Общие сведения о стекле и стеклоизделиях

Стекло — это твердый прозрачный аморфный мате­риал, получаемый охлаждением стеклообразных распла­вов различного химического состава. Основу его состав­ляют неорганические окислы, содержащиеся в кварцевом леске, кварцитах или песчаниках, мираблите (в виде сульфата натрия, или кальцинированной соды), поташе, или калиевой селитре, меле, известняке, мраморе, доло­мите, магнезите, полевых шпатах и др.

В состав стекла вводятся также различные добавки. Так, для удаления газовых пузырей вводят осветлители

хлористый натрий, плавиковый шпат),.для изготовления непрозрачных стекол — глушители (соединения фтора и фосфора), для придания стеклу определенного цвета-красители (соединения кобальта, хрома, серебра, золота, оксиды железа, меди и других металлов), для обесцве­чивания — обесцвечиватели.

Производство стекла включает составление шихты, тщательное ее измельчение, смешивание и варку в печах при температуре до 1600 °С. Получаемую стекломассу охлаждают до температуры, при которой вязкость наи­более благоприятна для формования изделий. Строитель­ное стекло и стеклоизделия получают вытяжкой, прокат­кой, прессованием или отливкой, после чего для умень­шения хрупкости подвергают отжигу. Отожженное стекло режется на листы (листовое стекло), сортируется и упа­ковывается для отправки потребителям.

Свойства стекла определяются его химическим со­ставом, строением, методами обработки и наличием де­фектов производства (царапин, инородных включений, газовых пузырей и др.). Плотность его 2000—8000 кг/м³. Преимуществами стекла являются высокое светопропус-кание (до 90 % видимой части спектра), прочность на сжатие (до 1000 МПа), химическая стойкость (снижа­ется при наличии окислов лития, натрия, калия, бария, свинца), низкая теплопроводность, ценные художествен­но-декоративные свойства. Стекло — диэлектрик, что обусловливает его широкое применение для изготовления электроизоляторов. Недостатками стекла являются по­вышенная хрупкость, малое сопротивление изгибу и рас­тяжению, а также невысокая термостойкость. Наиболь­шей термостойкостью (до 1000°С) обладают кварцевые стекла.

По назначению стекло подразделяется на техническое (оптическое, химико-лабораторное, медицинское, электро­техническое, конструкционное), строительное (оконное, витринное, профильное, армированное, облицовочное и др.) и бытовое (зеркальное, мебельное, тарное и др.).

Листовые стенломатериалы

Листовые стекломатериалы предназначены для запол­нения световых проемов зданий и сооружений. К ним от­носится оконное, витринное, узорчатое, армированное солнцезащитное, теплопоглощающее, закаленное, упроч-

222

пенное, увиолевое, цветное листовое стекло и сте-малит.

Стекло оконное выпускают длиной 400—1600 мм, шириной 500—2200 мм, толщиной 2—6 мм, высшего, I и 11-го сортов.

Стекло витринное производится полированное и непо­лированное. Полированное стекло изготавливается разме­ром листов 1380Х1340—4450Х2950 мм, толщиной 6,5 и 8 мм. По назначению полированное стекло бывает зер­кальное (наиболее качественное), транспортное и стро­ительное. Максимальный размер неполированного стек­ла—3950Х2950, минимальный—1750Х1950 при тол­щине 6,5 мм.

Стекло узорчатое на одной или обеих сторонах имеет четкий рельефный рисунок (узор) глубиной 0,5—1,5 мм, способствующий рассеиванию света. Оно выпускается цветное и бесцветное, размером листов 400Х°00 — 1600Х2200 мм, толщиной 3—6 мм, двух сортов.

Близким к узорчатому является стекло «Метелица», применяемое также в качестве облицовочного материала. Оно имеет рельефный узор, состоящий из произвольно чередующихся утолщенных участков с матовой поверх­ностью и участков с глянцевой поверхностью. Нанесение алюминиевого зеркального покрытия делает это стекло непрозрачным.

Стекло армированное—это листовое стекло, имею­щее в своей толще параллельно поверхностям сварную или крученую сетку из стальной светлой (отожженной), хромированной, никелированной или с алюминиевым по­крытием проволоки. Сетка удерживает осколки стекла, образующиеся при механических повреждениях или воз­действии высоких температур. Такое стекло выпускается цветное и бесцветное, с кованной или узорчатой поверх­ностью, размером листов 400Х800 и 1600Х2000 мм, тол­щиной 5,5 и 6 мм.

Солнцезащитное — листовое светопрозрачное стекло, обладающее более низким пропусканием инфракрасных лучей (длина волн более 3000 мкм). Его получают путем нанесения на одну из поверхностей обычного бесцветного стекла тонких отражательных окиснометаллических по­крытий.

Стекло теплопоглощающее поглощает инфракрасные и другие тепловые лучи. Его получают введением в стек­ломассу оксидов меди, кобальта, железа и других метал-

^23

ов, окрашивающих стекло в зеленовато-голубой или серый цвет. Особый вид теплопоглощающих стекол — фотохромированные стекла, темнеющие при интенсивном воздействии солнечных лучей и восстанавливающие све-топрозрачность при уменьшении освещенности.

Стекло закаленное подвергается специальной терми­ческой обработке, т. е. разогреву до температуры 630— 650 °С (выше температуры размягчения) и быстрому, равномерному по площади двухстороннему воздушному охлаждению. В результате образующегося в верхних слоях остаточного напряжения сжатия повышается ме­ханическая прочность, термостойкость и безопасность стекол. Закаленное стекло выпускается толщиной 4,5— 6,5 мм, полированное и неполированное двух сортов. Резать алмазом такое стекло нельзя, так как оно при этом рассыпается на мелкие куски.

Стекло упрочненное состоит из слоев с разными ко­эффициентами теплового расширения или имеет крис­таллический поверхностный слой. Обладает высокой прочностью на изгиб и большой ударостойкостью. Раз­новидностью упрочненного стекла является триплекс, получаемый автоклавным склеиванием нескольких лис­тов оконного стекла целлулоидом, ацетилцеллюлозой или бутафолью. С течением времени происходит окисление склеивающего слоя, что снижает светопропускание. Мно­гослойное стекло выпускается толщиной 9—-14 мм (в некоторых странах — до 76 мм).

Стекло увиолевое способно пропускать до 25 % ульт­рафиолетовых лучей (длина волны менее 300 мкм). Его получают из особо чистых сырьевых материалов (приме­сей железа не более 0,03 %) и применяют для остекления медицинских и детских учреждений, изготовления бакте­рицидных ламп и др.

Стекло цветное листовое выпускается десяти цветов (красное, синее, зеленое, лунно-белое, голубое, серое, мо­лочное, желтое, лимонное и темно-синее) толщиной 3— 4,5 мм.

Стемалит представляет собой закаленное оконное или витринное стекло, покрытое с одной стороны эмалевой легкоплавкой краской. Стемалит производится 27 цве­тов, толщиной 5,0—7,5 мм, размером листов до 1000Х Х1500 мм и предназначен для наружной и внутренней от­делки зданий и сооружений.

т