Vrste in lastnosti stekla. Velika enciklopedija nafte in plina

Kvarčno steklo je vrsta stekla na osnovi silicijevega oksida. Silicijev dioksid je v amorfnem stanju. To ne vodi do uničenja stekla med temperaturnimi spremembami, s katerimi se kristalni kremen ne more pohvaliti. Silikatno steklo se proizvaja s taljenjem kremena (silicijevega dioksida), ki je lahko v obliki kremenčevega peska, sintetičnih surovin, kamnitega kristala ali pramenastega kremena.

Silikatno steklo spada v skupino anorganskih stekel. Kremen lahko nastane v naravne razmere. Na primer, udar strele v kremenčev pesek povzroči nastanek kremenčevega stekla. V proizvodnji se silikatno steklo pogosto imenuje skrajšano kot kremen. Ta vrsta optičnega materiala ima največjo prepustnost svetlobe. Tako 100 m debelo steklo iz silicijevega oksida prepušča toliko svetlobe kot običajno okensko steklo.

Struktura materiala temelji na silicij-kisikovih tetraedrih, ki zaradi kisikovih ionov medsebojno delujejo in se povezujejo. Pri postavitvi tetraedrov ni strogega reda, čeprav ustvarjajo tridimenzionalne mreže. Ta lastnost kaže na amorfno naravo silikatnega stekla.
Material ima številne edinstvene lastnosti:

• Visoka enakomernost, ki se uporablja v optiki;
• Nizka absorpcija svetlobe;
• odpornost na visoke in nizke temperature, kot tudi amplitude;
• Dobra odpornost na lasersko sevanje visoka moč;
• Odpornost na ionizirajoče sevanje;
• Steklo iz silicijevega dioksida je kemično inertno na ogromno količino kislin (izjema sta fluorovodikova in ortofosfatna pri temperaturi 300 stopinj Celzija).

Ker kremenčevo steklo ne deluje s kislinami in drugimi reagenti, se pogosto uporablja pri proizvodnji čistih materialov (reaktorji, ampule itd.)
Ena od glavnih lastnosti kremenčevega stekla je odpornost na kakršne koli temperaturne spremembe. Tako se silikatne cevi zlahka spopadajo z ostrim segrevanjem do 900ᵒ C in hlajenjem v vodi. In palice materiala, delno ohlajene, po drugi strani ohranjajo temperaturo ogrevanja. To daje polno pravico, da jih uporabimo kot ognjevzdržni material. In tanki izdelki iz kremena se uporabljajo v optičnih sistemih, ki delujejo z intenzivnimi viri toplotnega sevanja. Kvarčno steklo, katerega lastnosti so cenjene v skoraj vseh panogah, velja za enega najboljših tradicionalnih materialov. Posebno ljubezen do silikatnega stekla hranita industrija polprevodnikov in proizvodnja optičnih naprav. Splošno sprejeto je, da je silikatno steklo odličen dielektrik. Kvarc praktično ne prevaja električnega toka, kar se pogosto uporablja tudi v industriji. Kremenčevo steklo se lahko uporablja pri izdelavi solarnih in baktericidnih svetilk, posebnih električnih naprav.

Področje uporabe kremenčevega stekla je tako široko, da se zdi, da ni industrije, v kateri se ne bi uporabljalo. Vsa laboratorijska raziskovalna oprema je izdelana iz silikatnega stekla. Optični instrumenti, izolatorji, vesoljska oprema - vse to je tudi narejeno iz kremena.
V vidnem infrardečem območju spektra je kremenčevo steklo popolnoma prozorno. Zaradi tega je dragocen optični material. Kvarc je narejen iz:

• leče;
• Prizme;
• optična okna.

V sodobni proizvodnji optičnih leč velja silikatno steklo za nepogrešljiv material pri izdelavi izdelkov različnih zahtevnosti. Širok razpon transparentnosti je prispeval k uporabi stekla v segmentu telekomunikacij (optična vlakna).

Vredno je razlikovati med prozornim in neprozornim kremenčevim steklom. Opaque vsebuje majhne plinske mehurčke v svoji strukturi. Določajo barvo stekla. Prozorno steklo delimo na tehnično in optično. Silikatno steklo, ki se uporablja v optiki, je homogeno.
Uniformnost (homogenost) je eden glavnih kazalnikov optičnih materialov. Ta parameter določa značilnosti prihodnjega izdelka. Torej, če so v njem plinski mehurčki ali drugi vključki, je težko zagotoviti prosojnost in visoko lomnost.

Brezbarvno silikatno steklo za optične namene se proizvaja v treh serijah:

• 0 - steklo, ki se uporablja v enotah v normalnih pogojih;
• 100 - oznaka pomeni, da se steklo uporablja pri izdelavi delov, primernih za delo na področju rahlo ionizirajočega sevanja;
• 200 - steklo primerno za izdelavo naprav, katerih glavna uporaba je delo v agresivnih pogojih intenzivnega ionizirajočega sevanja.

Kljub seriji je sestava kremenčevega stekla lahko različna. Za označevanje vsake vrste stekla v proizvodnji je bilo predlagano, da se uporabi lastna koda, ki je navedena kot oznaka. Ime izdelka je sestavljeno iz črk in številk, kar poenostavi ločevanje materialov na vrste optičnega stekla.
Sestava kremenčevega stekla v veliki meri določa lastnosti materiala. Glede na sestavo je steklo tehnično ali optično ( glavni namen). Obstaja tudi silikatno steklo, ki je prosojno v infrardečem območju, silicijevo steklo, ki ne potemni zaradi radioaktivnega sevanja, oz. čisti material. V proizvodnji je tudi uviol steklo - poseben material, ki ostane prozoren, ko je izpostavljen kratkim ultravijoličnim žarkom.

Kvarc je našel uporabo pri izdelavi cevi za nivo tekočin. Takšne tuljave in cevi se uporabljajo v metalurgiji, kotlovnicah in drugi industrijski opremi. Kvarčne cevi se uporabljajo v električnih grelnih enotah, kemičnih obratih, polprevodniških sistemih in industriji razsvetljave.
Izdelki iz kremenčevega stekla so lahko iz prozornega in motnega silikatnega stekla. Torej so prozorne bučke iz kremena značilne:

• Dobra odpornost na visoke temperature;
• Inertnost na kemične spojine;
• Odlična optična jasnost.

Neprozorne cevi iz kremenčevega stekla imajo naslednje značilnosti:

• Visoka toplotna prevodnost v primerjavi s prozornimi stekli;
• Poceni;
• Visoka odpornost na visoke temperature;
• Odpornost na reagent.

Silikatno steklo se uporablja v ladjedelništvu (pomorskem in vesoljskem), pri izdelavi luči za gledanje, naprav, ki zagotavljajo vizualni nadzor proizvodnega procesa, v kemični industriji in industriji rafiniranja nafte. Tudi v letalstvu je kvarčno steklo našlo svojo uporabo. Silikatno steklo v več plasteh igra vlogo zasteklitve kabin letalskega prometa. V letalih so poleg zasteklitve kabin iz silikatnega stekla opremljeni tudi ogrevalni sistemi za isto zasteklitev.

Poleg prozornega in neprozornega kremena obstaja tudi barvno steklo. Barvo dobi v procesu kuhanja z dodatkom oksidov barvnih kovin (zlato, baker itd.) Z dodatkom železovega oksida dobimo modro steklo, z dodatkom svinca pa kristal. Spada v edinstveno podvrsto dekorativnega silikatnega stekla. AT Sovjetski čas prisotnost kristalnih jedi je pričala o visokem statusu lastnika. Danes je kristalno steklo izgubilo svoj pomen, material pa se uporablja pri izdelavi lestencev, svetilk, stenskih in namiznih svetilk.

Proizvajalci proizvajajo kremenčevo steklo po GOST. Regulativni dokument poenostavi proizvodne procese tako, da jih uredi. Torej, splošne specifikacije so v GOST 15130-86. Optično kremenčevo steklo GOST je zasnovano za izdelke, ki delujejo v pogojih prehoda enosmerne svetlobe. Normativni dokument predvideva proizvodnjo izdelkov in surovcev s premerom do 1200 mm.

Sodobni trg narekuje proizvajalcem kremenčevega stekla svoja pravila in jim ne pušča izbire. Sedanja proizvodnja bi morala več pozornosti nameniti visokotehnološki opremi, novim metodam predelave surovin in nenehno povečevati zahteve glede kakovosti izdelkov iz silikatnega stekla. Zato se kakovost izdelkov, ki jih proizvajajo tovarne, nenehno izboljšuje s posodabljanjem opreme.

Proizvodnja (proizvodnja) kremenčevega stekla

Optična stekla igrajo pomembno vlogo pri sedanji fazi razvoj človeštva. Kvarc je ena od vrst optičnega stekla. Silikatno steklo se proizvaja na osnovi silicijevega dioksida s taljenjem. Oksid je lahko v obliki sintetičnega kremena, kremenčevega peska ali gangue kremena. Surovine za steklo se talijo pri temperaturi 1700 stopinj Celzija. Proizvodnja kremenčevega stekla je v našem času pogost posel. To je donosna smer proizvodnje, saj se ta material uporablja na različnih področjih gospodinjstva in specializirane proizvodnje.

Glavna razlika med silikatnim steklom in drugimi vrstami je, da ga med pripravo in delovanjem ni mogoče rezati. Istočasno je bila razširjena praksa predelave stekla iz silicijevega dioksida s pomočjo diamantnih diskov. Karborund se uporablja tudi pri predelavi. Omeniti velja tudi, da je kremenčevo steklo dobro izvrtano, popolnoma primerno za brušenje in poliranje. Pri poliranju in brušenju ne sme biti udarcev. To je polno razpok stekla ali slabe kakovosti obdelave. Pri obdelavi za naknadno hlajenje se material obdela z močnim vodnim pritiskom. S tem je zagotovljena najučinkovitejša obdelava materiala, ki najbolj ustreza kupcu in končnemu uporabniku.

Proizvodnja kremenčevega stekla je precej iskana, saj je eno izmed najboljši materiali za izolacijo. Silikatno steklo se pogosto uporablja v elektroindustriji, optiki, razsvetljavi in ​​medicini. Zaradi dejstva, da je kremen odličen dielektrik, je proizvodnja kremenčevega stekla zelo cenjena v elektro in elektronski industriji. Na teh območjih se pogosto uporablja tudi podvrsta silikatnega stekla - elektrovakuumsko steklo.
Kratek opis proizvodnje kremenčevega stekla glede na vrsto

• Motno silikatno steklo. Ta vrsta je narejena iz čistega peska. Izdelki se uporabljajo za izdelavo laboratorijske opreme. Za takšne naprave je značilna toplotna odpornost. Med izdelki iz motnega stekla so največje povpraševanje po ohišjih termočlenov, laboratorijski opremi, dušilcih;
• Prozorno steklo za tehnične namene. Za izdelavo tehničnega kremenčevega stekla se uporablja kameni kristal. Namesto tega se lahko uporabi sintetični silicijev dioksid. Za to vrsto stekla je značilna visoka transparentnost. Zaradi svojih značilnosti se tehnično silikatno steklo uporablja v proizvodnji radijske opreme, optičnih vlaken;
• Optično prozorno silikatno steklo. Za njegovo izdelavo se uporablja poseben optično čisti kremen. Takšne surovine imajo visoko stopnjo kemične čistosti. Ta lastnost je zagotovila silicijevo optično steklo z visoko stopnjo prepustnosti svetlobe;
• Dopirano steklo - silikatno steklo, med proizvodnjo katerega so bili v njegovi sestavi vključeni legirni dodatki;
• Ekstra prozorno steklo iz silicijevega dioksida. To je posebna vrsta kremena. Vsebuje najmanj plinskih mehurčkov in drugih nečistoč. Za steklo visoke čistosti je značilna povečana sposobnost prepuščanja svetlobe. Ta lastnost se uporablja za izdelavo optičnih vlaken. Široka uporaba tovrstno kremenčevo steklo najdemo v vesoljski opremi, mikroelektroniki. prvi razred optični instrumenti tudi ne brez posebej čistega silikatnega stekla;
• Keramično steklo. Izdelan iz kremenčevega peska. Najdeno uporabo v proizvodnji ognjevzdržnih elementov in delov. Za keramično steklo, visoka stopnja zaščita pred sevanjem in posebna kislinska odpornost. Keramično steklo slovi tudi po svoji toplotni odpornosti.

Poleg množične proizvodnje številne tovarne sprejemajo majhna naročila po meri. V tem primeru stranka poda individualne parametre, ki jih potrebuje od izdelkov iz silikatnega stekla. Pridelki iz kremenčevega stekla so lahko v obliki plošč, diskov (okroglih ali ovalnih) in plošč. Tovarne proizvajajo samo visokokakovosten izdelek, katerega kakovost ustreza vsem zahtevam GOST in druge regulativne literature.

TRDNOST SILIKATNEGA STEKLA

TRDNOST AKRILNEGA STEKLA

Trdnost silikatnega stekla je odvisna od več kot enega dejavnika. Najprej so pomembni pogoji kaljenja stekla. Bolj kot je ta postopek, močnejše bo steklo. Trdnost silikatnega stekla (teoretično) je 16300 MPa, kar je manj kot pri akrilnem steklu. To steklo se praviloma uniči v primeru prelomnih napetosti pri upogibanju.

Kakovost utrjevanja praktično ne vpliva, saj se pri izdelavi tega materiala uporablja popolnoma drugačna tehnologija. Po potrebi lahko akrilno steklo tudi kalimo in dodatno obdelamo, kar je s silikatnim dvojnikom skoraj nemogoče. Teoretični indeks trdnosti akrilnega stekla je 18300 MPa. Material je bolj elastičen, zaradi česar je upogibanje stekla manj nevarno.

TEŽA SILIKATNEGA STEKLA

TEŽA AKRILNEGA STEKLA

Fizična gostota silikatnega stekla je veliko višja od gostote akrilnega stekla. Posledično bo pri enakih dimenzijah silikatno steklo tehtalo več. Je približno 3-5 krat težji od akrila.

Akrilno steklo ima nižjo fizična gostota, njegove elastične lastnosti pa so višje, kar ne le ugodno vpliva na obdelavo tega materiala, ampak tudi zmanjša njegovo težo.

DEB. STENE AKVARIJA IZ SILIKATA

DEB. STENE AKVARIJA IZ AKRILNEGA

Pri izdelavi steklenih akvarijev se vedno upoštevajo mehanske obremenitve, zato se izračuna zahtevana debelina stekla. Ker je opisani material precej krhek, potrebujejo stene izdelka dostojno mejo varnosti. Varni akvariji so izdelani izključno iz kaljenega stekla in ga ni mogoče izvrtati, da bi izvedli potrebne komunikacije.

Zaradi lastnosti, ki jih ima akrilno steklo, ga je mogoče izdelati iz njega. Hkrati bodo stene tukaj nekoliko večje od tistih steklenih kolegov, ki so enake prostornine. V steno akrilnega akvarija je mogoče izvrtati poljubne luknje, kar je pogosto potrebno že med delovanjem.

PRASKICE NA SILIKATNEM STEKLU

PRASKICE NA AKRILNEM STEKLU

S pravilnim delovanjem je prask na steklih, tako na silikatnem steklu kot na akrilu, skoraj nemogoče pustiti. Ko pa je silikatnega stekla poškodovano, imajo praske globlje in bolj problematične posledice. Zaradi manjše elastičnosti silikatnega stekla so praske in poškodbe bolj »raztrganega« značaja in jih je veliko težje odstraniti. In velike poškodbe in praske je skoraj nemogoče odstraniti. Če se silikatno steklo poškoduje, se "film površinske napetosti" zlomi, kar zmanjša trdnost tega stekla.

S pravilnim vzdrževanjem in pravilnim delovanjem so praske na akrilnem steklu skoraj nemogoče. Ko se pojavijo na takšnem steklu, so zaradi elastičnih lastnosti materiala “gladkega” videza, nimajo “natrganih” robov in se zlahka odstranijo. Pri odpravljanju prask je dovolj, da izvedemo nujne ki jih podjetje Neptun Planet lahko izvaja.

LOM SVETLOBE V SILIKATNEM STEKLU

LOM SVETLOBE V AKRILNEM STEKLU

Če primerjamo steklo in vodo, potem imata popolnoma različne kazalnike glede loma svetlobe. Pri opazovanju prebivalcev akvarija lahko ujamemo štirikrat lomljeno svetlobo (zrak in voda; voda in riba (predmet); riba in steklo; steklo in zrak). Zaradi dejstva, da tok svetlobe vedno znova prehaja iz enega medija v drugega, je slika, ki jo vidimo, nekoliko drugačna od realnosti, saj ima poleg kromatskih, tudi optične aberacije (šum), ki se lahko povečajo z večanjem stekla. debelina.

Lomni količnik akrilnega stekla je praktično enak kot pri vodi. Zato imajo akrilni akvariji malo popačenja in če ne upoštevate tako manjših lomov, kot sta voda in steklo, steklo in voda, se izkaže, da se svetloba lomi le dvakrat. Hkrati bosta tako oblika ribe kot njena barva ostali resnični, čeprav vidimo sliko, ki se zdi nekoliko premaknjena na stran, vendar z ohranitvijo vseh resničnih razmerij.

DODATNE LASTNOSTI SILIKATNO STEKLO

DODATNE LASTNOSTI AKRILNO STEKLO

Steklo ima precej krhko strukturo, zato se zlahka zlomi. Ahilova peta akvarija iz tega materiala je tako imenovana tlačna točka preostale napetosti. Ob uporabi sile se lahko akvarij zruši, steklo pa se razbije na majhne delce. Pri vgradnji silikatnega stekla nastanejo dodatni stroški in težave. Vzrok številnih primerov uničenja izdelkov je človeški faktor.

Za izdelavo akvarijev se uporablja silikatno ali akrilno steklo. Silikatno steklo je trd, prozoren material, sestavljen iz naslednjih produktov: Na20 (soda), CaO (apnenec), Si02 (pesek). Odvisno od namena vsebuje silikatno steklo različne dodatke in komponente. Akvariji so običajno izdelani iz monolitnega stekla debeline, večinoma od 4 do 25 mm. Deli akvarija so povezani s silikonsko tesnilno maso (metoda izdelave akvarijev s kovinskim okvirjem se trenutno ne uporablja, ker je zastarela). Akrilno steklo (pogosto uporabljamo izraz organsko ali pleksi steklo) je material na osnovi polimera, imenovanega polimetil metakrilat (PMMA). Akvariji iz pleksi stekla so izdelani predvsem iz litega stekla debeline od 4 do 25 mm. Akrilna stekla so zlepljena z enim od posebnih polimernih lepil.
Kateri stekleni akvarij je najboljši? Pri izbiri materiala morate upoštevati prednosti in slabosti indikatorjev, ki bi lahko zanimali akvariste:

Transparentnost, optične lastnosti. Glede prepustnosti svetlobe sta si obe vrsti stekla skoraj enaki. Opozoriti je treba le, da če je akrilno steklo res brezbarvno, ima silikatno steklo izrazito zelenkasto nianso, ki se nato prenese na celotno notranjo opremo akvarija.

teža akvarija. Akrilno steklo zmaga zaradi bistveno manjše (od 3- do 5-krat) mase v primerjavi s silikatnim steklom (vendar ne pozabite, da glavno obremenitev podlage zagotavljajo voda in dekoracije, ne pa sam akvarij.). Številne silikatne akvarije je zaradi svoje teže mogoče izdelati le neposredno na mestu, kar ni vedno priročno. Zgodi se, da skupna masa silikatnega akvarija presega na primer dovoljeno obremenitev tal stavbe ali povzroči resno deformacijo. talna obloga ali komunikacije, ki se nahajajo pod njim. In za akrilni akvarij praktično ni nobenih omejitev. Dno akrilnih akvarijev se obnaša veliko bolj stabilno, če je podlaga neravna. Lahko se namestijo z majhnimi štrlinami dna čez podlago in celo obesijo na strop z zadostno debelino akrilnega dna.

Tesnost. Po teh kazalnikih je treba primerjati predvsem metode spajanja akrilnega in silikatnega stekla. Silikatno steklo je med seboj povezano s tujkom (tesnilom) po principu adhezije (lepljenje enega na drugega) in pri delu s silikatnimi akvariji je potrebno posebno pozornost posvetiti kvaliteti same tesnilne mase, saj so njene lastnosti odvisne od pogoji shranjevanja, transport, rok uporabnosti itd. .. Lepljenje polimera na polimer nastane zaradi difuzije (delno prodiranje molekul ene snovi v kristalno mrežo druge). Tudi zaradi dejstva, da se akrilno steklo dobro upogne, je možno imeti akvarij z manj povezovalnimi šivi ali celo brez njih.

Moč. Seveda - polomljene stene, puščanja, razpoke in čipi - vse to je veliko akvarijev iz silikatnega stekla, zato velika pozornost vredno ga je kakovostno namestiti in zaščititi pred udarci. Čeprav zdaj že obstaja storitev za rezervacijo akvarijskih očal (oklepna očala ne počijo zaradi fizičnega udarca, ampak tvorijo vdolbine, kar daje lastniku čas, da shrani vsebino in sosede) - je seveda drago, vendar ne dražje kot popravilo sosedov, zalitih z vodo, in vaš mir. Akrilnega akvarija je praktično nemogoče razbiti brez pomoči orodja (udarci, ki so kritični za stekleni akvarij, pustijo na stenah akrilnega akvarija le rahle praske, ki jih nato odstranimo s poliranjem), kar kaže na prednost akrilnega stekla pred silikatnim glede trdnosti. Tehnološke luknje je mogoče enostavno izvrtati v steni akrilnega akvarija: takšna potreba se včasih pojavi, ko posoda že deluje. Akvariji z ločnimi elementi so bolj zanesljivi kot akrilno steklo, saj so njegovi robovi med seboj varjeni, zato preprosto ne more puščati. Poleg tega je akrilno steklo bolj varno pred poškodbami, zato je treba akvarije iz njega uporabljati za vgradnjo na območjih z visokim tveganjem.

Praktičnost v delovanju. Velik pomen v lastnostih stekla je pripisana njegova odpornost na praske - jasno je, da se akrilno steklo, ker je mehkejše, lažje poškoduje kot silikat. A če se čiščenje izvaja redno in pravilno, se tem težavam zlahka izognemo. Proizvajalci danes ponujajo veliko število kakovostnih čistil za steklo, med katerimi je zelo enostavno izbrati strgalo, opremljeno z mehkimi gobicami, zasnovanimi posebej za nego akvarijev iz pleksi stekla. Praskam na stenah akrilnega akvarija se lahko izognete tako, da jih obrišete z mehko flanelo ali posebnimi robčki. Preden obrišete akrilno površino, se prepričajte, da na krpi in sami površini ni trdnih ostankov. Enako velja za notranjo površino akrilnega akvarija - očistiti jo je treba z gobico z velikimi mrežami, ki se uporablja v akvarijskih filtrih. Akvarij iz navadnega stekla lahko očistite s katerim koli strgalom, vendar morate paziti, da groba zrna peska in kamenčkov ne zaidejo med premaz strgala (zlasti pri uporabi magnetnih strgal z močno privlačno silo) in steklom - so trde in lahko opraskajo celo silikatno steklo (od takšnih prask se ne znebite več). Poleg tega praska prekine tako imenovani film površinske napetosti stekla in s tem zmanjša njegovo trdnost.

Življenska doba. Silikatno steklo je praktično večno, če ni uničeno zaradi nepravilnega delovanja akvarija. Trajnost dna akvarija je določena z vzdržljivostjo stojala. Življenjska doba silikonskih spojev je najmanj 7-10 let. Torej teoretično lahko vsak akvarij stoji vsaj 10 let.
Življenjsko dobo akvarija iz poceni pleksi stekla lahko skrajšajo praske. Kvalitetno izdelan akvarij iz kakovostnega akrilnega stekla ima skoraj neomejeno življenjsko dobo.

Cena. Akvariji iz silikatnega stekla so cenejši od akrilnih. To je posledica nižjih stroškov materiala, bolj zapletene tehnologije izdelave akrilnih akvarijev in številnih drugih razlogov. Toda stroški izdelave akvarijev s prostornino 500 litrov ali več so skoraj enaki.

Steklo je eden najstarejših in najbolj vsestranskih materialov, ki jih človek pozna.

Človek pozna steklo že zelo dolgo. Okraski iz fajanse, ki so jih našli arheologi in segajo v obdobje prve dinastije faraonov, kažejo, da so steklo v Egiptu poznali že pred 5 tisoč leti. Stekleni valjasti pečat, odkrit med izkopavanji v Mezopotamiji, sega v obdobje akadske dinastije, torej je star več kot 4000 let. Stekleni izdelki, najdeni na Japonskem in v Indiji, so bili izdelani pred približno 2000 leti. Toda znanstveniki nimajo enotnega mnenja o času in kraju pojava stekla.

Kako je nastalo steklo?

Ena od legend pravi, da so feničanski trgovci med bivanjem kuhali hrano na peščeni obali. Ognjišča niso zgradili iz kamnov, ampak iz svojih kosov afriške sode. Slama je služila kot gorivo. Ko so se zjutraj zbudili, so na pepelu našli stekleni vlitek.

Ruski obrtniki so poznali skrivnosti proizvodnje stekla že pred več kot tisoč leti. V tistih časih so bile alkalije, pesek in apno surovine za proizvodnjo stekla. Kot alkalijo so uporabljali rastlinski pepel ali sodo.

Kemična sestava stekla

Očala so naravna in umetna. Naravno steklo lahko nastane na primer med vulkanskim izbruhom ali ob udaru strele v usedline kremenčevega peska. Toda v naravi je tako malo možnosti za nastanek naravnega stekla, da se je človeštvo že zdavnaj naučilo pridobivati ​​umetno steklo za svoje potrebe.

Steklo- amorfno telo, pridobljeno s prehladitvijo taline, ki je sestavljeno iz različnih oksidov.

Glede na to, kateri oksid je glavna sestavina, ločimo silikatna stekla (SiO2), boratna (B203), fosfatna (P205) in kombinirana (borosilikatna itd.) stekla.

silikatnega stekla

Najpogostejše je silikatno steklo. Njegov glavni komponento– silicijev dioksid (SiO2). Sestavljen je iz 70-75% stekla. Silicijev dioksid se pridobiva iz kremenčevega peska. Kalcijev oksid (CaO) je druga sestavina stekla, ki mu daje kemično odpornost in sijaj. V starih časih so morske školjke ali drevesni pepel služili kot vir kalcijevega oksida, saj ljudje niso poznali apnenca. Steklo poleg teh dveh komponent vsebuje še natrijev oksid (Na2O) in kalijev oksid (K2O), ki sta potrebna za taljenje stekla. Vira oksidov sta soda (Na2CO3) in pepelika (K2CO3). Če je steklo sestavljeno samo iz silicijevega dioksida visoke čistosti, se imenuje kremen.

Fizikalne lastnosti stekla

Avtor: fizične lastnosti stekla delimo na navadna, toplotno odporna in barvna.

Navadna očala

Poznamo tri skupine navadnih stekel: apneno-natrijeva, apneno-kalijeva in apneno-natrijevo-kalijeva.

Apno-natrij, ali soda, steklo se uporablja za proizvodnjo okenskega stekla, posode.

Odpornost na visoke temperature apno-kalij, ali pepelike, steklo omogoča njegovo uporabo v proizvodnji opreme in visokokakovostnih jedi.

Apno-natrij-kalij steklo ima visoko kemično odpornost. Najpogosteje se uporablja pri izdelavi jedi.

Krhkost je glavna pomanjkljivost običajnega stekla. Za razširitev obsega navadnega stekla je kaljeno in pridobljeno napeto steklo imenovan stalin. Navadno steklo se uporablja tudi za izdelavo tripleksa – lepljenega stekla.

Očala odporna na vročino

Toplotno odporna stekla se imenujejo ognjevarna, toplotno odporna. Uporabljajo se v izdelkih, ki delujejo v posebnih pogojih. Toplotno odporna stekla vključujejo borosilikatno steklo, laboratorijsko steklo in keramično steklo.

Visoka korozijska odpornost borosilikatnega stekla in njegova toplotna odpornost omogočata uporabo tega stekla za izdelavo posebnih naprav v kemijskem inženirstvu. Iz tega stekla je tudi odlična posoda, odporna na vročino. Enako kakovostno namizno posodo je mogoče izdelati iz laboratorijskega stekla. Sitali se uspešno uporabljajo v strojništvu.

Barvna očala

Steklena masa ima po strditvi modrikasto-zelen ali rumenkasto-zelen odtenek. Če pa v zmes vnesemo različne kovinske okside, ki med taljenjem stekla spremenijo njegovo strukturo, bo steklo po ohlajanju lahko osvetlilo določene barve iz svetlobnega spektra, ki prehaja skozi njega.

Ta očala se uporabljajo za izdelavo umetniških izdelkov, vitraži, posoda.

Steklo združuje dva elementa: ogenj in led. Ogenj pomaga, da steklo nastane. Steklo postane kot led, ko se strdi v obliki izdelka.

Sodobni ljudje si ne morejo predstavljati svojega življenja brez stekla. Obdaja nas povsod: doma, v prevozu, v službi in na dopustu. Nemogoče je imenovati vsaj eno industrijo, v kateri se steklo ne bi uporabljalo.

Vsak dan me sprašujejo o ceni akvarija, ki ga želijo naročiti. Vsak dan povprašam stranko, kakšno steklo akvarij potrebuje. In vsak dan odgovarjam na vprašanje, kakšna je razlika med temi akvarijskimi materiali. In tako sem se odločil, da napišem članek, da bi se naslednjič upravičeno skliceval nanj. Torej po vrsti.

silikatnega stekla- trd, prozoren material, znan že od leta 2000 pr. V to obdobje spadajo artefakti, najdeni med izkopavanji v Egiptu in Indiji. stekleni izdelki. Presenetljivo je, da se steklo, iz katerega so izdelana okna z dvojno zasteklitvijo v vaših oknih, malo razlikuje od najstarejših vzorcev. Kemična sestava okensko silikatno steklo izrazimo s formulo: Na ^ O ·. CaO ·. 6SiO2; in sestavni deli so oblikovani iz naslednjih izdelkov: Na20 - iz sode, CaO - iz apnenca, Si02 - iz peska. Odvisno od namena vsebuje silikatno steklo različne dodatke in komponente. Akvariji so običajno izdelani iz monolitnega stekla razredov M1, M2, M3, ... M7 GOST 111-90 (ST SEV 5447-85) z debelino od 4 mm do 25 mm. Pri izdelavi posebej velikih akvarijev se včasih uporablja laminirano steklo (triplex), vendar so zaradi uporabe povezovalnih filmov njegove optične lastnosti (prosojnost) opazno slabše od glavne surovine - znamke M1. silikatnega stekla rezano s karbidnim ali diamantnim rezalnikom za steklo in obdelano z abrazivnimi in polirnimi koluti. Toplotna obdelava plošče silikatnega stekla omogoča njeno upogibanje v surovec (vlivanje). Povezava obdelanih delov v eno celoto (akvarij) je izvedena s silikonsko tesnilno maso. Včasih, ko je proizvodni pogoj prosojnost šivov, se uporablja posebno UF - utrjevalno lepilo. Metoda izdelave akvarijev s kovinskim okvirjem se trenutno ne uporablja kot zastarela.

Akrilno steklo(včasih se uporablja tudi izraz organsko) - material je moderen. Temelji na polimeru, imenovanem polimetil metakrilat (PMMA). Glede na proizvodno tehnologijo je akrilno steklo razdeljeno na litje in ekstrudiranje. Akvariji so običajno izdelani iz litega stekla debeline od 4 mm do 25 mm, vendar je naše podjetje imelo priložnost izdelovati akvarije iz 80 mm in 120 mm akrila. V tem primeru je akrilno steklo izdelano po naročilu. Za obdelavo akrilnega stekla se enako uspešno uporablja tako mehansko kot lasersko rezanje; brušenje in poliranje se izvaja s posebnimi abrazivnimi pastami. Akrilno steklo je mogoče toplotno obdelati in ga že pri temperaturi 140 stopinj oblikovati v ukrivljen del. Za razliko od akrilnega stekla se lahko segreje in upogne na majhni površini, kar mu daje pomembno prednost pri obdelavi. Akrilna stekla so zlepljena z enim od specialnih polimernih lepil, ki jih je na domačem trgu trenutno precej. Za vsak primer se lepilo uporablja individualno in splošno pravilo"slabše" - "boljše" ne obstaja. Dikloroetan in kloroform se pogosto uporabljata kot lepila, a ker sta ti kemični spojini večinoma le zelo učinkoviti topili, delo s temi reagenti zahteva posebno znanje in spretnost ter med drugim upoštevanje pravil za delo s snovmi za zdravje. .

Kateri stekleni akvarij je najboljši? Primerjajmo obravnavane materiale glede na kazalnike, ki bi lahko bili zanimivi za nas, akvariste.

1. Transparentnost, optične lastnosti. Naše podjetje pri svojem delu uporablja samo najboljše razrede materialov, zato sta po tem kriteriju (sposobnost prepustnosti svetlobe) obe vrsti stekla enako dobri. Opozoriti je treba le, da če je res brezbarven, potem ima izrazito zelenkasto nianso, ki se kasneje prenese na celotno notranjo opremo akvarija. Zaradi tega mnogi verjamejo, da je v naravnih rezervoarjih voda dejansko zelenkasta ... Tudi sam sem moral na podlagi opazovanj pred dvajsetimi leti poslušati mnenje, da akrilno steklo sčasoma porumeni in postane motno. V desetih letih, odkar izdelujemo akrilne akvarije, takih primerov ni bilo, z izjemo motnosti zaradi nepravilnega delovanja (o tem kasneje). Po pravici povedano je treba opozoriti, da so tehnični akrilni akvariji naleteli na popravilo, od rumenkastih do betonskih rumena barva. Vendar se nagibam k temu, da to povezujem s samo sestavo domačega pleksi stekla, izdelanega v 70. letih prejšnjega stoletja.

2. Primernost za izdelavo. Akrilno steklo očitno zmaga zaradi bistveno manjše (od 3- do 5-krat) mase v primerjavi s silikatnim. Številne silikatne akvarije je zaradi svoje teže mogoče izdelati le neposredno na mestu, kar ni vedno priročno. Toda obstajajo primeri, ko skupna masa silikatnega akvarija presega, na primer, dovoljeno obremenitev na tleh stavbe ali povzroči resno deformacijo talne obloge, komunikacij, ki se nahajajo pod njo. In za akrilni akvarij praktično ni nobenih omejitev. Toda pred namestitvijo se je potrebno posvetovati s strokovnjaki.

3. Tesnost. Po teh kazalnikih je treba primerjati predvsem metode spajanja akrilnega in silikatnega stekla. Če je silikatno steklo medsebojno povezano s tujkom (tesnilom) po principu adhezije (lepljenje enega na drugega), potem pride do vezave polimera na polimer zaradi difuzije (delno prodiranje molekul ene snovi v kristal rešetka drugega). Dodal bom, da je treba pri delu s silikatnimi akvariji posebno pozornost nameniti kakovosti same tesnilne mase, saj so njene odlične lastnosti odvisne od pogojev skladiščenja, prevoza, roka uporabnosti itd.

4. P vzdržljivost, vzdržljivost. Ker se v našem podjetju poleg proizvodnje ukvarjamo tudi s popravili vseh vrst akvarijev, lahko odgovorno izjavim: silikatne akvarije popravljamo glede na akrilne v razmerju 10 : 1. Polomljene stene, puščanja, razpoke in ostružki - vse to kaže prednost akrilnega stekla pred silikatnim glede trdnosti. Vsak od nas je vsaj enkrat v življenju videl, kako se reže silikatno steklo: mojster naredi zarezo nekaj desetink milimetra, nato pa steklo preprosto zlomi. Enako se zgodi s silikatnim akvarijem, na stenah katerega je stalni pritisk vode od znotraj. Verjetno je vsakdo videl, kako se silikatno steklo zlomi. Enostavno in naravno, z zvonečim zvokom ... Ko se ena od sten silikatnega akvarija zlomi, jo je pogosto treba popolnoma razstaviti, medtem ko je v akrilnem dovolj, da odrežete le poškodovani del po šivih. . Toda skoraj nemogoče je razbiti akrilni akvarij brez pomoči orodja.

5. Praktičnost v delovanju. Čiščenje akvarija je enako potreben postopek za akrilne in silikatne posode. Ista dejanja, enaki izmenični gibi za mehansko čiščenje razglednih sten z izpostavitvijo posebnim napravam. Tukaj je samo popis za vsak material. Če se za silikatni akvarij običajno uporablja preprosta goba iz penaste gume in celo njena trda, groba polovica, potem je to preprosto nesprejemljivo za akrilni akvarij. Kako nesprejemljivo je brisati z isto gobo, recimo, polirano pohištvo, TV zaslon, knjige ali slike. Toda ponavljajoči se "priročniki za nego akvarija" in različne "priročnike za akvariste" praviloma ne najdejo te razlike. Spomnim se, da so v 80. letih prejšnjega stoletja v trgovinah za male živali prodajali kos plastike in kovine z vstavljeno britvico in izjemno slabo nameščenim vijakom s ključem, ki so ga imenovali "Aquarium Scraper". Zahvaljujoč tej napravi se je med ljubitelji akvarijev trdno uveljavilo mnenje, da se "akrilni akvariji zlahka opraskajo". Ničesar ni bilo za trditi ... Toda ruski akvarist - tudi on je mojster vseh poslov, poliral je opraskan akvarij - samo pljunil. S pomočjo kože - zero, zobnega prahu, kremenčevega peska in bencina so mojstri prejšnjega stoletja res odstranili praske. Toda kot rezultat se je rodil še en "mit-univerzal": akrilno steklo sčasoma postane motno ... Vse te himere so žive do danes. Da bi preizkusili nezmotljivost silikatnega akvarija, odpornega na praske, smo marca 2005 v naši delavnici izdelali 300-litrski pravokotni akvarij za avtorja tega eseja. Osebno sem mu služil, saj sem imel precej izkušenj kot oblikovalec. Dejansko kljub dejstvu, da je bil akvarij nameščen "na svetlobi", opremljen z zmogljivim sistemom osvetlitve živih rastlin (ki je zahteval stalno čiščenje stekla) in je bil večkrat ponovno registriran, ni bilo nobenih prask. A le do trenutka, ko se v moji odsotnosti moja mama, trdna in energična oseba, ni lotila čiščenja akvarija. Večkrat je videla, kako jaz in kako čistim akvarij, vendar so se kljub temu pojavile praske v količini, ki je zadostovala za trditev: silikatne posode so opraskane. Toda za razliko od akrila jih ni mogoče polirati, tudi z uporabo celotnega potenciala našega podjetja!

6. Stroški. Izdelava silikatnih akvarijev je cenejša od akrilnih. To je posledica začetnih stroškov materiala, bolj zapletene tehnologije izdelave akrilnih akvarijev in številnih drugih razlogov. Toda stroški izdelave akvarijev s prostornino 500 litrov ali več so skoraj enaki. In če upoštevamo izdelavo akvarija takšne prostornine v konfiguraciji na ključ (čeprav kakšen ključ je lahko v akvariju in od koga, od rib?), potem akrilni akvarij spet zmaga. Manj kovine za stojalo, nižji stroški nakladanja in razkladanja, dostave in montaže ter zavarovalni primer. Tudi razlog za izenačitev cen je dejstvo, da se silikatno monolitno steklo M1 z debelino več kot 10 mm v Rusiji praktično ne proizvaja, zato je treba uporabiti uvožene materiale.

Zaključek: Če potrebujete majhen domači ali pisarniški akvarij preproste oblike, ste omejeni s proračunom in niste nagnjeni k preplačilu za pravzaprav isti akvarij, potem je bolj smiselno kupiti silikatni akvarij pri dobro- znanega proizvajalca ali naročite akvarij pri podjetju, ki ima lastno proizvodnjo (z izjemo zaradi vse večje priljubljenosti plastična okna, majhne steklarske delavnice).

Naše podjetje priporoča naročanje akrilnega akvarija, če: je akvarij precej velik (več kot 500 litrov); nameščen je na mestu, ki izključuje možnost njegove demontaže (v niši, kot del vgrajenega pohištva ali stebra); višina akvarija je več kot 800 mm; akvarij je namenjen mlajšim otrokom; akvarij je nameščen v baru, restavraciji, trgovini, razstavi itd.; akvarij je nameščen v zgornjih nadstropjih; kompleksen morski akvarij, na katerega so povezani sistemi za vzdrževanje življenja.

Tehnološki napredek je neizprosen. Najboljše novo nadomesti vse znano, a zastarelo. steklo izpodriva po vsem svetu. Očala in optični instrumenti, avtomobilska in medicinska oprema, prehrambena industrija in gospodinjski aparati, športna industrija in še veliko več. Tudi akvariji se spreminjajo...