Изготовление стекла
Опубликовано: 03.09.2018
Искусство получения неорганического стекла известно с древнейших времен, однако стекольное производство получило быстрое развитие лишь после изобретения способов получения листового стекла.
Научные основы технологии производства стекла в СССР были разработаны А. А. Лебедевым, Е. А. Порай-Кошица, И. В. Гребешковым, И. И. Китайгородским и др. Стекло представляет собой твердый раствор, состоящий из силикатов, алюминатов, боратов натрия, калия, кальция и др. Обыкновенное известково-натриевое стекло по составу близко к Na20Ca0-6Si02. В технологии стекла различают стекломассы и стеклоизделия. Стекломассы разделяют по химическому составу, например, силикатные — главный стеклообразующий компонент Si02, алюмосиликатные А120з и Si02, боросиликатные В203 и Si02. Стеклоизделия в зависимости от назначения и применения разделяют на строительные, технические и другие с дальнейшим подразделением по признакам, например оконное, зеркальное, полое, армированное. Для приготовления стекла применяют чистый мелкозернистый кварцевый песок, соду или сульфат натрия, поташ, доломит, мел и вспомогательные добавки В203, MnO, Sn02, CaO. Химический состав обычного оконного стекла таков: Si02 71—72%; CaO 7,5—8,5%; MgO 1,5—3,5%; Na20 11—15,5%; Ä1203 0,5—2,6%; Fe203 до 0,5%; S03 до 0,5%. Изготовление стекла включает следующие технологические процессы: подготовку составляющих и приготовление шихты, расплав шихты, изготовление и дальнейшую обработку стекла. Предварительно подготовленную шихту плавят обычно в ваннах непрерывного действия. Процесс варки включает ряд операций, преследующих цель придание однородности расплаву, удаление из него пузырьков газообразных веществ и возможных посторонних примесей. Температура плавки шихты около 1500° С. После того как расплав приобретает однородность, температуру несколько снижают для придания определенной вязкости расплаву. Затем на поверхность расплава опускают «лодочку» из огнеупорного материала, имеющую посередине щель. Выдавливаемую сквозь щель вязкую стекломассу захватывают и медленно вытягивают между спаренными вальцами в виде прозрачной ленты определенной толщины. В последнее время стекломассу вытягивают в ленту со свободной поверхности расплава, что улучшает качество стекла. Стекло — однородный, изотропный, аморфного строения материал, обладающий плотностью 2,2—2,6, твердостью (по шкале Мооса) выше 5, пределом прочности при сжатии 6000— 12500 кгс/см2, а при изгибе (для отожженного стекла) 450 кгс/см2 (для сталинита — закаленного стекла — 2500 кгс/см2) и обладает слабой сопротивляемостью удару. Стекло обычно прозрачно, но не пропускает ультрафиолетовых лучей (кроме особых сортов стекла— увиолевого). Кислоты действуют на стекло слабо, за исключением плавиковой, которая разъедает его, чем пользуются при нанесении рисунков на стекле, вода при длительном воздействии.