Kaca silikat: pengeluaran dan penggunaan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Kaca ialah salah satu bahan yang paling popular dalam permintaan untuk pelbagai bidang kehidupan. Ia digunakan dalam kerja pembinaan dan kemasan, karya seni gunaan dan tinggi dibuat daripadanya, dan digunakan dalam industri angkasa lepas. Ini adalah salah satu bahan gubahan yang tersedia dan ringkas. Jenis yang paling biasa yang paling sering kita temui dan menggunakan produk daripadanya ialah kaca silikat.

Apakah ini?

Kepingan kaca tertua ialah manik yang ditemui semasa penggalian di Mesir, saintis percaya penemuan itu berusia lebih daripada lima ribu tahun. Sejak itu, komposisi kaca telah berubah sedikit. Unsur utama bahan ialah pasir kuarza (Si0_{2) - silikat. Soda, potash, batu kapur dan beberapa unsur lain ditambahkan padanya.}

Dalam industri, untuk mendapatkan jisim kaca, oksida bahan asas dicampur dan dicairkan dalam relau. Takat lebur bergantung kepada bahan tambahan yang mengubah sifat kaca. Jisim yang terhasil diacu dalam beberapa cara: dengan membuat kaca lembaran, memberikannya pelbagai bentuk (pinggan mangkuk, warna untuk candelier, kaca untuk jam, dsb.), membuat kosong untuk pemprosesan kepingan berikutnya oleh peniup kaca dan banyak lagi.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. memberi sumbangan besar kepada pembangunan pembuatan kaca, Mendeleev D. I. dan yang lain berminat dengan bahagian praktikal isu ini. Mudah untuk menentukan bahan "kaca silikat". Apa ini? Bahan yang mempunyai struktur amorfus-hablur struktur, diperoleh dengan mencairkan oksida campuran dengan penyejukan seterusnya.

Membuat kaca

Elemen utama untuk penghasilan kaca ialah pasir kuarza, yang mana sekurang-kurangnya lima bahan ditambah mengikut perkadaran. Bergantung pada tujuan selanjutnya menggunakan bahan yang diperolehi, bahan tambahan dibuat untuk resipi utama: agen pengoksidaan, agen pendiam, penyahwarna, pewarna, pemecut, dan sebagainya. Oksida logam digunakan sebagai pewarna. Sebagai contoh, kuprum akan mewarnakan jisim kaca merah, besi akan memberikan warna biru atau kuning, kob alt oksida akan memberikan warna biru, dan koloid perak akan memberikan warna kuning.

Campuran kering yang disediakan dimuatkan ke dalam relau lebur kaca, di mana bahan mentah dicairkan pada suhu 1200-1600°C, prosesnya mengambil masa dari 12 hingga 96 jam. Pengeluaran kaca diselesaikan dengan proses penyejukan yang cepat, hanya dalam keadaan ini jisim kaca akan menerima semua kualiti yang diperlukan: ketelusan, rintangan mekanikal dan sifat tambahan yang ditetapkan dalam proses mencampurkan oksida.

Jenis kaca silikat

Penghasilan bahan ialah proses intensif tenaga, dan dikendalikan oleh industri silikat. Pengeluaran kaca dalam industri berlaku direlau jenis terowong dengan penyelenggaraan berterusan suhu yang ditetapkan. Campuran kering dimuatkan dari satu hujung tanur, bahan siap dipunggah di pintu keluar.

Disebabkan penggunaan meluas dalam pelbagai industri, kaca silikat boleh dibahagikan kepada jenis:

• Kuarza tanpa kekotoran oksida natrium, kalium adalah kaca bebas alkali. Ia mempunyai rintangan yang tinggi terhadap haba dan sifat elektrik yang sangat baik. Daripada kekurangan - sukar diproses.
• Soda, kalium, natrium-kalium - gelas alkali. Jenis bahan yang paling biasa sesuai untuk kegunaan umum. Ia digunakan untuk membuat kaca untuk akuarium, kaca tingkap, pinggan mangkuk dan banyak lagi.
• Beralkali dengan kandungan oksida logam berat yang tinggi. Contohnya, penambahan plumbum diperlukan untuk mendapatkan kristal, kaca optik.

Penggunaan pelbagai guna

Kaca silikat mempunyai beberapa sifat yang membolehkan ia digunakan dalam julat yang luas. Setiap kualitinya boleh dipertingkatkan, yang berkaitan dengan peluang tambahan yang terbuka. Contohnya, kaca bersalut amalgam berfungsi sebagai cermin dan juga boleh digunakan sebagai panel solar dalam keadaan tertentu.

Sifat kebersihan dan praktikal barangan kaca tidak dapat dinafikan. Bahan itu tidak mempunyai keliangan, yang bermaksud bahawa bakteria patogen tidak membiak di dalamnya, ia mudah dibersihkan, tahan terhadap sebarang produk makanan. Hidangan tahan panas daripadanya adalah pelbagai tugas: anda boleh membakar pada suhu tinggi di dalam ketuhar atau dimasukkan ke dalampeti sejuk beku tanpa sebarang kerosakan.

Lapisan dan ketebalan

Bahan mempunyai ketebalan yang berbeza, yang menentukan keupayaannya. Lembaran, tebal 2 mm, sesuai untuk tingkap. Kaca untuk akuarium digunakan sekurang-kurangnya 5 mm, bergantung pada jumlah air yang dituangkan ke dalam bekas. Walau bagaimanapun, aquarists semakin membuat kesimpulan bahawa penggunaan analog akrilik adalah lebih mudah, terutamanya jika kapasiti 500 liter atau lebih diperlukan.

Penggunaan bahan berlapis (tripleks) meluaskan kemungkinan: kain yang dilekatkan dengan filem polimer boleh dikatakan tidak boleh dihancurkan, ia selamat, kerana ia tidak runtuh. Adalah mustahil untuk memecahkan dua gelas silikat dengan ketebalan 10 mm dengan lapisan filem dengan tukul. Triplex digunakan untuk membuat jambatan lutsinar, pelapisan fasad bangunan, pagar kolam, dsb.

Properties

Penggunaan bahan berasaskan silikat mendapat tempatnya dalam pembinaan. Mereka digunakan bukan sahaja untuk pembuatan tingkap, tetapi juga sebagai perlindungan tambahan dan pengikat. Jadi, blok asas dirawat dengan kaca cecair, yang menjadikannya tahan terhadap kelembapan, kulat, turun naik suhu, dll.

Bahan lut sinar atau matte melengkung digunakan dalam kehidupan seharian, pintu perabot, kabin pancuran mandian, fasad bangunan dan sebagainya diperbuat daripadanya.

Kaca silikat mempunyai sifat berikut:

• Ketelusan.
• Reflektif.
• Mampan.
• Tahan panas.
• Tahan kepada persekitaran kimia yang agresif.
• Tahan terhadap persekitaran semula jadi yang agresif.
• Ketahanan.
• Kekonduksian terma rendah.

Kualiti tambahan, seperti ketahanan terhadap tekanan dan kerosakan mekanikal, diberikan kepada bahan melalui pengerasan. Intipati proses adalah pemanasan pantas dan penyejukan pantas yang sama dalam tempoh masa yang singkat. Kekuatan meningkat sebanyak 4-5 kali ganda. Ia digunakan untuk membuat kaca jam tangan, daun pintu, perabot, sekatan dalaman.

Pembuatan produk

Peralatan kaca silikat dan barangan isi rumah dihasilkan dalam beberapa cara utama:

• Menekan. Jisim likat dituangkan ke dalam acuan tetap, selepas itu parameter tertentu ditetapkan menggunakan bahagian acuan (punch). Acuan pada permukaan dalam mungkin mempunyai corak yang dipindahkan ke bahagian luar produk semasa proses pengecapan.
• Meletup. Berbeza dalam mekanikal dan manual. Ketebalan dinding produk berbeza dari 1 mm hingga 10 mm. Pasu, botol, gelas wain, gelas dibuat dengan cara ini. Tiupan tangan adalah satu seni. Pakar peniup kaca mencipta karya unik dengan menggabungkan jisim lutsinar dan berwarna, termasuk logam, bahan mentah semula jadi, emas dan sebagainya dalam badan kerja. Tiada produk buatan tangan yang serupa.
• Penghantaran. Ia digunakan terutamanya untuk membuat patung, patung. Dalam industri, dengan tuangan, optikkaca.
• Artikulasi berbilang peringkat. Bahagian yang dihasilkan oleh dua teknologi digunakan: meniup dan menekan. Contohnya, bekas kaca ditiup dan batangnya ditekan, bahagian yang telah siap disambungkan.

Rawatan hiasan

Kaca silikat adalah bahan yang subur untuk pelbagai jenis hiasan. Bezakan antara reka bentuk panas dan sejuk.

Makanan panas termasuk:

• Mewarna secara pukal dengan oksida logam.
• Mencampurkan jisim warna yang berbeza dengan bentuk yang lebih lanjut (kaca Venetian dengan kotoran).
• Retak. Jisim itu dibentuk menjadi produk, disejukkan dengan mendadak, akibatnya retakan permukaan kelihatan dan produk dicairkan untuk membaikinya.
• Bercantum.
• Pembentukan kord panas, benang dengan bahan tambahan seterusnya pada produk.
• Pembentukan bentuk tepi tambahan semasa meniup. Dicapai dengan menggunakan alatan.

Bentuk hiasan sejuk:

• Mekanikal: pengisaran, ukiran, pemotongan berlian, letupan pasir.
• Kimia: goresan dengan asid hidrofluorik.
• Digunakan: lukisan, lukisan decal, cetakan skrin sutera, metalisasi, semburan plasma, lukisan dengan cat kilauan.

Jenis kaca lain

Teknologi moden telah memungkinkan untuk memberikan kualiti tambahan kaca silikat. Daripada jumlah ini, yang paling menarik dan dicari ialah:

Kaca pintar: jenis bahan yang berubahsifat mereka di bawah pengaruh keadaan luaran. Contohnya, di bawah pengaruh arus elektrik, produk menjadi kusam, apabila litar diputuskan, ia kembali ke keadaan lutsinar.

Gentian kaca (gentian kaca): diperoleh dengan melukis bahan ke dalam benang nipis (diukur dalam mikron). Mereka mencipta bahan yang agak fleksibel. Digunakan untuk penghasilan gentian optik, bahan penebat, dsb.

Kaca terjernih: kaca silikat biasa mempunyai warna kehijauan atau kelabu yang jelas kelihatan apabila dilihat melalui potongan. Akibatnya, kanvas menjadi sedikit berwarna. Untuk mengelakkan kesan ini, pencerah ditambah semasa proses pembuatan untuk meneutralkan warna yang tidak diingini. Ia berbeza daripada bahan biasa dalam peningkatan penghantaran cahaya, pemindahan warna tanpa perubahan warna.