Стекло и плавленые изделия
4.1 стекло: сырье, основы производства, виды листового стекла и его применение.Стекло получают из мин.силикатных расплавов,сырьем для кот.служат распространенные в г.п. мин.расплавы: стеклянные, шлаковые, каменные, ситаллы, шлакоситаллы. Стекло- все аморфные тела,получаемые путем переохлаждения расплавов,обладающие в результате постепенного увеличения вязкости мех.св-вами тверд.тел, причем процесс перехода из жидкого сост. В стеклообразное должен быть обратимым.Признаки: отсутствие четко выраженной точки плавления,гомогенность,изотропность. Сырье: -основныематериалы :мин.сырье и некоторые продукты промышленности (кварцевый песок,вода,доломит.известняк,поташ,доменные шлаки,кварцесодержащие мат-лы,стеклобой и тд.) Минеральное сырье имеет большое кол.примесей и непостоянный состав. Примеси разделяются на 2 группы: 1.ухудшающие качество стекломассы(оксиды железа,хрома,титаны). Придают стеклу нежелательную окраску.а также могут привесьти к образованию пороков в стекле в виде включений. 2.соответствующие основным компонентам состава стекла (оксид алюминия,Ca,Mn,Na.)
Вспомогательные мат-лы (осветлители,глушители,красители) вводят в шихту для ускорения варки и придания ему требуемых свойств. Освет.(сульфаты Na и Al) удаляют пузырьки. Глуш.(криолит,плавиковый шпат)делают стекло непрозрачным. Красс.(кобальт и хром) придают стеклу заданный цвет.
Основы производства: 1.обработка(дробление,помол мат-ла в виде кусков(доломит,известь), сушка,просеивание через сита заданного размера).2.приготовление шихты(усреднение,дозирование,смешение состава). 3.Стекловарение(в стеклоплавельных печах непрерывного(ванны) или периодического(горшковые печи)действия. –нагревание шихты до1100-1150С –образование силикатов в твердом виде,а затем в расплавленном. –при дальнейшем пов.t в расплаве расплавляются тугоплавкие SiO2 ,Al2O3 =>образуется стекломасса(варочная пена,тк.не однородна и насыщенна газовыми пузырьками) –повыш. t до 1500-1600С для осветления и гомогенезиса массы. Вязкость понижается,образуется однородный расплав. –охлаждение до t вязкости. 4.Формование:вытягивание,прессование,литье, прокат,выдувание. 5.Отжиг обязателен,тк при быстром охлаждении возникает внутреннее напряжение,кот.может привести к самопроизвольному разруш. 6.закалка-для стекла с повышенной R,производится закалка доведением стекла до пластич.сост. и резким охлаж.поверхностию 7.заключ.обработка –шлифовка,полировка. -р селикатного стекла=2500кг/м3+если добавки 2200-6000 -теплоизоляц.15-600кг/м3 –Rр30-90МПа,Rсж600-1000МПа –нет плстич.деформ. хрупкость –оптические св-ва: пропускают спектр и не пропускают ультрафиолет и инфракрасное. Коэфф пропускания 0,89 -Л=0,5-1 Вт/м оК -звукоизолирующая способн., хим.стойкость(кроме плавиковой и фосфорной кислот). .листовое стекло(осн.вид стекла):оконные,дверные проемы,витрины,внутренняя отделка Оконное ст.3 вида(марок): полированное, неполированное улучшенное, неполированное.светопропускание 84-89% , толщ 2-6мм, 1*1,6м - мах размер, 0,4*0,5 – мин Витринное ст.2 вида: полированное, неполированное. светопр.75-83%, толщ 6,5-12мм, 3*6м Ст.листовое узорчатое:имеет узор,бывает бесцвет. или цветным,декоратив. Армированное листовое бесцветное или цв-ное стекло. фанари верхнего света, ограждения в зданиях, отличается повыш прочностью и огнестойкостью, светопропускание 65-75% (гладкие ,узорчатые,рельефные. армирование: сварная/крученая сетка из стальной проволоки диам 0,45-0,6мм, сетка может иметь квадратные или шестиугольные ячейки размерами 12,5 и 25мм) Увиолевое стекло-пропускает 25-75% УФ-лучей,остекление оранжерей,окна в детских лечебн.завед. Получают из шихты с минер примесями оксидов железа, титана, хрома. Закаленное стекло-безапасное,тк распадается на мелкие осколки с тупыми не режущими краями(двери,перегородки,потолки) Многослойное ст.(триплекс)-армированное/неармир.сост.из нескольких листов стекла, прочно склеенных между собой прозрачной эластичной прокладкой. При ударе не дает осколков и явл.безопасн. Теплопоглащающее ст.-для защиты интерьеров зданий от возд.солнеч.излуч. и уменьшение радиации. Введение в стекломассы оксидов кобальта,железа,селена,задерживает инфракрасные лучи, но стекл.подверг. большим деформ, из-за нагревания, нужен зазор между рамой и стеклом. Стекло голубого, серого и бронзового оттенков. Теплоотражающее ст.-для нагрева помещений, нанесение тонких(0,3-1мкм) пленок металлов и их оксидов,светопроп. 30-70%,пропуск.тепла 40-60%,стекло почти не нагрев.,теплозащита зимой. Электропроводящее-для стеклопакетов,используемых как источник тепла. Напыление на поверхность стекла тонкой пленки солей металлического серебра. Пленка обогревает стекло, предотвращает его запотевание Стекло устойчивое к радиоактивным излучениям прим.при строительстве АЭС, выс.содерж. свенца и бора. Например, 80% оксида свинца, плотность=6200кг/м3, по защитной способности эквив стали
4.3. Изделия из стекла, плавленые материалы и изделия, ситаллы: их свойства и применение. Блоки стеклянные пустотелые применяются для устройства наружных и внутренних ограждений. Имеют хорошие свойства тепло и звукоизоляции. Стеклоблоки представляют герметически закрытые полые стеклянные коробки с гладкими наружными и ребристыми внутренними поверхностями. Светопропускание меняется в пределах 30-55% термостойкости -40% предел прочности 1,5МПа и сопротивление удору 0,8-0,9 Дж стеклопакеты — изделия, состоящие из двух или более листов светопропускающего стекла, соединенные между собой по контуру таким образом, что между ними образуются герметически замкнутые прослойки. Обладают хорошей тепло и звукоизолирующей способностью, не запотевают. Стеклянная черепица изготовляется в некоторых странах для устройства свето прозрачных фонарей в кровлях из керамической или бетонной черепицы Трубы стеклянные применяются для напорных, безнапорных и вакуумных трубопроводов. Основной недостаток хрупкость и невысокая ермостойкость (40С) Стемалит— изделия из листов плоского стекла, внутренняя сторона которых в процессе изготовления окрашена керамической эмалевой краской и подвергнута термообработке. Назначение — облицовка стен зданий. Марблит-изделие из цветного глушенного стекла толщиной 5-25мм с полированной лицевой поверхностью и рефленной тыльной стороной. Стекломрамор-разновидность марблита Облицовочная плитка-из неокрашенного глушенного стекла размерами от50Х50 до150Х150 мм и толщиной 4-9мм термостойкость 40-45С Эмалированная плитка- изг. цветного оконного или узорчатого стекла путем резки и нанесения на одну сторону непрозрачной эмали разм. От 100Х100 до 200Х200мм толщина4-6мм плитки стеклянные облицовочные мозаичные и ковры из них. Они долговечны, морозостойки и гигиеничны. Защищают фасады стен зданий от воздействия внешней среды. Размеры21Х1х5 и 46х46х5 Смальта — кусочки глушенного цветного стекла неправильной формы размером до 20мм изготовленные литьем стекломассы или пресованные из стеклянного порошка
ситаллы-стеклокристаллич.мат-лы,получ.из стеклянных расплавов путем их полной или частичной кристаллизации. Структура-композиц мат-лы с стекловидной аморфной непрерывной фазой-матрицей,напол.мелкими кристалл.стекла,крист. 1-2мкм,V кристалл.фазы в ситаллах 90-95% Сырье:природн.мат-лы как для стекла,но чистые добавки,катализирующие кристаллизацию при термообработке. Технология: та же,что и стекло+дополнит.термич. обработ. стекла в кристаллизаторе. Ситаллы имеют поликристалич.строение сохраняют св-ва стекла,но лишены хрупкости,пониж Rизг,пониж теплостойкость.но жаростойкие Rсж=500 МПа. Применение:полы п.з. где кислоты,расплавы,тяж машины. (необезательно)шлакоситаллы-стеклокристалич.мат.получ.путем управляемой кристаллизации стекла,получ на основе металлургич.шлаков,песка+добавки. Плотные,тонкозернистые,Rсж 650МПа,термостойкость 750С,р2500-2700. Пеношлакоситаллы р 300-600,R6-14Мпа. Прим.:Тим для трубопроводов,теплотрасс и пром.печей. 3.ситаллопласты-на основе фторопластов и ситаллов.боее выс.хим.стойкость и износостойкость. Прим: изделия в усл.повыш.хим. воздействия.