Sticla este un solid anorganic, cvasi-amorf, în care, în prezența ordinelor cu rază scurtă de timp, nu există ordine pe termen lung în aranjarea particulelor.
În sensul modern, conceptul de "sticlă" este definit nu doar ca un material, ci ca o stare specială de sticlă solidă.
Sticla este o stare a unei substanțe amorfe care se obține atunci când se solidifică un lichid supracoolat. Sticla nu este în echilibru în ceea ce privește starea cristalină, care poate fi realizată cu aceeași compoziție și în aceleași condiții externe.
Materii prime pentru productia de sticla
Materialele pentru fabricarea sticlei sunt împărțite în elemente de bază și auxiliare.
Principalele materiale servesc pentru introducerea în miezul de sticlă a celor mai importanți oxizi, care constituie baza formării sticlei și numită formare de sticlă. Acestea includ nisip de cuarț, sulfat de sodiu, sodă, potasă, cretă, borax, plumb, bariț etc.
sulfat de sodiu (Na2SO4 și sodă Na2CO3 (necesar pentru administrarea la compoziția de sticlă de oxid de sodiu, care accelerează formarea sticlei și scade temperatura de topire de nisip de cuarț. Sticla obținută prin topirea nisipului cu sodă singur și cu sulfat de sodiu și distruse de umiditate.
Potasul (K2CO3 este utilizat pentru a introduce o sticlă de oxid de potasiu, care crește transparența și strălucirea sticlei.
Se utilizează calcar și calcar (CaCO3) pentru introducerea oxidului de calciu în sticlă, ceea ce facilitează parcul de sticlă și conferă o stabilitate chimică mai mare, inclusiv umiditatea.
Borax (Na2B4O7) și acid boric (N2BO3) necesare pentru introducerea compoziției de sticlă de anhidridă borică (B2O3) creșterea rezistenței termice și chimice a sticlei.
Oxidul de plumb (Pb3O4) servește la introducerea oxidului de plumb în sticlă, ceea ce îi conferă o mai mare transparență, crește densitatea și reduce duritatea, ceea ce facilitează prelucrarea mecanică. Oxidul de plumb este utilizat în producția de vase de cristal și pietre prețioase artificiale.
Cu ajutorul bariților, în sticlă se introduce oxid de bariu, care contribuie la creșterea densității, luciului și refractivității paharului. Se folosește în loc de viermi de plumb pentru fabricarea ustensilelor de sticlă de înaltă calitate.
Materiale auxiliare. Acestea sunt coloranți, materiale decolorante, amortizoare și clarificatoare.
Coloranții sunt utilizați pentru vopsirea sticlei. Deoarece coloranții folosesc compuși de diferite metale: mangan, cobalt, crom, nichel, uraniu, seleniu, aur, argint, cupru, elemente de pământuri rare etc.
compuși de mangan se colorează violet sticlă, cobalt - albastru inchis, crom - verde, nichel - un albastru-purpuriu la brun tentă violet, fier - în diferite culori (de la galben la maro și verde) uraniu - în galben deschis, seleniu - în roz, aliaj de seleniu de sulfură de cadmiu - în roșu aprins (rubin seleniu), aur - roșu aprins (rubin aur), argint - galben auriu , oxid de cupru - în albastru strălucitor (turcoaz), oxid de cupru - în roșu (rubin de cupru).
Elementele de pământuri rare dau sticlei o claritate și o puritate deosebită. Dioxidul de ceriu conferă sticlei o culoare galben-galben; oxid de neodim - o culoare frumoasă violet-liliac. O varietate de efecte de culoare sunt obținute prin colorarea sticlei cu un amestec de oxizi de oxid de pământuri rare.
Furnizarea de materiale (saltpetre, trioxid de arsen, oxizi de metale) sunt folosite pentru a elimina efectul de colorare al impurităților nocive conținute în nisip de cuarț.
Silencers (oxid de staniu, criolit) sunt necesare pentru a reduce transparența sticlei, producția de sticlă albă și colorată de culoare opacă.
Clarifiers (saltpetre, sulfat de sodiu) contribuie la clarificarea masei de sticlă prin eliminarea bule de aer de la ea.
Producția de sticlă constă în următoarele procese: prepararea componentelor brute, producția de încărcătură, gătitul de sticlă, răcirea masei de sticlă, turnarea produselor, recoacerea și prelucrarea lor (termică, chimică, mecanică).
Toate componentele înainte de cernere sunt cernute, uscate, dacă este necesar zdrobite, amestecate într-o încărcătură complet pudră omogenă, care este introdusă în cuptorul de sticlă.
Procesul de fabricare a sticlei este împărțit condiționat în mai multe etape: formarea silicatului, formarea sticlei, clarificarea, omogenizarea și răcirea ("grămadă").
Când încărcătura este încălzită, se evaporă mai întâi apa higroscopică și legată chimic. La pasul silikatoobrazovaniya componentelor este descompus termic în lichidul de reacție și faza solidă, cu formarea de silicați care inițial conglomerat sinterizate care cuprinde și componente nereacționate în reacție. Pe măsură ce crește temperatura, silicatele individuale topesc și, dizolvându-se una în alta, formează o topitură opacă care conține o cantitate considerabilă de gaze și particule ale componentelor de încărcare. Etapa de formare a silicatului este finalizată la 1100-1200 ° C.
În stadiul de formare a sticlei, reziduurile încărcăturii se dizolvă și spuma este îndepărtată - topitura devine transparentă; stadiul este combinat cu etapa finală de formare a silicatului și se realizează la o temperatură de 1150-1200 ° C. De fapt, formarea sticlei este procesul de dizolvare a granulelor reziduale de cuarț într-o topitură de silicat, rezultând o masă de sticlă relativ uniformă. În paharele de silicat convențional, circa 25% din silice nu este legată chimic la silicați (numai această sticlă este potrivită pentru rezistența sa chimică pentru utilizare practică). Formarea sticlei se desfășoară mult mai lent decât formarea de silicat, este de aproximativ 90% din timpul petrecut pentru prepararea încărcăturii și aproximativ 30% din durata totală a prelucrării sticlei.
O încărcătură tipică de sticlă conține aproximativ 18% din gazele legate chimic (CO2, SO2, O2, etc.). În procesul de mestecare în lot, aceste gaze sunt îndepărtate, dar unele dintre ele rămân în masa de sticlă, formând bule mari și mici.
La pasul luminarea lent la 1500--1600 ° C scade gradul de gaze de sticlă suprasaturare, prin bule mari se ridica la suprafata sticlei topite și mici dizolvat în acesta. Pentru a accelera clarificarea, se adaugă clarificatoare la sarcină, reducând tensiunea superficială a masei de sticlă; Masa de sticlă este amestecată cu mixere speciale refractare sau cu aer comprimat sau alt gaz.
Simultan cu clarificarea, are loc omogenizarea - medierea sticlei prin compoziție. Eterogenitatea masei de sticlă este formată, de obicei, ca urmare a amestecării slabe a componentelor încărcăturii, a vâscozității ridicate a topiturii, încetinirea proceselor de difuzie. Omogenizarea este facilitată de bulele de gaze care ies din masa de sticlă, care amestecă microsecțiunile neuniforme și facilitează difuzia reciprocă, nivelând concentrația topiturii.
Ultima etapă a procesului de fabricare a sticlei este răcirea masei de sticlă ("scaun") la viscozitatea necesară pentru turnare, ceea ce corespunde unei temperaturi de 700-1000 ° C. Principala cerință pentru "stud" este scăderea continuă a temperaturii lente fără a schimba compoziția și presiunea mediului gazos; atunci când echilibrul constant al gazelor este perturbat, se formează un midge secundar (blistere mici).
Procesul de obținere a unor pahare diferă în anumite caracteristici. Producția fiecărui tip de sticlă este determinată de normalitatea tehnologică.
Modelarea produselor din sticlă se realizează mecanic (laminare, presare, presare, suflare etc.) pe mașinile de formare a sticlei. După turnare, articolele sunt supuse unui tratament termic (recoacere).
Ca urmare a recoacerii și răcirii lente ulterioare, solicitările care apar în sticlă în timpul răcirii rapide sunt relaxate. Ca urmare a temperării sticlei având tensiuni reziduale, asigurând o rezistență mecanică ridicată, rezistența la căldură și caracterul specific (Safe) a fracturilor, comparativ cu sticla obisnuita (sticla este utilizat pentru vitrajului vehiculelor, vagoanelor și cum ar fi scopurile).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: