механическими нагрузками в его толще происходит последовательный разрыв всех молекулярных связей. В результате чего листовое стекло рассыпается на мелкие кусочки, которые уже не повредят человеку.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость стекла. Стекло обладает водонепроницаемостью за счет плотности кристаллической решетки и отсутствия пористых включений. Вся толща стекла имеет высокую степень сплоченности молекул и не пропускает воду, пар, газы и газообразные смеси.

Физические свойства стекла

Одним из физических свойств стекла,  является  способность преломления света. Направленный свет, проходя через поверхность стекла, может преломляться сквозь его толщу, если разные поверхности одного изделия не параллельны друг другу. В противном случае степень искажения света незначительна.

Любое стекло можно наделить определенными свойствами. Например, титановое напыление на поверхность стекла дарит ему свойства отражения тепловых колебаний. Структура прозрачного стекла позволяет принимать и пропускать через себя различные колебания.

Как известно, свет, тепло и звук – это волновые явления, которые обладают свойственной каждому явлению амплитудой колебательных движений. Слой титана позволяет перенаправлять тепловые волны и отражать большую их часть от поверхности стекла.

Такие стекла называют энергосберегающими и используют для установки в оконные и дверные проемы.

Придать стеклу свойств, отражения световой энергии позволяют напыления из оксидов марганца, свинца и меди. Создавая на поверхности стекла отражающую, зеркальную пленку, напыление способно отражать солнечный свет.

Способность отражать ультрафиолетовый спектр дневного света стеклу придает напыление из оксидов титана. Стекло может быть полностью прозрачным, но невидимый ультрафиолетовый спектр не буде проходить через его толщу, частично поглощаясь стеклом и частично отражаясь от него.

Само по себе стекло не обладает звуконепроницаемыми качествами, но, благодаря изготовлению из него стеклопакетов, которые состоят из двух стекол и разряженного между нами пространства, изделие может предотвращать проникновение звуковых волн и тепловой энергии.

Вот такие химические и физические свойства имеет стекло.

Смотрите статьи:

Зеркальные панно

Дверцы из стекла

Источник: https://vip-glass.ru/article/khimicheskie-i-fizicheskie-svoistva-stekla.html

Виды стеклопакетов. Устройство, различие, состав, виды стекол

из чего состоит оконное стекло

Стеклопакетом называется прозрачная часть конструкции окна, через которую в помещение проникает световой поток. Изделие предназначено для вставки в ПВХ раму и состоит из нескольких стекол, которые герметично скреплены между собой при помощи заданной технологической последовательности.

Предназначение стеклопакетов

  • Увеличение теплоизоляции помещения за счет снижения тепловых потерь, «проскальзывающих» на улицу через установленные пластиковые окна.
  • Сведение к минимуму возможности проникновения злоумышленников через оконный проем.
  • Уменьшение попадания посторонних шумов со стороны улицы.
  • Ограждение помещений, будь то: квартира, балкон или лоджия от проявлений непогоды.

Устройство стеклопакета

Стеклопакет – единая конструкция, состоящая из нескольких стекол, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии, заключенных по краям общей рамой. Известные производители окон заполняют пространство между стеклами гранулами, способными абсорбировать излишнюю влагу, проходящую сквозь них. Помимо этого рама стеклопакета сама имеет небольшие так называемые дегидрационные отверстия, служащие для более эффективного удаления влажной среды из внутренней части изделия.

Предусмотренный технологией изготовления уровень проницаемости рамы обеспечивается за счет применением соответствующих герметиков. Заполнение конструкции многокамерного стеклопакета производится либо сухим воздухом, либо инертным веществом в газообразном состоянии.

Технические характеристики стеклопакетов, независимо от числа камер, с закаченным в них газом лучше, чем с сухим воздухом. Однако при этом после нескольких лет эксплуатации может возникнуть необходимость пополнения запасов инертного вещества, из-за того, что вещество имеет свойство со временем улетучиваться, даже, несмотря на качественную обработку швов окна герметиком.

Различие стеклопакетов

Отличительные особенности стеклопакетов определяются главным образом количеством камер, которыми он обладает.

  1. Однокамерный стеклопакет. В своей конструкции заключает два стекла, образующих одну камеру. Характеристики такого изделия зависят от толщины стекол, ширины камеры между ними и наличия на стеклах различных пленок (или их отсутствие), предназначение которых может разниться — одни могут быть энергосберегающими, другие защитными, третьи тонированными.
  2. Двухкамерный стеклопакет. Состоит из рамы и трех стекол, между которыми располагаются две камеры. Технические характеристики у такого варианта за счет наличия большего количества стекол на порядок выше, чем у его однокамерного собрата. Начиная с двухкамерных, применяемые в стеклопакете конструктивные решения предусматривают разную толщину стекла и разную ширину пространства между камерами. Такое решение позволяет снизить теплопотери помещения с установленными в нем современными двухкамерными пластиковыми окнами.
  3. Трехкамерный стеклопакет. Отличается от двухкамерного количеством установленных в его конструкцию стекол. Конечно, фирмы, осуществляющие поставку и монтаж ПВХ окон, могут предложить покупателю стеклопакет и с большим количеством камер, однако целесообразность установки такого варианта вызывает большие сомнения в плане соотношения цена/качество обеспечиваемой защиты.

Также можно отметить, что вещество, закачиваемое между стеклами стеклопакетов, обычно бывает одним из трех видов, а именно:

  • инертный газ;
  • сухой воздух;
  • шестифтористая сера.

Какие бывают стеклопакеты

Прежде чем решиться на покупку окна, независимо какое оно будет – пластиковое, либо деревянное евроокно, необходимо знать виды существующих к ним стеклопакетов. Исходя от потребностей, установка того или иного экземпляра поможет хозяину помещения создать дополнительный комфорт и уют в помещении, поэтому так важно располагать исчерпывающей информацией о том, как правильно выбрать стеклопакет к пластиковому окну.

Удароустойчивый стеклопакет

Такого бы не случилось, если бы были установлены безопасные пластиковые окна, сделанные с использованием технологии «триплекс»

Данные изделия состоят из так называемой системы «Триплекс», которая включает в себя нескольких стекол, покрытых специальной пленкой и способных выдерживать сильное механическое воздействие. При попадании в окно, оснащенное «Триплекс» системой, тяжелого предмета, осколки стекла не подвергаются сильному разбросу, а остаются централизованно в конструкции стеклопакета.

Энергосберегающий стеклопакет

Пример работы энергосберегающего стеклопакета

Чтобы увеличить энергоэффективность окна, полость между стеклами стеклопакета заполняется газообразным веществом – аргоном или криптоном. При этом, чтобы достичь желаемую энергоэффективность целой конструкции, необходимо наделить особыми характеристиками лишь одно из установленных в нее стекол.

В современных энергосберегающих стеклопакетах широкое распространение получили два вида стекол, оказывающих прямое влияние на повышение теплосберегающих свойств конструкции в целом.

1. i-стекла. Их изготовление происходит в следующей последовательности: при помощи вакуумного напыления на стеклянную поверхность наносят пленкообразующий слой, состоящий из специальных компонентов, призванный обеспечить эффективное отражение тепловых волн от поверхности стеклопакета.

Для определения тепловых потерь, происходящих через стекла, существует так называемый показатель эмисситента (от англ. Emission – испускание). Данный показатель обозначает способность стекол отражать тепловую энергию обратно в помещение. Для стандартного он равен 0,83, а для энергосберегающего 0,004.

Чем меньше значение, тем меньше тепла просачивается сквозь окна на улицу. Таким образом, после несложных расчетов, можно отметить, что энергосберегающие стеклопакеты эффективнее удерживают тепло (до 90%).
2. k-стекла.

Для них отличающим фактором является наличие особого твердого напыления, призванного обеспечить защиту от инфракрасных лучей, поступающих через такое стекло.

Солнцезащитные стеклопакеты

При первом варианте исполнения в их основу входит рефлекторное стекло. Заложенные в него свойства позволяют ему отражать ультрафиолетовые лучи по зеркальному принципу.
Во втором случае может применяться каленое стекло, обработанное специальным термическим способом. Данное решение обладает повышенной прочностью и хорошей износостойкостью.

Морозостойкие стеклопакеты

Как видно из названия, такие стеклопакеты предназначены для эксплуатации в регионах, где зимний климат отличается особо низкими температурами. При этом запотевание таких стеклопакетов наступает при более низкой температуре, нежели обычных (при -55, против -35 градусов Цельсия).

Шумозащитные стеклопакеты

За счет того, что размеры пространства между стеклами одной камеры отличаются от другой/остальных, шумозащитные пакеты, установленные в оконном проеме помещения, поглощают больше посторонних звуков, проникающих со стороны улицы. При этом звуконепроницаемость дополнительно усиливается благодаря использованию системы «Триплекс», а также стекол, где в качестве изоляционного слоя выступает смола.

Технические характеристики стеклопакетов

При выборе подходящего стеклопакета, покупатели обычно обращают внимание на:

  • Количество установленных камер;
  • Толщину стеклянного блока;
  • Теплопроводность;
  • Звуконепроницаемость.

Перечисленные составляющие оказывают основное влияние при формировании цены на стеклопакет. Поэтому еще до заказа современного пластикового евроокна определиться с наличием в нем тех или иных функций. В любом случае необходимо останавливать свой выбор на продукции годами проверенных лучших производителей ПВХ окон. Правильного выбора!

Понравился материал?

Источник: https://oknoudoma.ru/vidy-steklopaketov-ustroystvo-razlichie-sostav-vidy-stekol/

Стекло: основные свойства и характеристики

из чего состоит оконное стекло

С давних пор для осветления и придания жилому помещению уюта делали окна. Атак как стекло было большой редкостью, то вместо него использовались другие материалы. К счастью, в настоящее время стекло не редкость: его используют везде и для разных целей. Причем купить можно не только обыкновенное оконнное стекло, но и цветное для изготовления витражей.

Все твердые тела делят на кристаллические и аморфные. Последние обладают свойством плавиться при достаточно высокой температуре. В отличие от кристаллических тел они имеют структуру лишь с небольшими участками упорядоченно соединенных ионов, причем эти участки соединены между собой так, что образуют асимметрию.

В науке (химия, физика) стеклом принято называть все аморфные тела, которые образуются в результате переохлаждения расплава. Эти тела вследствие постепенного увеличения степени вязкости оказываются наделенными всеми признаками твердых тел. Они также обладают свойством обратного перехода из твердого в жидкое состояние.

Стеклом в обыденной жизни называют прозрачный хрупкий материал. В зависимости от того или иного компонента, входящего в состав исходной стекломассы, в промышленности различают следующие виды стекла: силикатные, боратные, боросиликатные, алюмосиликатные, бороалюмосиликатные, фосфатные и другие.

Как и любое другое физическое тело, стекло обладает рядом свойств.

Физические и механические свойства стекла

Плотность стекол зависит от компонентов, входящих в их состав. Так, стекломасса, в больших количествах включающая оксид свинца, более плотная по сравнению со стеклом, состоящим помимо прочих материалов и из оксидов лития, бериллия или бора. Как правило, средняя плотность стекол (оконное, тарное, сортовое, термостойкое) колеблется от 2,24×10 в кубе — 2,9×10 в кубе кг/м3. Плотность хрусталя несколько больше: от 3,5 х 10 в кубе — 3,7 х 10 в кубе кг/м3.

Прочность. Под прочностью на сжатие в физике и химии принято понимать способность того или иного материала сопротивляться внутренним напряжениям при воздействии извне каких-либо нагрузок. Предел прочности стекла составляет от 500 до 2000 МПа (хрусталя — 700-800 МПа). Сравним эту величину с величиной прочности чугуна и стали: соответственно 600-1200 и 2000 МПа.

При этом степень прочности того или иного вида стекла зависит от химического вещества, входящего в его состав.

Более прочны стекла, включающие в свой состав оксиды кальция или бора. Низкой прочностью отличаются стекла с оксидами свинца и алюминия.

Предел прочности стекла на растяжение составляет всего 35-100 МПа. Степень прочности стекла на растяжение в большей степени зависит от наличия различных дефектов, образующихся на его поверхности. Различные повреждения (трещины, глубокие царапины) значительно снижают величину прочности материала. Для искусственного увеличения показателя прочности поверхность некоторых стеклоизделий покрывают кремнийорганической пленкой.

Хрупкость — механическое свойство тел разрушаться под действием внешних сил. Величина хрупкости стекла в основном зависит не от химического состава образующих его компонентов, а в большей степени от однородности стекломассы (входящие в его состав компоненты должны быть беспримесными, чистыми) и толщины стенок стеклоизделия.

Твердостью обозначают механическое свойство одного материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого. Определить степень твердости того или иного материла можно с помощью специальной таблицы-шкалы, отражающей свойства некоторых минералов, которые расположены по возрастающей, начиная с менее твердого, талька, твердость которого взята за единицу, и заканчивая самым твердым — алмазом с твердостью в 10 условно принятых единиц.

Часто твердость стекла «измеряют» с помощью шлифования, используя так называемый метод определения абразивной твердости. В таком случае ее величина устанавливается в зависимости от скорости отслаивания единицы поверхности стеклоизделия при определенных условиях проведения шлифовки.

Степень твердости того или иного вида стекла в основном зависит от химического состава входящих в него компонентов. Так, использование при создании стекломассы оксида свинца значительно снижает твердость стекла. И, напротив, силикатные стекла достаточно плохо поддаются механической обработке.

Теплоемкостью называют свойство тел принимать и сохранять определенное количество теплоты при каком-либо процессе без изменения состояния.

Теплоемкость стекла прямо зависит от химического состава компонентов, входящих в состав исходной стекломассы. Его удельная теплота при средней температуре равна 0,33-1,05 Дж/(кгхК). Причем чем выше в стекломассе содержание оксидов свинца и бария, тем ниже показатель теплопроводности. Но вот легкие оксиды, такие, например, как оксид лития, способны повысить теплопроводность стекла.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Металлопластиковые раздвижные окна

При изготовлении стеклоизделий следует помнить о том, что аморфные тела, обладающие низкой теплоемкостью, остывают значительно медленнее, чем тела с высоким показателем теплоемкости. У таких тел наблюдается также увеличение количества теплоемкости с повышением внешней температуры. Причем в жидком состоянии этот показатель растет несколько быстрее. Это характерно и для стекол различных типов.

Теплопроводность. Таким термином в науке обозначают свойство тел пропускать через себя теплоту от одной поверхности до другой, при условии, что у последних разная температура.

Известно, что стекло плохо проводит тепло (кстати, это свойство широко используется в строительстве зданий). Уровень его теплопроводности в среднем составляет 0,95-0,98 Вт/(м х К). Причем наболее высокий показатель теплопроводности отмечен у кварцевого стекла. С уменьшением доли оксида кремния в общей массе стекла или при замене его на любое другое вещество уровень теплопроводности понижается.

Температура начала размягчения — это такая температура, при которой тело (аморфное) начинает размягчаться и плавиться. Самое твердое —- кварцевое — стекло начинает деформироваться только при температуре 1200-1500 °С. Другие типы стекол размягчаются уже при температуре 550-650 0С. Эти показатели важно учитывать при различных работах со стеклом: в процессе выдувания изделий, при обработке краев этих изделий, а также при термической полировке их поверхностей.

Величина температуры начала плавления того или иного сорта и вида стекла определяется химическим составом компонентов. Так, тугоплавкие оксиды кремния или алюминия повышают температурный уровень начала размягчения, а легкоплавкие (оксиды натрия и калия), напротив, понижают.

Тепловое расширение. Этим термином принято обозначать явление расширения размеров того или иного тела под воздействием высоких температур. Эту величину очень важно учитывать при изготовлении стеклоизделий с различными накладками по поверхности. Материалы для отделок следует подбирать так, чтобы величина их теплового расширения соответствовала тому же показателю стекломассы основного изделия.

Коэффициент теплового расширения стекол прямо зависит от химического состава исходной массы. Чем больше в стекломассе щелочных оксидов, тем выше показатель температурного расширения, и, наоборот, присутствие в стекле оксидов кремния, алюминия и бора снижает эту величину.

Термостойкостью определяется способность стекла не поддаваться коррозии и разрушению в результате резкой смены внешней температуры. Этот коэффициент зависит не только от химического состава массы, но и от размера изделия, а также от величины теплоотдачи на его поверхности.

Оптические свойства стекла

Преломление света — так в науке называют изменение направления светового луча при его прохождении через границу двух прозрачных сред. Величина, показывающая преломлние света стекла, всегда больше единицы.

Отражение света — это возвращение светового луча при его падении на поверхность двух сред, имеющих различные показатели преломления.

Дисперсия света — разложение светового луча в спектр при его преломлении. Величина дисперсии света стекла прямо зависит от химического состава материала. Наличие в стекломассе тяжелых оксидов увеличивает показатель дисперсии. Именно этим свойством и объясняется явление так называемой игры света в хрустальных изделиях.

Поглощением света определяют способность той или иной среды уменьшать интенсивность прохождения светового луча. Показатель поглощения света стекол невысок. Он увеличивается лишь при изготовлении стекла с применением различных красителей, а также особых способов обработки готовых изделий.

Рассеяние света — это отклонение световых лучей в различных направлениях. Показатель рассеяния света зависит от качества поверхности стекла. Так, проходя сквозь шероховатую поверхность, луч частично рассеивается, и потому такое стекло выглядит полупрозрачным. Это свойство, как правило, используют при изготовлении стеклянных абажуров для ламп и плафонов для светильников.

Из чего состоит оконное стекло

Каждый из нас не раз встречал стекло. Что такое этот хрупкий и прозрачный материал, знает любой школьник. Мы каждый день видим его в зеркалах, окнах, в посуде и элементах мебели, но хорошо ли мы знакомы с ним? Как оно производится, что собой представляет и каковы свойства стекла?

Что значит это слово

Существует немало справочных материалов, которые могут помочь в этом вопросе. Каково же значение слова «стекло» по одному из наиболее популярных источников? Словарь Ожегова характеризует это вещество как твердый материал, получаемый из кварцевого песка, смешанного с окислами некоторых металлов. Даже определение дает некоторое представление о способе производства данного материала. Но к этой теме мы перейдем позже.

Наверняка все привыкли, что стекло – это прозрачный материал. Но обратите внимание – словарь Ожегова не дает такого уточнения. Стекло может быть не только прозрачным, но также цветным или матовым. А вот состав материала при этом отличается несущественно.

Из чего делают стекло

Стандартный состав стекла представляет собой смесь чистого кварцевого песка, извести и соды. Для изменения свойств материала могут использоваться различные добавки. Но все-таки основным составляющим компонентом является именно чистый речной песок. Его количество составляет примерно 75% от всей смеси. Сода позволяет снизить температуру плавления песка почти в 2 раза. Известь защищает стекло от воздействия большинства химических веществ, а также добавляет прочности и блеска.

Дополнительные примеси:

  • Марганец. Его добавляют в стекло для получения специфического зеленого оттенка. Для получения других цветов может использоваться никель или хром.
  • Свинец придает стеклу дополнительный блеск и характерный звон. Материал получается более холодным на ощупь. Стекло с примесью свинца называется хрусталь.
  • Оксид борной кислоты тоже придает материалу дополнительный блеск и прозрачность, при этом понижая коэффициент теплового расширения изделий.

История производства стекла

Еще 6000 лет назад люди умели создавать этот красивый и хрупкий материал. Конечно, его внешний вид несколько отличался от современного стекла, поскольку в Древнем Египте и Месопотамии не было оборудования для качественной очистки песка и других инструментов. Тем не менее производство стекла началось именно там. Благодаря устойчивости к воздействиям окружающей среды этот материал дал историкам представление о культуре и технических возможностях древнейших народов.

В России первый завод по производству стекла появился в 1636 году. Он был расположен недалеко от Москвы. Там создавались посуда и оконные стекла. Большое развитие эта отрасль промышленности получила при Петре I.

Только в 1859 году изобретение насоса высокого давления позволило создавать стекло без участия стеклодувов. Это значительно упростило производство. А в начале 19 века было обнаружено интересное свойство материала – если готовое изделие разогреть до определенной температуры, механические свойства стекла повысятся на 400%.

Современное производство

Технологии шагнули далеко вперед, что позволило создавать любые материалы в огромных количествах и с наименьшими затратами человеческих сил. В настоящее время существует немало заводов, на которых по стандартной налаженной технологии создается стекло. Что такое современный материал, получаемый из расплавленного кварцитового песка, узнаем, ознакомившись с технологией. Как пример возьмем листовой материал.

Производство стекла по этапам:

  1. Все необходимые ингредиенты загружают в печь и разогревают, пока не образуется жидкая однородная масса.
  2. В специальном гомогенизаторе этот сплав перемешивают до однородного состояния.
  3. Полученную массу выливают в плоскую емкость, на дне которой находится расплавленное олово. Там стекло распределяется, образуя равномерный тонкий слой.
  4. Остывший и затвердевший материал отправляется на конвейер. Там проводится контроль толщины стекла и нарезка. Материал, не прошедший проверку, а также бракованные детали отправляются на переплавку.
  5. Производится последняя проверка качества, после чего стекло поступает на склад готовой продукции.

Виды стекла

В настоящее время этот материал является одним из наиболее распространенных. Неудивительно, что существуют различные типы стекла, отличающиеся как по внешнему виду, так и по физическим свойствам. Вот некоторые из них:

  1. Хрустальное стекло. Это материал, содержащий в своем составе свинец. О нем мы говорили выше.
  2. Кварцевое стекло. Содержит в составе чистейший песок, благодаря чему отличается высокой прочностью. Способно выдерживать скачки температуры, поэтому используется для создания оптических приборов, лабораторной посуды и окон.
  3. Пеностекло. Легкий строительный материал, который может быть использован как для отделки, так и для кладки стен и полов. Содержит в составе большое количество пустот, благодаря чему имеет высокие тепло- и звукоизоляционные свойства.
  4. Стекловата. Объемный воздушный материал, состоящий из тонких и очень прочных нитей. Огнестойка, поэтому используется не только в строительстве, но и при пошиве одежды пожарных и сварщиков.

Применение стекла

В зависимости от свойств и внешнего вида этому материалу можно найти почти любое применение. Основной потребитель изготавливаемого в наше время стекла – строительная отрасль. В ней используется более половины изготовляемого материала.

Его назначение может быть самым разнообразным – облицовка стен, остекление окон, возведение стен из пустотелых кирпичей, теплоизоляция и т.д. К строительной области можно отнести и витражное стекло. Что такое готическое окно, знают наверняка все. Как правило, оно выложено из большого количества цветных стеклышек.

В наше время витражи не потеряли своей актуальности и используются как в строительстве, так и в производстве мебели.

На втором месте по популярности идут стеклянные сосуды различного назначения. Немного меньше производится посуды. Стоит отметить, что в химической отрасли стекло является незаменимым материалом, поскольку оно устойчиво к большинству реагентов.

Физические свойства

Как и любой другой материал, стекло обладает рядом качеств, которые необходимо знать, прежде чем использовать его в той или иной области.

  1. Плотность. Может варьироваться в зависимости от состава смеси и способа изготовления. Значение плотности стекла может колебаться от 220 до 650 кг/м3.
  2. Хрупкость. Эта характеристика является отличительной особенностью стекла и ограничивает его применение в строительной области. В настоящее время учеными создаются более сложные сплавы, максимально увеличивающие прочность материала.
  3. Термостойкость. Обычное стекло выдерживает температуру до 90 оС. После обработки термические свойства материала значительно повышаются. Например, промышленное стекло способно выдерживать температуру более 200 оС.

Интересные факты

Мы узнали многое про стекло – что такое, как производится и какими свойствами обладает. Самое время немного отвлечься и ознакомиться с наиболее интересными фактами об этом весьма распространенном материале. Мало кто знает, что:

  • Скорость движения трещины по разбитому стеклу составляет 4828 км/ч.
  • Время разложения этого материала составляет примерно миллион лет.
  • Стекло можно неоднократно переплавлять практически без потери качества. В этом отношении у него почти нет аналогов.
  • Являясь аморфным материалом, расплавленное стекло не затвердеет при быстром охлаждении. Для этого нужны специальные условия.

Стекло не зря так активно используется в строительстве и других областях жизни человека. Наверняка оно еще долго будет оставаться одним из наиболее популярных материалов. В пользу этого утверждения говорят прочность, долговечность и относительная простота изготовления стекла, связанная с тем, что компоненты для его создания присутствуют на Земле в большом количестве.

Источник: https://oknaidveri.info/okna-i-balkony/iz-chego-sostoit-okonnoe-steklo.html

Изготовление стекла: состав, технология производства и оборудование для завода

Компоненты входящие в состав стекла можно разделить на следующие типы:

  • Основа
  • Обязательные оксиды щелочных металлов
  • Компоненты, придающие особые свойства
  • Вспомогательные вещества

Также в некоторых случаях, добавляют стеклобой.

Основу любого стекла представляет собой кварцевый песок или диоксид кремния. При чем в смесь для будущего стекла попадает только отборный песок, очищенный от примесей железа и от малейших загрязнений, допускается около 2% примесей. От этого зависит прозрачность самого стекла.

Обязательные оксиды щелочных металлов различны в зависимости от типа стекла. Например:

  • для оконного стекла используют оксиды натрия, кальция или алюминия
  • для хрустального — оксиды калия и свинца
  • для лабораторного — оксиды натрия, калия, бора
  • для оптического — оксиды бария, алюминия, бора

Компоненты для придания особых свойств подбираются, исходя из желаемого эффекта, например добавляют оксиды титана или бария для придания термоустойчивости, и так далее.

Вспомогательные вещества в большинстве своем представляют из себя осветители, обесцвечиватели и красители.

Производство стекла в промышленных условиях

Начинается все с того что на завод по производству привозят все необходимые вещества. Основные компоненты из чего делают стекла это кварцевый песок, доломит, сода, известь. Все вещества проходят подготовительную обработку.

Песок очищают от примесей железа, доломит и известь измельчают в дробилке. После чего все вещества смешиваются и на этом этапе также вмешивают компоненты, нужные для придания определенных свойств. Вся эта смесь называется шихтой.

Шихта — это уже полностью готовая к дальнейшей обработке смесь, то есть это уже конкретно то из чего делают стекло.

Начинается технологический процесс по изготовлению стекла. Готовая шихта по конвейеру попадает в бункеры, из которых засыпается в погрузчик, и уже погрузчик заталкивает её в печь.

Так как температура здесь колеблется от 1200 до 1600 градусов, в зависимости от типа будущего стекла, то такая печь работает непрерывно на протяжении нескольких лет. Потому что нельзя просто так взять и отключить такую печь, иначе она просто разрушится.

Для того чтобы выключить такую печь потребуется около недели равномерного остывания. При такой температуре шихта превращается в стекломассу.

Из печи эта стекломасса сначала попадает в резервуар с мешалкой, а после того как она хорошо размешается, вытекает в студочную камеру. Здесь она остужается примерно до 1000 градусов. Из студочной части стекломасса попадает во флот-ванну.

На этом этапе происходит интересный процесс. Флот ванна представляет собой ванну с расплавленным оловом, температура которого около 600-700 градусов по цельсию.

По этому олову стекломасса буквально плывет и немного остывает, именно благодаря этой технологии она приобретает практически идеальную плоскость.

После ванны с оловом, лента стекла попадает в лер обжига, который в длину больше 100 метров, прокатываясь по которому оно постепенно остывает.

Следующий этап — это нарезка ленты на листы стекла. Здесь применяется очень хитрая технология. Нарезка происходит прямо по ходу движения ленты, что значительно ускоряет весь процесс изготовления стекла. Как на ходу можно нарезать ленту, спросите вы. Дело в том что резак двигается с абсолютно одинаковой с лентой скоростью и в это время режет её поперек, после чего возвращается в исходное положение. Итак мы получаем готовые листы стекла.

Теперь в работу вступает такое оборудование, как стоплеровочная машина. Как можно понять по названию она делает стопки из стекла. Перемещение листов стекла, происходит при помощи присосок, так как стекло очень хрупкое, но весит довольно много, то другим способом его никак нельзя передвинуть. После того как стопки образованы их перевозит специальный погрузчик, а дальше уже стекло распределяется на склады, магазины, в места где из них делают стеклопакеты и так далее.

Кстати почему стекло получается прозрачным? Дело в том что кварцевый песок полностью прозрачен. Но мы не можем ничего увидеть через песчинки из за многократного преломления света. Например, если вы раскрошите стекло на много частей то через них вы тоже ничего не увидите. А когда песок превращается в гладкую массу то тут мы уже видим прозрачный лист стекла.

Изготовление стеклянных изделий

Стеклянные изделия можно разделить на два больших вида. Первые это те изделия которые производятся в промышленных масштабах, так называемая стеклотара, например стеклянные бутылки, банки. Второй большой вид это художественные изделия.

Так называются все изделия, которые делаются вручную стеклодувами, например вазы, стеклянные статуэтки, фигурки и тому подобное. При изготовлении стеклянных изделий, промышленного стекла и вообще любого стекла начальный этап производства всегда абсолютно схож, до получения стеклянной массы.

Различны только компоненты входящие в состав шихты, температура плавления и последующая обработка получившейся стеклянной массы

Производство промышленных стеклянных изделий

Готовая стекломасса из печи попадается в линию стекла, из которой она вытекает в форме колбасы и нарезается резаком на цилиндрические капли, одна такая капля это будущая бутылка или банка. Капля направляется в так называемый черпак, который направляет их в формовочную машину.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как правильно мыть окна

Она работает следующим методом: держатели берут каплю за край и держат в висячем положении, вся нижняя часть капли закрывается с двух сторон нужной формой, будь то банка или бутылка, на форме также могут быть определенные узоры. После того как форма закрылась держатель отодвигается и в каплю вставляется устройство для выдувки.

Оно, как воздушный шарик, раздувает каплю изнутри сжатым воздухом и масса приобретает нужную форму. Излишки расплавленного стекла уходят в первоначальную форму.

Кстати для придания стеклу какого либо цвета или оттенка в шихту добавляют определенные вещества, например для придания зеленого цвета добавляют оксид железа или хрома, для голубого оксид меди и так далее.

Теперь почти готовые изделия двигаются по обогреваемому конвейеру, для того чтобы не произошел резкий перепад температур и изделие не треснуло. С этого конвейера погрузочная машина передвигает изделия в лер, по которому они медленно перемещаются и постепенно остывают. Здесь же их обрабатывают специальным раствором, который позволяет им скользить и двигаться гладко. А движутся они дальше на проверочную и упаковочную линию. После прохождения всех этапов мы получаем готовое изделие.

Как делают художественные стеклянные изделия

Художественные стеклянные изделия делают все из той же стеклянной массы. На производстве таких изделий стоит все та же печь, но только температура для изготовления немного ниже промышленных, около 1200 градусов. Непосредственно само изделие делают стеклодувы. Стеклодувы как ювелиры для стекла, они могут работать как в одиночку, так и парами или даже больше.

При помощи длинной трубки мастера по стеклу достают необходимое количество раскаленного стекла прямо из печи и сразу же начинают придавать ему форму различными методами, при этом периодически выдувая через трубку. В процессе можно будет добавить еще материала, например для каких либо дополнительных деталей. Совсем маленькие детали делаются отдельно, тоже различными методиками.

После формирования деталей и общей формы изделия, его на сутки помещают в другую печь для обжига. Как правило, температура в разогретом состоянии около 400 градусов, на ночь такую печь выключают и изделия в ней постепенно остывают до 70 градусов, там самым закаляясь и затвердевая.

Источник: https://KakDelayut.ru/materialy/tvyordye/steklo/

Стекло: что такое, виды, технология производства, свойства, назначение :

Стекло – это материал, по некоторым свойствам не имеющий аналогов. До сих пор для его производства используются натуральные ингредиенты, повторная переработка испорченного изделия может происходить неоднократно без потери качества и почти без отходов.

Определение

Стекло может находиться в нескольких агрегатных состояниях на разных этапах производства. И все же, стекло – что такое и из чего его делают?

Согласно научному определению, стеклом является всякое аморфное тело, полученное методом расплава, которое при увеличении вязкости приобретает свойства твердого тела. При этом процесс перехода из одного состояния в другое является обратимым.

История материала

В повседневной жизни мы ежедневно используем стекло. Что такое и из чего его делают – это редко задаваемые в современности вопросы, настолько нам привычен материал. Ученые считают, что стекло впервые было получено случайно, проследить зарождение технологии невозможно.

Первые изделия датируются примерно 2540 годом до нашей эры. В древней рецептуре присутствовали три компонента – сода, песок и глинозем. В дальнейшем научились улучшать свойства материала, добавляя к основным ингредиентам мел, доломит и другие составляющие.

Весь состав, из которого варится стекло, называется шихта.

Цветное стекло начали получать, используя природные пигменты – окиси хрома, оксид никеля, кобальтовые добавки. Первое формованное изделие было получено в 1-м веке нашей эры римскими мастерами. Они же изобрели листовое стекло.

Технология производства стекла в листах состояла в выдувании огромного, в человеческий рост цилиндрического пузыря из горячей массы. Пока она не остыла, ее разрезали вдоль длинной части и раскладывали на поддонах для выравнивания. Такая техника была распространена повсеместно до начала 20-го века.

В России стекольное производство было открыто в 17-м веке и располагалось в селе Духанине, мастерами в то время были только иностранцы.

Состав

Для множества целей используется стекло. Что такое стекло, мы уяснили, а что представляют собой его основные ингредиенты? Состав исходных ингредиентов за весь период практики изготовления материала практически не изменился.

Три основных компонента составляют основу (шихту) – это кремнезем или кварцевый песок, сода (оксид натрия) и оксид кальция, известный под названием известь. Составляющие соединяются в определенных пропорциях и плавятся в печи при температуре от 300 до 2500 °С.

В состав шихты, в зависимости от желаемых свойств, добавляются поташ, борный ангидрид, битое стекло предыдущих варок или сырье вторичной переработки.

Технология

Для усиления или ослабления свойств соединений в процесс плавки добавляют усилители, глушители, красители, обесцвечиватели и т. д. После варки массу быстро охлаждают, что позволяет избежать образования кристаллов. Из всех составляющих самый большой процент в рецептуре занимает песок — от 60 до 80%. Песок выступает остовом, вокруг которого формируется стекловидный материал. Технология производства стекла остается неизменной в течение столетий.

Известь является еще одним компонентом, без которого не производится стекло. Что такое оксид кальция в составе ингредиентов? Эта составляющая придает материалу химическую устойчивость и усиливает блеск.

Стекло можно выплавить лишь из песка и соды, но без извести оно растворится в воде. Третьим игроком в составе шихты является оксид металла — натрия или калия (до 17%). В смесь вводится в виде кальцинированной соды или поташа.

Эти составляющие уменьшают температуру плавления, позволяя отдельным песчинкам полностью расплавиться и соединиться в монолит.

Виды

В зависимости от используемых компонентов в составе шихты, разделяют виды стекла:

  • Кварцевое. Изготавливается из одного компонента – кремнезема. Обладает высокими качествами: устойчиво к высокой температуре (до 1000 °С) и термоудару, пропускает видимый и ультрафиолетовый спектр излучения. Производство связано с высокими энергетическими затратами, поскольку кремнезем (силикатное стекло) — тугоплавкое сырье и плохо поддается формовке. Основные сферы применения – химическая и лабораторная посуда, части оптических систем, ртутные лампы и пр.
  • Натриево-силикатное. Изготавливается из двух компонентов, состав стекла – силикатный песок и сода (1:3). По своим свойствам имеет широкое применение в промышленности в качестве компонента какого-либо процесса, но не применяется в других сферах, изделия из него не изготавливаются. Основной недостаток – растворяется в воде.
  • Известковое. Самый распространенный вид материала, из которого производится большинство изделий – листовое стекло, стеклотара, зеркальное полотно, посуда и многое другое.
  • Свинцовое. В классический состав стекла (шихты) пропорционально добавляется оксид свинца. Свинцовое стекло отличается повышенными диэлектрическими свойствами, что позволяет использовать его в качестве лучшего изолирующего состава в телевизионных трубках, осциллографах, конденсаторах и пр. Наличие свинца в стеклянной массе придает материалу дополнительный блеск, сверкание, что часто используется при изготовлении художественных изделий, посуды и т. д. Хрусталь – один из видов свинцового стекла.
  • Боросиликатное. Добавка оксида бора в состав материала увеличивает его устойчивость к термическому удару до 5 раз, существенно улучшаются химические свойства. Боросиликатное стекло используется для изготовления труб и лабораторно-химической посуды, изделий для бытовых нужд. Масштабным примером использования служит зеркало, созданное на основе боросиликатного стекла для крупнейшего в мире телескопа.
  • Прочие виды стекла – алюмосиликатные, боратные, цветные и др.

Виды оконных стекол

Оконное стекло самый востребованный вид материала. Оно пропускает солнечный свет, осуществляет теплоизоляцию зимой и летом, препятствует проникновению шума, эстетически оформляет оконный проем и выполняет еще множество функций. На сегодняшний день существует широкий выбор видов стекла, каждый из которых отвечает определенным требованиям:

  • Энергосберегающее. Вид стекла, тонированного в массе или покрытого специальной пленкой, которая обеспечивает проникновение в помещение коротковолнового солнечного излучения, а длинноволновое излучение отопительных приборов из помещения не выпускается. Второе название – селективное стекло. На сегодняшний день разработано несколько типов покрытий. Наиболее перспективными являются – К-стекло (нанесение окислов металлов на поверхность) и i-стекло (вакуумное многослойное напыление серебра — диэлектрика).
  • Солнцезащитное. Снижает пропускание солнечного света в помещение. Разделяют на два вида – отражающее и поглощающее. Эффект достигается либо тонировкой стекла в массе при варке, либо нанесением специальной пленки на поверхность.
  • Декоративное. Оконное стекло с дополнительными эстетическими характеристиками – узорчатое, цветное и т. д.

Безопасные стекла

Одним из отрицательных качеств стекла является его хрупкость, существуют технологии упрочнения материала. Самые распространенные виды:

  • Армированное. Листовое стекло, при формовке которого в массу внедряется металлическая сетка. Сфера применения – производственные помещения, уличные осветительные приборы, облицовка лифтовых шахт и т. п.
  • Ламинированное или триплекс. Два или больше стекол скрепляются между собой специальной пленкой или жидкостью. Этот вид материала существенно снижает уровень шума в помещениях. Также при использовании дополнительных цветофильтров при ламинации способно выполнять солнцезащитные функции. Триплекс обладает повышенной механической устойчивостью, при разбивании полотна осколки остаются прикрепленными к пленке, что делает его максимально безопасным для применения при фасадном, балконном, оконном, дверном остеклении.
  • Огнестойкое. Чаще всего производится по технологии ламинации специальными пленками, которые при температуре свыше 120 °С меняют свои физические свойства и, расширяясь, становятся матовыми, придавая стеклу жесткость.
  • Защитное. Представляет собой многослойный материал, состоящий из нескольких видов стекла, скрепленного полимерной пленкой. Например, силикатное стекло скрепляется с поликарбонатом и органическим стеклом. Такой светопрозрачный блок устойчив к механическим, химическим, ударным повреждениям. К защитным видам стекла относятся пулестойкое, ударостойкое, устойчивое к пробиванию и другие типы. Технические требования к материалу и классификация защитных стекол регулируются ГОСТом Р 51136.
  • Закаленное. Обладает высокими прочностными характеристиками. Эффект обеспечивает технология производства стекла — в специальной тоннельной печи листы краткосрочно подвергаются воздействию высокой температуры и быстро охлаждаются. При разбивании закаленное стекло рассыпается на мелкие осколки, не несущие угрозы жизни и здоровью. Недостатком является невозможность механической обработки закаленного полотна, при малейшем воздействии оно разрушается. Большинство изделий из закаленного стекла сначала формуются, режутся или обрабатываются иным способом и только после этого проходят закалку.

Автостекло

Стекла для автомобилей обладают повышенными прочностными характеристиками, отвечающими требованиям безопасности. На сегодняшний день при производстве используются две технологии – ламинация (триплекс) и закаливание (сталинит):

  • Закаленное получают термической обработкой обычного силикатного стекла, разогревая его в печи до температуры +600 °С с последующим быстрым охлаждением. Оно приобретает механическую и термическую прочность, но при сильных ударах разрушается, распадаясь на мелкие безопасные осколки, у которых отсутствуют режущие и колющие кромки. Российская маркировка – буква «З», европейская – «Т» или Tempered.
  • Ламинированное – это два тонких листовых стекла, скрепленных полимерной пленкой под действием температуры и вакуума. Свойства стекла таковы, что оно остается целостным при сильных воздействиях, не распадается на осколки, если лопнуло. Части остаются скрепленными пленкой. У триплекса есть дополнительные возможности – тонировка цветофильтрами в процессе ламинации, дополнительная шумоизоляция салона, низкая теплопроводность и пр.

Современные разработки

Двадцатый век можно назвать временем широкого применения стекла. После разработки технологии механических способов получения материала его стали применять в самых разных областях — в качестве тончайшего волокна в сферах телекоммуникаций, с не меньшим успехом используется большими многотонными блоками в строительных технологиях.

Свойства стекла многообразны, их до сих пор продолжают изучать в научных институтах, а умельцы находят новые способы применения и изобретают новые виды. В 1940 году стеклоделы представили миру пеностекло. Его качествами является:

  • Легкость — не тонет в воде, имеет ячеистую структуру, удельный вес немного превышает вес пробки.
  • Влагоустойчивость, долговечность.
  • Экологичность (в классический рецепт шихты добавлен кокс).
  • Пожаробезопасен (не горит) и заглушает огонь.
  • Материал можно распиливать на куски без ущерба для качества.

Сферой применения стали изоляционные материалы для опасных производств, холодильных камер и пр.

Для солнечных батарей используют стекло с проводящим покрытием из тонкого слоя оксида металлов. Панели с покрытием работают при температурах около 350 °С. Кроме того, такое стекло монтируют в кабины самолетов, чтобы избежать наледи и сохранить тепло внутри кабины.

Важным достижением современности стала возможность производства стеклокерамики. Материал изготавливается по технологии обычного стекла, но на последнем этапе охлаждения процесс замедляется, и происходит кристаллизация в массе материала.

Катализаторами служат специальные добавки, которые никак не влияют на внешнее состояние стекла, но образуют мелкие кристаллы. Материал без деформации выдерживает высокие температуры и более устойчив ко всем видам повреждений.

Используется в ракетостроении, бытовой технике, лабораториях, частях двигателя и во многих других областях.

Источник: https://www.syl.ru/article/310145/steklo-chto-takoe-vidyi-tehnologiya-proizvodstva-svoystva-naznachenie

Разновидности оконного стекла и его свойства: общая информация

Оконное стекло необходимо для устройства в зданиях светопрозрачных конструкций. Традиционно, оконные проемы являются основным источником света. Стекло не позволяет проникнуть внутрь холоду, влаге, сквозняку и создает мягкое освещение.

Самое распространенное «классическое» оконное стекло имеет следующие характеристики:

  1. Коэффициент пропускания света до 92%;
  2. Твердость в диапазоне от 4 000 до 10 000 Мпа;
  3. Стойкость к агрессивным средам;
  4. Плотность от 2 500 до 2 600 кг/м3;

К оконным стеклам относят и другую продукцию:

  • Цветное. Толщина материала начинается от 3 мм, поверхность может быть рельефной или гладкой. Прозрачное цветное стекло имеет коэффициент светопропускания 30-60%;
  • Узорчатое. Стандартное применение – декоративное оформление фасадов. Материал частично снижает видимость и рассеивает свет. Коэффициент светопропускания 75-80% зависит от особенностей узоров.
  • Армированное. Предназначается для защиты от взлома и повреждений. Армирование происходит металлической сеткой, обеспечивающей целостность стекла при ударе;
  • Закаленное эмалированное. Закаленное стекло, покрытое эмалевой краской;
  • Нейтральное. Материал с высокой стойкостью к химическим составам;
  • Огнестойкое. Стекло не разрушается, если происходит контакт с пламенем;
  • Термостойкое. Такое стекло не разобьется от сильного термического удара;
  • Ударопрочное. Ламинированное или закаленное стекло повышенной прочности, различается по классам защиты;

Как производят оконное стекло

Первыми стекло для окон изготовили римляне. Они отливали и раскатывали стекло в глиняной форме в виде противня. Такой способ позволял получить только непрозрачные стекла, и был утерян после распада империи. В средние века был разработан новый способ получения оконного стекла.

  В его основе лежал способ выдувания. Сначала выдували шар, затем его раскатывали на плитке и отрезали верхнюю и нижнюю часть. Способ позволял получать небольшие по размеру стекла, но достаточно тонкие.

Технология включала в себя прижимание к шероховатой поверхности, поэтому стекло по-прежнему было непрозрачным.

В начале 20 века был разработан механизированный процесс. На поверхность жидкого стекла клали железный стержень и поднимали вверх. Стеклянная масса приваривалась к стержню и тянулась за ним в виде полотна. После остывания получался стеклянный лист. Для того чтобы он не имел клиновидной формы, на поверхность клали керамический брус со щелью, через которую проходил процесс выдавливания. До сих пор оконное стекло производят способом, использующим этот принцип.

Виды стекла для стеклопакетов

Флоат-стекло является сырьевым листовым стеклом, необходимым для производства разнообразной продукции. Полированное флоат-стекло – самый распространенный материал, который используют в стеклопакетах. Оно выпускается крупногабаритными листами и может быть прозрачным или цветным. Его разновидности также применяют при изготовлении стеклопакетов. В зависимости от необходимого результата используют тонированные, энергосберегающие или закаленные стекла.

Энергосберегающее стекло набирает популярность, оно фактически не пропускает тепловые лучи, сохраняя тепловую энергию внутри помещения. Это позволяет сделать климат в доме прохладнее летом и теплее зимой.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Окна в мансардной крыше

Оконное стекло запустило солнечный свет внутрь человеческого дома и сохранило там тепло. Сегодня появляется все больше разновидностей оконного стекла, обладающих необходимыми людям свойствами для обустройства комфортного жилья или удобного места работы.

Источник: https://xn--80atjc.xn--p1ai/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/a169-%D0%A0%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%20%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%20%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%B0%20%D0%B8%20%D0%B5%D0%B3%D0%BE%20%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0%20%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B0%D1%8F%20%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F

Из чего делают стекло?

Стеклянная посуда, окна в домах и многое другое – для нас сегодня это привычные предметы обстановки. Однако много веков назад стеклянные кубки стоили баснословно дорого, и их можно было встретить только на столах у наиболее богатых и знатных вельмож.

Из чего же делают стекло, и как люди научились его изготавливать?

История изобретения стекла

Стекло было известно, по крайней мере, две тысячи лет назад. Древнеримский историк Плиний описал случай, в результате которого оно было изобретено. По его версии, однажды моряки, везшие на своем корабле соду, высадились заночевать на берегу, покрытом чистым золотым песком.

Они разожгли костер, чтобы приготовить ужин и согреться. Случайно один мешок из их груза прорвался, и сода высыпалась в костер. Ночью пошел дождь, смыл золу и головешки, и моряки увидели на месте костра сияющую стеклянную поверхность.

Компоненты для изготовления стекла

Так ли на самом деле было изобретено стекло, или, как гласит другая версия, оно получилось в ходе экспериментов с обжигом глиняных горшков – но люди овладели секретом его приготовления довольно давно.

Для того, чтобы изготовить стекло, требуется три основных компонента.

Кварцевый песок – это чистый речной песок, состоящий из оксида кремния. Доля песка в смеси для варки стекла составляет около 75%. Он плавится при очень высокой температуре: его нужно нагревать до 1700 градусов Цельсия.

От качества песка во многом зависит прозрачность и качество будущих стеклянных изделий.

Венецианские стеклодувы, изготавливавшие наиболее знаменитое в средневековой Европе муранское стекло, специально привозили песок из провинции Истрия, а для богемского стекла мастера измельчали в мелкий песок куски кварца.

Сода (или поташ) необходима для того, чтобы расплавить песок при более низкой температуре. Добавив в песок соду в нужной пропорции, температуру нагрева стеклянной смеси снижают практически вдвое.

В процессе нагрева сода разлагается до оксида натрия или калия, который и служит катализатором плавления. В древности ее получали путем выщелачивания золы после сжигания водорослей или хвойных пород дерева. Доля соды в смеси для стекла составляет около 16-17%.

Известь, или окись кальция, делает стекло нерастворимым большинством химических веществ, крепким и блестящим. Впервые добавлять ее в стекло начали богемские стеклодувы в семнадцатом столетии, применяя для этого известняк или мел.

Кроме того, сегодня в массу для приготовления стекла добавляют сульфат натрия, таламит и нефелиновый сиенит. Для получения разноцветного стекла в качестве добавок используют окиси различных металлов: меди, железа, серебра и т.д.

Этапы производства листового стекла

Все ингредиенты, из которых производится стекло, загружают в печь и нагревают до образования жидкой однородной массы.

Расплавленную массу загружают в гомогенизатор и перемешивают до полной однородности.

Стеклянную массу выливают в длинную емкость, где находится расплавленное олово. На его поверхности стекло разливается ровным слоем одинаковой толщины, постепенно остывая.

Застывшая стеклянная лента поступает на конвейер, где производится контроль толщины и нарезка на стандартные куски стекла. Обрезанные неровные края и брак, не прошедший контроль качества, поступает на переплавку.

Готовое листовое стекло проходит последнюю проверку качества и отправляется на склад готовой продукции.

Аналогичным образом изготавливается стекло для производства посуды, измерительных приборов, елочных игрушек и другой продукции. Состав стекла может изменяться в зависимости от свойств, которые оно должно иметь.

Кроме того, для повышения прочности оно может подвергаться процедуре закаливания, приобретая способность выдерживать сильные удары по поверхности.

Популярны сегодня дуплексные и триплексные стекла, склеенные специальными составами из двух или трех слоев тонкого стекла. Однако основу каждого из них составляют золотой кварцевый песок, питьевая сода и обычная известь.

Источник: http://www.vseznaika.org/proizvodstvo/iz-chego-delayut-steklo/

Производство стекла. как делают стекло в 2019 году — технология — Бизнес Хаб

Ежедневно пользуясь стеклянными предметами, практически никто не задумывается о том, из чего получают этот материал. Каким образом изготавливаются порой удивительные по красоте предметы интерьера? Как делают стекло? Почему солнечный свет свободно проникает через окно в помещение? Каким образом определенные виды стекла не разбиваются даже при сильных ударах?

Технология производства

Основным материалом для изготовления стекла служит кварцевый песок. Да, тот самый, которым усыпаны песчаные пляжи и по которому в летнее время с удовольствием можно походить босиком.

Начинается производство стекла с того, что точно вымеренное на электронных весах количество мельчайшего кварца нагревается до температуры свыше 1500 градусов C. Песчинки плавятся, образуя однородную массу.

К ним в небольших количествах добавляется кальцинированная сода и известняк. С какой целью?

Кальцинированная сода в этом процессе является своего рода катализатором и заставляет плавиться песок при более низкой температуре, примерно 850 градусов C. Это позволяет снизить энергетические затраты на производство. Но сода не используется без известняка.

Этот факт объясняется просто: расплавленный песок и кальцинированная сода при застывании образуют вещество, которое легко растворяется в воде (не лучший материал для производства предметов бытового пользования). Сюда же добавляются окиси магния, алюминия и борная кислота.

А также ряд веществ, предотвращающих образование воздушных пузырей в массе.

После того как все компоненты доведены до определенной температуры, следует резкое охлаждение – это не даст песчинкам вернуться в исходную форму.

Стеклянная радуга

Измельченный кварц (песок) в своем природном виде содержит небольшую примесь железа, что придает готовым изделиям в будущем легкий зеленый оттенок. Для того чтобы материал получился прозрачным, к нему добавляют селен.

Это вещество отдает красноватыми тонами, но при смешивании с железом стеклянная поверхность получается бесцветной.

А из чего делают стекло различных оттенков, а иногда даже не однотонное, переливающееся всеми цветами радуги?

Для придания материалу цвета в нагретую смесь добавляют оксиды металлов. Кобальт придаст насыщенные синие краски.

Фиолетовыми оттенками заиграет изделие, если в процессе изготовления добавить марганец, а зеленый получится из смеси хрома и железа.

Для солнечного желтого цвета подойдет окись хрома, для изумрудно-зеленого – оксиды хрома и меди. Какие компоненты добавляются, зависит от того, какую цель преследует завод по производству стекла.

Секрет прочности

Следующий процесс после окрашивания — кристаллизация смеси. Его иначе называют гомогенизирующим процессом. В результате удаляются все воздушные пузыри, прожилки и прочие несоответствия, которые могут в дальнейшем повлиять на качество изделий.

После гомогенизации будущее стекло доставляется к резервуару с расплавленным оловом с температурой около 1000 градусов С. Так как олово имеет более высокую плотность, жидкая стеклянная масса находится на его поверхности. Где и становится идеально гладкой, немного охлаждается, приобретая твердость.

На следующем этапе массу, остывшую в резервуаре до 600 градусов C, перемещают на роликовый конвейер. Здесь, исходя из правил того, как делают стекло с высоким уровнем качества, оно находится до тех пор, пока температура не опустится до 250 градусов C.

Длительность процесса объясняется необходимостью равномерного постепенного охлаждения, во избежание преждевременных трещин.

Уникальное безотходное производство

В конце конвейера установлено устройство, контролирующее качество готового материала, и при малейшем изъяне стекло отправляется на переплавку с новой приготовленной смесью.

После прохождения контроля качества нарезаются готовые листы нужного формата и отправляются либо на склад, либо в дальнейшую обработку. Все зависит от предназначения изделия.

Остатки после нарезки вновь закладываются в смесь для переплавки.

Туда же запускается весь отбракованный материал. Исходя из того, как делают стекло, можно с уверенностью сказать, что это производство безотходное.

Из чего состоит пластиковое окно: схема конструкции, фурнитуры, описание деталей

Выбирая вариант остекления, рядовой гражданин может запутаться во всем разнообразии предлагаемой продукции. Ориентироваться по отзывам знакомых не всегда разумно. Тем более неразумно слепо доверять сотрудникам оконных компаний. Имея базовые знания касательно внутреннего устройства и принципов работы пластиковых окон, гораздо проще выбрать наиболее подходящий вариант, а затем проконтролировать качество готового изделия.

Основные элементы

Конструкция оконных блоков из ПВХ в, значительной степени отличается от аналогичной из дерева. Для удобства массового производства компании разработчики применяют модульный подход, что позволяет собирать готовую продукцию подобно конструктору. Рассмотрим основные элементы остекления из пластика:

  • Каркас. Каждое окно в обязательном порядке имеет несущую раму из ПВХ профиля, армированного металлом.
  • Створка. Чтобы окно открывалось, внутри рамы ставят створки (также из армированного профиля). Если же открывание не предусмотрено, остекление устанавливают непосредственно в каркас.
  • Импост. Внутренняя часть каркаса, предназначенная для его разделения и обеспечения необходимой жесткости.
  • Штапик. Как и в традиционных деревянных окнах, необходим для фиксации элементов заполнения (стеклопакет, сэндвич-панель). Съемный элемент, изготовлен все из того же ПВХ профиля, оснащен уплотнительной резинкой.
  • Стеклопакет. Элемент прозрачного заполнения каркасных проемов. Обычно состоит из двух-трех стекол, разделенных дистанционной рамкой с влагопоглощающим материалом. Также есть варианты с одинарным стеклом (иногда несколькими) и непрозрачным заполнением (сэндвич-панель).
  • Фурнитура. Комплекс узлов и механизмов, предназначенный для обеспечения фиксации и открывания/закрывания оконных створок в различных положениях. На большинстве ПВХ окон устанавливается поворотно-откидная система, которая включает в себя петли, ручку, ответные планки и прочее.
  • Подоконник. Монтажный элемент, при помощи которого перекрывается внутренне пространство снизу оконного блока. Наиболее распространены изделия из пустотелого пластикового профиля. Несмотря на сравнительную дешевизну, обладают достаточными прочностными характеристиками, практичны и неплохо смотрятся. Более изысканные варианты, из цельнолитых армированных полимеров, стоят значительно дороже.
  • Отливы. Металлическая или полимерная пластина определенного профиля, которая монтируется со стороны улицы и необходима для отвода воды.
  • Дополнительные аксессуары. Такие немаловажные мелочи, как москитные сетки, элементы приточной вентиляции, жалюзи, ролеты и прочее.

В ходе установочных работ также применяются специальные профили для корректного соединения частей блока, панели, формирующие откосы (как наружные, так и внутренние). Некоторые примыкания закрываются нащельниками или декоративными накладками. Наличие или отсутствие данных деталей во многом зависит от конструкции окон конкретного производителя и особенностей монтажа.

Профильная система

Основой пластиковых окон принято считать профильную систему. По сути, профиль представляет из себя пустотелый ПВХ брусок, оснащенный для жесткости армированием из оцинкованного металла. Для придания требуемых теплоизоляционных и прочностных характеристик, внутренняя полость профиля разделяется на соответствующее количество отсеков (камер). Чем их больше, тем более устойчива конструкция к деформациям и выше общие показатели энергоэффективности оконного блока.

Согласно толщине стенки различают три класса профильных систем – «A», «B» и «C»:

  1. Наиболее качественные – толщина наружной стенки не менее 2,8 мм. Внутренние перегородки – от 2,5 мм.
  2. Средний класс с наружной стенкой от 2,5 мм, внутренней – от 2 мм.
  3. К данной категории не предъявляются какие-либо жесткие требования. Стенки тоньше, чем у перечисленных выше классов.

В зависимости от места использования различают следующие типы профиля:

  • Рама. Используется для изготовления наружного каркаса оконного блока. Его плоскость, обращенная к проему, имеет небольшие выступы для лучшего сцепления с монтажной пеной и надлежащей фиксации. С обратной стороны расположен специальный наплав для притвора створки, либо для опоры стеклопакета в глухих блоках. Нижний профиль рамы делается с углублением для монтажа подоконника с внутренней стороны и отлива с наружной. Кроме того, в нем могут быть дренажные отверстия, если в конструкции предусмотрены створки. Отверстия располагаются таким образом, чтобы вода со створки стекала на отлив.
  • Створка. Деталь окна, предназначенная для открывания либо жесткой фиксации внутри рамы. Профиль этого элемента чаще всего выполнен в виде буквы «Z». Один выступ необходим для опоры стеклопакета, другой – для накладного примыкания к раме. Масса и габариты створочного бруса несколько меньше рамного, к тому же в нем могут использоваться более легкие армирующие элементы.
  • Профиль импоста. Элемент рамы Т-образной формы, с помощью которого реализуется развязка (разделение на отдельные секции) оконного блока. Выступы профиля находятся с уличной стороны и служат упором для створок или стеклопакетов. Фальш-импост устанавливают для притвора створок между собой без рамных импостов, например, если заказчику нужен большой оконный просвет.
  • Профиль штапика. Конструкционный элемент ПВХ окон, посредством которого осуществляется плотная фиксация стеклопакета в раме или створке. Его форма, и размеры отличаются в зависимости от базового профиля и типа остекления. Надежное крепление и легкая замена возможна благодаря специальным пазам в раме и соответствующим выступам (ножкам) на одной из сторон штапика.

Профили, описанные выше, применяются непосредственно для изготовления оконных блоков. Кроме них существует ряд дополнительных деталей для фиксации рамы в проеме.

Источник: https://balkon4life.ru/osteklenie/okna/iz-chego-sostoit-plastikovoe-okno-opisanie-i-ustrojstvo/.html

Оконное стекло — основные характеристики и разновидности

Современному человеку сложно оценить по достоинству роль стеклянных окон в доме. Об остеклении принято вспоминать, лишь когда появляется необходимость купить новое оконное стекло. А ведь именно этому материалу люди обязаны тем комфортом и теплом, которым радуют нынешние квартиры и дома.

Оконные стекла беспрепятственно пропускают свет, обеспечивая естественное освещение в дневное время. В то же время, они защищают от ветра, холода и осадков (от дождя летом и снега зимой). А дополнительно окна не пускают в дом уличную пыль, выхлопные газы, пыль и мусор. Наконец, современные стеклопакеты имеют антивандальные функции, ведь многослойное стекло с пленкой очень сложно разбить. Конечно, цена таких эффективных оконных стекол значительно выше, но это вполне оправданно.

Напомним, что наша компания — производитель и поставщик стеклянной продукции. Вы можете заказать у нас стекло с доставкой по Москве и в любой город страны.

История возникновения

Человечество открывало для себя оконное стекло как минимум два раза. Есть подтверждения тому, что материал применяли еще древние римляне, но после падения Рима технология была утрачена. Поэтому долгое время люди обходились альтернативными решениями, в том числе закрывали окна деревянными ставнями, а также вставляли в окна промасленную бумагу, ткани и даже бычьи пузыри.

Сперва оконные стекла были маленького размера. Небольшие квадратики вставляли в переплет, и так получали остекленные окна. Лишь в XVIII веке люди научились изготавливать большие по размерам плоские стекла, и поставили их выпуск на поток. В течение следующих веков технологию серьезно усовершенствовали. А научно-технический прогресс окончательно решил вопрос остекления.

В наши дни для окон используются, в основном, стекла толщиной 6-8 мм. Есть и более толстые разновидности, все они шлифуются и полируются в процессе производства. Получаемый материал называют зеркальным стеклом. Если же требуется снизить прозрачность изделий, их подвергают грубой шлифовке или пескоструйной обработке.

Основные свойства

Оконные стекла отличаются демократичной стоимостью, хотя обладают достойными потребительскими свойствами.

Основные характеристики:

  • плотность порядка 2,5 кг/м2;
  • прочность — 1000 Н/мм2 (высокая устойчивость по отношению к давлению);
  • сравнительно небольшая прочность на разлом (40 МПа, или до 200 МПа для закаленного стекла);
  • упругость, не подверженность деформации вплоть до разрушения;
  • низкая теплопроводность, возможность термального шока.

Одна из характерных особенностей оконного стекла – хрупкость. Его легко разбить ударом. Однако этот недостаток полностью устранен в современных многослойных изделиях, которые не бьются и не разлетаются на осколки. При этом, стоимость таких оконных стекол сравнительно высока.

Современные разновидности

Существуют специальные энергосберегающие изделия с низкоэмиссионной поверхностью. Среди других вариантов: закаленные, армированные, рефлекторные, пленочные (декоративные) модификации. В нашей компании можно купить различные оконные стекла высокого качества по демократичным ценам. Доставляем продукцию во все города, включая Нижний Новгород или Мурманск.

Источник: https://rusdoms.com/kvarcevoe-steklo/okonnoe-steklo-osnovnye-harakteristiki-i-raznovidnosti

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Мир окон
<