Sklo - co to je a jak se vyrábí? Vlastnosti skla

Každý z nás mnohokrát potkal sklo. Co je to křehký a transparentní materiál, jakýkoli školák ví. Vidíme to každý den v zrcadlech, v oknech, v pokojích a v nábytku, ale s ním se dobře známe? Jak se vyrábí, co to je a jaké jsou vlastnosti skla?

Co to znamená toto slovo?

Existuje mnoho referenčních materiálů, které mohou pomoci v této věci. Jaký je význam slova "sklo" podle jednoho z nejoblíbenějších zdrojů? Ozhegovův slovník popisuje tuto látku jako pevný materiál, získaný z křemičitého písku smíchaného s oxidy některých kovů. Dokonce i definice dává představu o způsobu výroby materiálu. Na toto téma se však budeme věnovat později.

Určitě je každý zvyklý na skutečnost, že sklo je průhledný materiál. Ale věnujte pozornost - Ozhegovův slovník nedává takovou specifikaci. Sklo může být nejen průhledné, ale i barevné nebo matné. Složení materiálu se ale zanedbatelně liší.

Co dělá sklo?

Standardní složení skla je směs čistého křemenný písek, vápno a soda. Pro změnu vlastností materiálu lze použít různé přísady. Ale hlavní složkou je čistý říční písek. Jeho množství činí přibližně 75% celkové směsi. Soda může snížit teplota tání písek téměř 2 krát. Vápno chrání sklo před účinky většiny chemikálií a také dodává sílu a lesk.

Další nečistoty:

• Mangan. Přidává se do skla, aby se dosáhlo specifického odstínu zeleného odstínu. Pro jiné barvy lze použít nikl nebo chrom.
• Olovo dodává sklu zvláštní lesk a charakteristické zvonění. Materiál je na dotek chladnější. Sklo s příměsí olova se nazývá krystal.
• Boritá kyselina také dodává dodatečné lesk a průhlednost materiálu, přičemž snižuje koeficient tepelné roztažnosti výrobků.

Historie výroby skla

Dokonce před 6000 lety si lidé mohli vytvořit tento krásný a křehký materiál. Samozřejmě, jeho vzhled se poněkud lišil od moderního skla, protože ve starověkém Egyptě a Mezopotámii nebylo vybavení pro vysoce kvalitní čištění písku a jiných nástrojů. Nicméně začala výroba skla. Díky své odolnosti vůči vlivům prostředí tento materiál dal historikům představu o kulturních a technických schopnostech nejstarších národů.

V Rusku se v roce 1636 objevila první sklárna. Byla umístěna poblíž Moskvy. Tam vytvořili pokrmy a okenní sklo. Tato odvětví průmyslu se rozvíjela pod Petrem I.

Teprve v roce 1859 vynález vysokotlakého čerpadla umožnil vytvoření skla bez účasti skleněných dmychadel. Tato výrazně zjednodušená výroba. A na počátku 19. století byla objevena zajímavá vlastnost materiálu - pokud by hotový výrobek byl zahřát na určitou teplotu, mechanické vlastnosti skla by se zvýšily o 400%.

Moderní výroba

Technologie pokročily daleko dopředu, což umožnilo vytvářet materiály v obrovských množstvích as nejmenším lidským úsilím. V současné době existuje mnoho továren, kde je sklo vyrobeno podle standardně zavedené technologie. Co je moderní materiál, získaný z roztaveného křemičitého písku, se učíme tím, že se seznámíme s touto technologií. Jako příklad si vezměte listový materiál.

Výroba skla po etapách:

1. Veškeré potřebné složky se vloží do pece a zahřívají, dokud se nezformuje kapalná homogenní hmota.
2. Ve zvláštním homogenizátoru se tato slitina smíchá, dokud se nerozsvítí.
3. Výsledná hmota se nalije do plochého kontejneru, na jehož dně je roztavený cín. Tam je rozloženo sklo, tvořící rovnoměrnou tenkou vrstvu.
4. Chladený a stužený materiál je dopravován na dopravník. Provádí se kontrola tloušťky skla a řezání. Materiál, který nebyl testován, stejně jako vadné součásti, jsou odesílány k přetavení.
5. Je provedena poslední kontrola kvality, po níž sklo vstupuje do skladu hotových výrobků.

Typy skla

V současné době je tento materiál jedním z nejběžnějších. Není překvapením, že existují různé typy skla, které se liší vzhledem a fyzikálními vlastnostmi. Zde jsou některé z nich:

1. Křišťálové sklo. Jedná se o materiál obsahující olovo v jeho složení. Mluvili jsme o něm výše.
2. Křemenné sklo. Obsahuje v kompozici nejčistší písek, díky kterému se vyznačuje vysokou pevností. Je schopen odolat teplotním výkyvům, a proto se používá k výrobě optických přístrojů, laboratorního skla a oken.
3. Pěnové sklo. Lehký stavební materiál, který může být použit jak pro povrchovou úpravu, tak pro pokládku stěn a podlah. Obsahuje velké množství dutin, díky kterým má vysokou tepelnou a zvukově izolační vlastnosti.
4. Skleněná vata. Objemový vzduchový materiál sestávající z tenkých a velmi silných vláken. Protipožární, proto se používá nejen ve stavebnictví, ale také při šití oblečení pro hasiče a svářeče.

Aplikace skla

V závislosti na vlastnostech a vzhledu tohoto materiálu lze najít téměř jakoukoli aplikaci. Hlavním spotřebitelem skla vyráběného v naší době je stavební průmysl. Používá více než polovinu vyrobeného materiálu. Jeho účel může být nejrůznější - čelí stěnám, zasklení, montáž stěn z dutých cihel, tepelná izolace atd. Do oblasti výstavby lze připsat a barevné sklo. Co je to gotické okno, určitě všechno víte. Zpravidla se skládá z velkého množství barevného skla. V našich dnech vitráže neztratily svou důležitost a používají se jak ve stavebnictví, tak ve výrobě nábytku.

Na druhém místě na popularitě jsou skleněné nádoby různých účelů. Trochu méně vyrobené pokrmy. Za zmínku stojí, že v chemickém průmyslu je sklo nepostradatelným materiálem, protože je odolné vůči většině činidel.

Fyzikální vlastnosti

Stejně jako ostatní materiály má sklo řadu vlastností, které musíte znát před použitím v jedné nebo jiné oblasti.

1. Hustota. Může se lišit v závislosti na složení směsi a způsobu výroby. Hodnota hustoty skla se může pohybovat od 220 do 650 kg / m³.
2. Drobnost. Tato vlastnost je charakteristickým rysem skla a omezuje její použití v oblasti stavebnictví. V současné době vědci vytvářejí složitější slitiny, které maximalizují sílu materiálu.
3. Tepelná odolnost. Normální sklo odolává teplotám do 90 stupňů ^oPo zpracování se výrazně zvýší tepelné vlastnosti materiálu. Například průmyslové sklo odolává teplotám více než 200 ^oC.

Zajímavé fakty

Hodně jsme se naučili o skle - co je to, co se vyrábí a jaké vlastnosti má. Je čas se trochu odklonit a seznámit se s nejzajímavějšími fakty o tomto velmi běžném materiálu. Málokdo ví, že:

• Rychlost šíření trhliny podél rozbité sklo je 4828 km / h.
• Doba rozkladu tohoto materiálu je asi jeden milión let.
• Sklo se může opakovaně roztavit téměř bez ztráty kvality. V tomto ohledu nemá téměř žádné analogie.
• Jelikož je amorfní materiál, roztavené sklo se nezrychlí rychlým chlazením. To vyžaduje zvláštní podmínky.

Sklo není marné, tak aktivně se používá ve stavebnictví a dalších oblastech lidského života. Určitě zůstane jedním z nejpopulárnějších materiálů na dlouhou dobu. Ve prospěch tohoto prohlášení mluví o síle, trvanlivosti a relativní jednoduchosti výroby skla, a to vzhledem k tomu, že komponenty pro jeho tvorbu jsou přítomny na Zemi ve velkém množství.