Silikatglas: Herstellung und Verwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-02 13:52

Glas ist einer der beliebtesten Materialien, die in verschiedenen Lebensbereichen nachgefragt werden. Es wird in Bau- und Ausbauarbeiten verwendet, es werden Werke der angewandten und hohen Kunst daraus hergestellt und in der Raumfahrtindustrie verwendet. Dies ist eines der verfügbaren, einfach in der Zusammensetzung Materialien. Die häufigste Art, der wir am häufigsten begegnen und Produkte daraus verwenden, ist Silikatglas.

Was ist das?

Die ältesten Glasstücke sind Perlen, die bei Ausgrabungen in Ägypten gefunden wurden. Wissenschaftler glauben, dass der Fund mehr als fünftausend Jahre alt ist. Seitdem hat sich die Zusammensetzung des Glases kaum verändert. Das Hauptelement des Materials ist Quarzsand (Si0_{2) - Silikat. Soda, Pottasche, Kalkstein und einige andere Elemente werden hinzugefügt.}

In der Industrie werden zur Gewinnung einer Glasmasse Oxide von Grundstoffen gemischt und in einem Ofen geschmolzen. Der Schmelzpunkt hängt von Zusätzen ab, die die Eigenschaften des Glases verändern. Die resultierende Masse wird auf verschiedene Weise geformt: durch Herstellung von Flachglas, durch verschiedene Formen (Schalen, Schirme für Kronleuchter, Glas für Uhren usw.), Herstellung von Rohlingen für die anschließende Stückbearbeitung durch Glasbläser und vieles mehr.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. leisteten einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung der Glasherstellung, Mendeleev D. I. und andere interessierten sich für die praktische Seite des Problems. Es ist einfach, das Material "Silikatglas" zu definieren. Was ist das? Ein Werkstoff mit amorph-kristalliner Struktur der Struktur, erh alten durch Schmelzen von Mischoxiden mit anschließender Abkühlung.

Glasherstellung

Hauptbestandteil für die Glasherstellung ist Quarzsand, dem mindestens fünf Zutaten anteilig zugesetzt werden. Abhängig von den weiteren Verwendungszwecken des erh altenen Materials werden dem Hauptrezept Zusätze hinzugefügt: Oxidationsmittel, Silencing-Mittel, Entfärber, Farbstoffe, Beschleuniger und so weiter. Als Farbstoffe werden Metalloxide verwendet. Zum Beispiel färbt Kupfer eine Glasmasse rot, Eisen gibt eine blaue oder gelbe Tönung, Kob altoxide geben eine blaue Farbe und kolloidales Silber gibt eine gelbe Tönung.

Die vorbereitete Trockenmischung wird in einen Glasschmelzofen geladen, wo das Rohmaterial bei einer Temperatur von 1200-1600°C geschmolzen wird, der Prozess dauert 12 bis 96 Stunden. Die Glasherstellung wird durch den schnellen Abkühlungsprozess abgeschlossen, nur unter dieser Bedingung erhält die Glasmasse alle erforderlichen Eigenschaften: Transparenz, mechanische Beständigkeit und zusätzliche Eigenschaften, die im Prozess des Mischens von Oxiden festgelegt werden.

Silikatglasarten

Die Materialherstellung ist ein energieintensiver Prozess und wird von der Silikatindustrie abgewickelt. Die Glasproduktion in der Industrie findet in stattTunnelöfen mit kontinuierlicher Aufrechterh altung der eingestellten Temperatur. Trockenmischung wird von einem Ende des Ofens geladen, fertiges Material wird am Ausgang entladen.

Aufgrund der breiten Anwendung in verschiedenen Branchen kann Silikatglas in Typen eingeteilt werden:

• Quarz ohne Verunreinigungen von Natriumoxiden, Kalium ist alkalifreies Glas. Es hat eine hohe Hitzebeständigkeit und hervorragende elektrische Eigenschaften. Von den Mängeln - schwer zu verarbeiten.
• Soda, Kalium, Natrium-Kalium - alkalisches Glas. Die gebräuchlichste Art von Material, das für den allgemeinen Gebrauch geeignet ist. Es wird verwendet, um Glas für ein Aquarium, Fensterglas, Geschirr und mehr herzustellen.
• Alkalisch mit hohem Geh alt an Schwermetalloxiden. Zum Beispiel ist die Zugabe von Blei notwendig, um kristallines, optisches Glas zu erh alten.

Mehrzwecknutzung

Silikatglas hat eine Reihe von Eigenschaften, die eine breite Verwendung ermöglichen. Jede seiner Qualitäten kann verbessert werden, wodurch sich zusätzliche Möglichkeiten eröffnen. Amalgambeschichtetes Glas dient beispielsweise als Spiegel und kann unter bestimmten Bedingungen auch als Solarpanel verwendet werden.

Die hygienischen und praktischen Eigenschaften von Glaswaren sind unbestreitbar. Das Material hat keine Porosität, was bedeutet, dass sich pathogene Bakterien darin nicht vermehren, es ist leicht zu reinigen und beständig gegen alle Lebensmittelprodukte. Hitzebeständige Gerichte daraus sind vielseitig einsetzbar: Sie können bei hoher Temperatur im Ofen backen oder hineinschiebenGefrierschrank ohne Schaden.

Schicht und Dicke

Das Material hat eine andere Dicke, die seine Fähigkeiten bestimmt. Blech, 2 mm dick, geeignet für Fenster. Glas für ein Aquarium wird mindestens 5 mm verwendet, abhängig von der in den Behälter gegossenen Wassermenge. Aquarianer kommen jedoch zunehmend zu dem Schluss, dass die Verwendung eines Acrylanalogs viel bequemer ist, insbesondere wenn ein Fassungsvermögen von 500 Litern oder mehr benötigt wird.

Die Verwendung von laminiertem Material (Triplex) erweitert die Möglichkeiten: Das mit einer Polymerfolie verklebte Gewebe ist praktisch unzerstörbar, es ist sicher, weil es nicht bröckelt. Es ist praktisch unmöglich, zwei Silikatgläser mit einer Dicke von 10 mm mit einer Filmschicht mit einem Hammer zu brechen. Triplex wird verwendet, um transparente Brücken, Verkleidungen von Gebäudefassaden, Schwimmbeckenzäune usw. herzustellen.

Eigenschaften

Die Verwendung von Materialien auf Silikatbasis findet ihren Platz im Bauwesen. Sie werden nicht nur zur Herstellung von Fenstern, sondern auch als zusätzlicher Schutz und Bindemittel verwendet. So werden Fundamentklötze mit Flüssigglas behandelt, was sie widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, Pilzbefall, Temperaturschwankungen etc. macht.

Gebogenes durchscheinendes oder mattes Material wird im Alltag verwendet, Möbeltüren, Duschkabinen, Gebäudefassaden usw. werden daraus hergestellt.

Silikatglas hat folgende Eigenschaften:

• Transparenz.
• Reflektierend.
• Nachh altig.
• Hitzebeständig.
• Beständig gegen aggressive chemische Umgebungen.
• Beständig gegen natürliche aggressive Umgebungen.
• H altbarkeit.
• Geringe Wärmeleitfähigkeit.

Durch das Härten erhält das Material zusätzliche Eigenschaften wie Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchung und mechanische Beschädigung. Das Wesen des Prozesses ist schnelles Erhitzen und ebenso schnelles Abkühlen in kurzer Zeit. Die Stärke erhöht sich um das 4-5-fache. Es wird zur Herstellung von Uhrglas, Türblättern, Möbeln, Innenwänden verwendet.

Herstellung von Produkten

Silikatglaswaren und Haush altsgegenstände werden hauptsächlich auf verschiedene Arten hergestellt:

• Drücken. Die zähflüssige Masse wird in eine feste Form gegossen, danach werden bestimmte Parameter mit dem beweglichen Teil der Form (Stempel) eingestellt. Die Form auf der Innenfläche kann ein Muster aufweisen, das während des Stanzvorgangs auf den äußeren Teil des Produkts übertragen wird.
• Ausblasen. Unterscheidet sich in mechanisch und manuell. Die Wandstärke des Produkts variiert von 1 mm bis 10 mm. Vasen, Flaschen, Weingläser, Gläser werden auf diese Weise hergestellt. Handblasen ist eine Kunst. Glasbläsermeister schaffen einzigartige Werke, indem sie transparente und farbige Massen, einschließlich Metall, natürliche Rohstoffe, Gold usw., im Körper der Arbeit kombinieren. Es gibt keine identischen mundgeblasenen Produkte.
• Casting. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Figuren und Figuren verwendet. In der Industrie, durch Gießen, optischGlas.
• Mehrstufige Artikulation. Es werden Teile verwendet, die mit zwei Technologien hergestellt wurden: Blasen und Pressen. Beispielsweise wird der Glasbehälter geblasen und der Stiel gepresst, die fertigen Teile verbunden.

Dekorative Behandlung

Silikatglas ist ein fruchtbares Material für viele Dekorationsarten. Unterscheide zwischen heißem und k altem Design.

Zu den warmen Speisen gehören:

• Masseneinfärbung mit Metalloxiden.
• Mischen einer Masse verschiedener Farben mit weiterer Formgebung (Venezianisches Glas mit Flecken).
• Knistern. Die Masse wird zu einem Produkt geformt, stark abgekühlt, wodurch Oberflächenrisse entstehen, und das Produkt wird geschmolzen, um es zu fixieren.
• Fusing.
• Warmverformung von Schnüren, Fäden mit nachträglicher Zugabe zum Produkt.
• Bildung einer zusätzlichen Kantenform beim Blasen. Erreicht durch die Verwendung von Tools.

K alte Dekorformen:

• Mechanisch: Schleifen, Gravieren, Diamantschneiden, Sandstrahlen.
• Chemisch: Ätzen mit Flusssäure.
• Anwendung: Lackieren, Abziehen, Siebdruck, Metallisieren, Plasmaspritzen, Lackieren mit Glanzlacken.

Andere Glassorten

Moderne Technologien haben es möglich gemacht, Silikatglas zusätzliche Qualitäten zu verleihen. Die interessantesten und begehrtesten davon sind:

Smart Glass: die Art des Materials, das sich ändertihre Eigenschaften unter dem Einfluss äußerer Bedingungen. Beispielsweise wird das Produkt unter dem Einfluss von elektrischem Strom matt, wenn der Stromkreis getrennt wird, kehrt es in einen transparenten Zustand zurück.

Glasfaser (Glasfaser): erh alten durch Ziehen von Material in dünne (in Mikron gemessene) Fäden. Sie schaffen ein ziemlich flexibles Material. Verwendet für die Herstellung von Glasfasern, Isoliermaterialien usw.

Klärglas: Gewöhnliches Silikatglas hat eine grünliche oder gräuliche Tönung, die bei Betrachtung durch den Schliff deutlich sichtbar ist. Dadurch fällt die Leinwand leicht gefärbt aus. Um diesen Effekt zu vermeiden, werden während des Herstellungsprozesses Aufheller hinzugefügt, um unerwünschte Farbe zu neutralisieren. Es unterscheidet sich von gewöhnlichem Material durch erhöhte Lichtdurchlässigkeit, Farbübertragung ohne Farbänderung.