Из песка делают стекло: Из чего делают стекло — процесс производства простым языком

Содержание

Как делают стекло

 

Свою жизнь стекло начинает в песчаном карьере. Добывают только белый песок и всего несколько тысяч тонн в год. За то он очень белый. Это чистейший оксид кремния, почти без примесей. Большая часть стекла идет на изготовление стеклянных дверей, душевых ограждений, оптических  линз. Остатки песка уходят на стеклянную посуду, бокалы т.п. Из всех полезных ископаемых – песок наверно самый легко добываемый. Он в природе находится уже в готовом состоянии. Прежде, чем стать стеклянной дверью, этому песку придется пройти огонь, воду и медные трубы, правда в обратном порядке. Начинается все с сурового кастинга. Весь песок из карьера поступает в сортировочную галерею, где его очищают от инородных примесей и сортируют по размеру частиц. Когда полезный минерал окончательно отсортирован, его из карьера перевозят на фабрику. На фабрику подготовки стекла. Первым делом его моют, это делается с помощью устройства, напоминающего стиральную машину. В барабан загружается песок, а с наружи подается вода. В барабане очень маленькие отверстия, они позволяют воде попадать во внутрь барабана, но при этом не позволяют песку высыпаться из него. В воду не добавляют ни каких чистящих средств. Т.к. они могут остаться в песке и в дальнейшем изменить химические свойства песка.

Намытый таким образом песок, называют белое золото. После того, как песок избавили от камешков и других инородных включений, его ждет тонкая фильтрация. В нем могут находиться мельчайшие частички различных металлов, а они в стекле не нужны. Финальную очистку песок проходит на спиральных фильтрах. Под действием центростремительной силы частицы железа и других тяжелых металлов, прижимаются к краю водоворота, а песок и вода отходят в сторону. Простая физика 5-го класса, а работает на самом современном заводе Европы. Теперь идеально чистый песок можно отправлять а плавильную печь. Но сначала его необходимо высушить. Через песок пропускают горячий воздух, и только после полного высыхания, его загружают в вагоны для отправки в стеклоплавильную фабрику.

Вместе с кварцевым песком в печь загружают сульфат натрия, известняк и соду, правда не такую, как у нас на кухне. Все это расплавляется и превращается в жидкую субстанцию. После того, как в печи сварилась «стеклянная каша», ее нужно перемешать, как манную кашу, чтобы не было комочков. Только ложка побольше и рассчитана на температуру +1600 градусов С. Сегодня , практически повсеместно, для изготовления листового стекла используется метод флотации. На дне печи установлена огромная ванна с расплавленным оловом. Стекло просто выливают эту ванну, а так как меньше плотности олова

  • Р жидкого стекла  - 1,4 г/см.куб.
  • Р олова – 7,31 г/м.куб.

Оно растекается ровным слоем по поверхности. Постепенно стекло начинает остывать и кристаллизоваться. В этой ванне стекло становится похоже на пластилин.   На выходе из печи стекло имеет температуру 600 градусов С. Непрерывная лента из стекла двигается по конвейеру и постепенно остывает . Теперь эту бесконечную стеклянную  «ириску» нужно разрезать на равные части. Делается это обычным алмазным резцом, который режет стекло по определенной траектории, не прекращая при этом движение стекла. Все происходит в автоматическом режиме. После это  стекло собирают в паллеты и отправляют на стекольные производства.

Из чего делают стекло? - Детская онлайн энциклопедия «Хочу всё знать»

Сейчас тебе предстоит познакомиться с материалом, который называется стеклом. «Зачем с ним знакомиться? – скажешь ты. – Я стекло давно знаю» Многие люди, так же как и ты, считают его обыкновенным. На самом деле, привычный всем материал – очень интересен. И начнем знакомство с ним с ответа на вопрос: из чего делают стекло?

Основной его состав довольно простой – кварцевый песок, сода и известь.

Однако стекло не получится, если все его компоненты просто смешать. Потому стекло выплавляют в специальных печах. Но кварцевый песок плавится при очень высокой температуре – 1700 градусов! Здесь-то и нужна сода. Ведь с ее помощью температуру плавления песка уменьшают вдвое.

Следующее важное вещество в составе – это известь

. Ее добавляют, чтобы стекло не боялось воды. Ведь оконное «стекло» только из песка и соды растворилось бы от любого дождя! А в стакан невозможно было бы налить чай… Но стекло бывает не только бесцветным и прозрачным. Если добавить к расплавленной массе оксиды (это такие химические соединения) разных металлов, то стекло получится цветным. Например, с помощью оксида железа его делают красным, оксида никеля – фиолетовым или коричневым, оксида урана – желтым. Медь или хром придают ему зеленый цвет разных оттенков.

Теперь ты знаешь, из чего делают стекло. Но известно немало занимательных фактов, связанных с ним. Например, такой: Мастера средневековой Венеции научились изготавливать особенно красивые и тонкие стеклянные изделия – посуду и украшения, которые стоили очень дорого. Чтобы другие не узнали секретов этого стекла, мастеров отправили на остров Мурано, где они стали жить отдельно от всех людей, не имея возможности с ними общаться. А слава мурановского стекла, которое мастера-стеклодувы делали на острове, шагнула далеко за пределы Венеции. Со временем стекло стали использовать не только в производстве посуды, украшений или

зеркал.

Люди узнали, что изогнутое стекло может рассеивать или концентрировать световой луч. И научились делать линзы. Сегодня такие линзы из увеличительного стекла применяются в разных оптических приборах, от привычных всем очков до микроскопов и телескопов.

И когда ты вырастешь и станешь ученым – например, биологом или астрономом, то сможешь наблюдать в микроскоп за молекулами и атомами или с помощью телескопа увидишь дальние звезды и галактики.

как производят, из чего его делают и как научились

Процесс производства стекла

Стеклянная посуда, окна в домах и многое другое – для нас сегодня это привычные предметы обстановки. Однако много веков назад стеклянные кубки стоили баснословно дорого, и их можно было встретить только на столах у наиболее богатых и знатных вельмож. Из чего же делают стекло, и как люди научились его изготавливать?

История изобретения стекла

Стекло было известно, по крайней мере, две тысячи лет назад. Древнеримский историк Плиний описал случай, в результате которого оно было изобретено. По его версии, однажды моряки, везшие на своем корабле соду, высадились заночевать на берегу, покрытом чистым золотым песком.

Они разожгли костер, чтобы приготовить ужин и согреться. Но один мешок из их груза прорвался, и сода высыпалась в костер. Ночью пошел дождь, смыл золу и головешки, и в результате моряки увидели на месте костра сияющую стеклянную поверхность.

Из каких компонентов делают стекло

Из каких компонентов делают стекло

Так ли на самом деле было изобретено стекло, или, как гласит другая версия, оно получилось в ходе экспериментов с обжигом глиняных горшков – но люди овладели секретом его приготовления довольно давно.

Для того, чтобы изготовить стекло, требуется три основных компонента.

Кварцевый песок – это чистый речной песок, состоящий из оксида кремния. Доля песка в смеси для варки стекла составляет около 75%. Он плавится при очень высокой температуре: его нужно нагревать до 1700 градусов Цельсия. От качества песка во многом зависит прозрачность и качество будущих стеклянных изделий. Венецианские стеклодувы, изготавливавшие наиболее знаменитое в средневековой Европе муранское стекло, специально привозили песок из провинции Истрия, а для богемского стекла мастера измельчали в мелкий песок куски кварца.

Сода (или поташ) необходима для того, чтобы расплавить песок при более низкой температуре. Добавив в песок соду в нужной пропорции, температуру нагрева стеклянной смеси снижают практически вдвое.

В процессе нагрева сода разлагается до оксида натрия или калия, который и служит катализатором плавления. В древности ее получали путем выщелачивания золы после сжигания водорослей или хвойных пород дерева. Доля соды в смеси для стекла составляет около 16-17%.

Известь, или окись кальция, делает стекло нерастворимым большинством химических веществ, крепким и блестящим. Впервые добавлять ее в стекло начали богемские стеклодувы в семнадцатом столетии, применяя для этого известняк или мел.

Кроме того, сегодня в массу для приготовления стекла добавляют сульфат натрия, таламит и нефелиновый сиенит. Для получения разноцветного стекла в качестве добавок используют окиси различных металлов: меди, железа, серебра и т.д.

Этапы производства листового стекла

Все ингредиенты, из которых производится стекло, загружают в печь и нагревают до образования жидкой однородной массы.

Расплавленную массу загружают в гомогенизатор и перемешивают до полной однородности.

Стеклянную массу выливают в длинную емкость, где находится расплавленное олово. На его поверхности стекло разливается ровным слоем одинаковой толщины, постепенно остывая.

Застывшая стеклянная лента поступает на конвейер, где производится контроль толщины и нарезка на стандартные куски стекла. Обрезанные неровные края, а также брак, не прошедший контроль качества, поступает на переплавку.

Готовое листовое стекло проходит последнюю проверку качества и отправляется на склад готовой продукции.

Аналогичным образом изготавливается стекло для производства посуды, измерительных приборов, елочных игрушек и другой продукции. Состав стекла может изменяться в зависимости от свойств, которые оно должно иметь.

Как производят стекло

Кроме того, для повышения прочности оно может подвергаться процедуре закаливания. В результате стекло приобретает способность выдерживать сильные удары по поверхности.

Популярны сегодня дуплексные и триплексные стекла, склеенные специальными составами из двух или трех слоев тонкого стекла. Однако основу каждого из них составляют золотой кварцевый песок, питьевая сода и обычная известь.

Стекло. Научные байки дядюшки Серафима.

Всем привет, меня зовут дядюшка Серафим, и в эфире мои научные байки.

Поговорим мы сегодня о стекле. Для начала о самом простом — о том, из которого делают банки, витрины, оконные стекла, посуду и множество других предметов, которые нас окружают и стали уже такими привычными, что мы без них не представляем свой быт.

Итак, стекло. В каждом доме есть окна, а в оконных рамах — прозрачные или тонированные стекла. Стекло делают из песка. Но не из любого, а из кварцевого: он меньше и белее, чем обычный, который мы видим на пляже. Такой песок сваливают в печь, прогретую до 1500 градусов. В песок добавляют для прочности будущего стекла и уменьшения температуры плавления ряд веществ: сульфат, полевой шпат, соду, селитру и доломит. В печи кварцевый песок плавится, становясь вязкой жидкостью, и, пока стекло не остыло, его заливают в формы.

Почему непрозрачный песок превращается в прозрачное стекло? Если рассмотреть песчинку под микроскопом, она окажется прозрачной, только грани у нее расположены под разными углами — из-за этого проходящий сквозь нее луч света все время преломляется, и кажется, что песок непрозрачный.

Теперь вернемся к истории. В древнерусских крестьянских деревянных постройках и даже городских зданиях окна были крошечные. Самыми престижными считались слюдяные оконницы (рамы). В крестьянских домах для той же цели использовали бычий пузырь, рыбий паюс, холст, тонкие липовые пластины, а в зимнее время — даже простой лед. Эти традиции оказались настолько сильными, что еще сто лет назад в русских деревнях можно было встретить такие окошки, где вместо стекол вставлялась бумага, налимья кожа и слюда.

На смену деревянным теремам и избам пришли каменные постройки. Но окна в них остались такие же, как и раньше. К примеру, в жилых палатах XVII века были окна в виде арочных ниш. Для лучшего освещения их делали так: проем расширялся внутрь помещения. Оконницы (рамы) делали из белого или красного железа, переплетенного сеткой в виде трех- и четырехугольников, кругов, кубов.

В середине века слюду, вставленную в оконницы, стали раскрашивать. Слюдяные оконца разрисовывали фигурками людей, зверей или птиц. Но света они по-прежнему пропускали мало, плохо защищали и от холода. Поэтому окна закрывали ставнями, глухими или со слюдой, обитыми для тепла мехом или сукном, а позднее были придуманы вторые — зимние — рамы.

В эпоху Ренессанса в Европе начали делать большие оконные проемы. В Россию эта новинка пришла при Петре Первом. В оконные переплеты наконец-то начали вставлять стекла.

К слову, оконное стекло появилось только в первом веке нашей эры. С началом массового строительства верхних этажей в Риме стекло вошло в употребление. Маленькие окна обычно закрывались целым листом стекла, в большие же вставлялись деревянные или бронзовые рамы. Однако вплоть до XVIII века стекло стоило баснословно дорого. Подобную роскошь могли себе позволить только в очень богатых домах.

Самым первым зданием со стеклянными окнами стала баня в Помпеях. Размеры их составляли 0,9×1,2 м. В средние же века центром развития стекольного искусства становится Венеция.

Вообще, родиной стекла считается Египет: в пирамидах первых фараонов были фрагменты фаянсовой посуды. А в Берлинском музее хранится зеленая бусина, найденная египтологом Флиндерсом Питри около Фив. Считается, что ей около 5,5 тысяч лет. Египетские стеклоделы плавили стекло на открытых очагах в глиняных мисках. Спекшиеся куски бросали раскаленными в воду, где они растрескивались, и эти обломки, так называемые фритты, растирались в пыль жерновами и снова плавились. По большому счету можно сказать, что технология производства стекла слабо изменилась за эти несколько тысяч лет.

Изготовление старинного стекла основывалось на использовании неочищенных природных материалов — песка, золы, соды, бедных загрязненных минералов, поэтому оно часто было мутным. Рецептура прозрачного стекла была известна еще в древности, о чем свидетельствуют античные флаконы и бальзамарии, в том числе и цветные: на помпейских фресках мы видим совершенно прозрачную посуду с фруктами. Но вплоть до Средневековья, когда огромное распространение получают витражи, не приходится встречать образцов стеклоделия, выраженно обладающих этими свойствами

Обычная стеклянная масса после остывания имеет желтовато-зеленый или голубовато-зеленый оттенок. Стеклу можно придать окраску, если в состав шихты добавить, например, оксиды тех или иных металлов, которые в процессе варки изменят его структуру, что после остывания, в свою очередь, заставляет стекла выделять определенные цвета из спектра проходящего сквозь них света. Железистые соединения окрашивают стекло в разные оттенки — от голубовато-зеленых и желтых до красно-бурых, окись марганца — от желтых и коричневых до фиолетовых, окись хрома — в травянисто-зеленый, окись урана — в желтовато-зеленый (урановое стекло), окись кобальта — в синий (кобальтовое стекло), окись никеля — от фиолетового до серо-коричневого, окись сурьмы или сульфид натрия — в желтый (в самый же красивый желтый окрашивает, однако, коллоидное серебро), окись меди — в красный (так называемый медный рубин в отличие от золотого рубина, получаемого прибавкой коллоидного золота). Костяное стекло получается замутнением стекломассы пережженной костью, а молочное — прибавкой смеси полевого и плавикового шпата. Теми же прибавками, замутнив стекломассу в очень слабой степени, получают опаловое стекло.

Видов стекла очень много: оптическое, прозрачное, цветное, пористое, художественное, смарт-стекло, фотохромные и электрохромные разновидности, пеностекло и стеклоэмаль. Каждый вид имеет собственные характеристики в зависимости от задач, которые ставятся перед материалом.

процесс изготовления стекла из песка| дробилка

Из чего делают стекло? Виды стекла, процесс изготовления

Многие изделия, сделанные из стекла, мы видим на улице и используем в повседневной жизни. процесс изготовления вещества что стекло делают только из песка

Процесс изготовления стекла из песка Япония

Из чего делают стекло — от крупинок песка до произведений . May 02, 2013 Между тем, процесс создания этого материала довольно интересен, а диапазон применения — очень широк.

изготовления стекла из песка

Процесс изготовления стекла из песка Япония Из глубины веков: как развивалось производство стекла. Самые ранние предметы из стекла находят . процесс изготовления стекла. из песка.

Процесс изготовления и обработки стекла флоат методом

Процесс изготовления листового стекла. До 90% листового стекла в мире производится флоат-методом, технологии, изобретенной в 50-х гг. прошлого века А.

технология изготовления святящегося песка

Процесс изготовления стекла из песка Технология изготовления художественных изделий из стекла . Каждая фигурка из стекла изготавливается вручную.

Технология производства, изготовления и обработки стекла

Технология производства стекла от самого начала и до появления конечного продукта состоит из больших инвестиций и досконального знания химических формул самого изготовления.

Производство стекла: виды и технологии

Nov 28, 2017 Идея изготовления изделий из стекла таким способом господствовала еще в начале xx века. Однако развитие она получила в середине прошлого столетия, когда английская компания ?Пилкингтон

5/5(1)
Как изготовить стекло? Технология производства стекла

Стекло знакомо всем. Но процесс его изготовления чрезвычайно увлекателен. Каждый этап важен и влияет на качество конечного продукта. Основу составляют песок, сода, известь. Процесс практически весь автоматизирован.

процесс изготовления из изготовленного песка

процесс изготовления камня specifiion дробилка. искусственный процесс изготовления песка для Мба Производство искусственного камня: бизнес план Video embedded,что владелец предприятия всегда должен понимать процесс,Как

Стекло — Википедия

Теория строения стекла имеет значение не только для понимания свойств изделий из чистого стекла, но и для всех силикатных изделий, которые в процессе производства находились при температуре выше +800 °c.

Как делают стекло, или Процесс, прошедший тысячелетия

Процесс создания стекла. Технология изготовления стекла из песка. Чтобы узнать, как делают стекло из песка, необходимо определиться, что вообще нужно для этого процесса.

Как сделать садовую дорожку из песка и цемента YouTube

Aug 02, 2019 Процесс изготовления садовой дорожки из песка и цемента. This video is unavailable.

Производство стекла и изделий из стекла как бизнес

В качестве базовых сырьевых материалов для изготовления изделий из стекла, предназначенных для строительно-ремонтных работ, выступают кварцевый песок, сульфат натрия или сода, мел или

Процесс-изготовления-промывают-кварцевый-песок

процесс для изготовления кварцевого пескапеска[randpic]Процесс изготовления стекла из песка Запрос на продажу Процесс изготовления стекла кварцевый песок ..

Сырье для производства стекла: виды и особенности

Самым часто применяемым веществом для изготовления стекла является оксид кремния, получаемый преимущественно из кварцевого песка. В

Процесс изготовления лобового стекла YouTube

Aug 30, 2012 Наглядное описание технологического процесса изготовления лобового стекла на заводе

Производство Стекла. Как делают стекло в 2019 году

В последние 10 лет продукция стекольной промышленности пользуется повышенным спросом. Из стекла изготавливают сувенирные изделия, мебель, оконные и дверные комплектующие, посуду, разнообразные емкости и т.

Как сделать стекло в домашних условиях?

Хотите заняться каким-то мастерством? Узнайте, как сделать стекло в домашних условиях. В этой статье вы найдете подробные пошаговые мастер-классы по изготовлению стекла разными способами из подручных средств и

песок процесс изготовления пресс форм

песок процесс изготовления пресс форм Литье цветных 3d-печать форм для литья из песка на . [24/7 онлайн] Оборудование для изготовления пресс-форм

Как сделать стекло?

Процесс изготовления стекол проходит в несколько этапов. Подготовка материалов: обогащение кварцевого песка, удаление из песка примесей железа, дробление известняка и доломита.

Процесс изготовления песка

процесс изготовления железа из железа песка. Кварцевый песок. Технология изготовления Sbs group. Кварцевый песок. Технология изготовления . которой производится сушка и просеивание песка

Как сделать зеркало из стекла: процесс изготовления

Процесс изготовления зеркала из стекла. Прежде всего нужно подобрать подходящее стекло. Можно использовать обычное стекло для окон. При наличии, его можно извлечь из старой рамы.

Производство изделий из муранского стекла: что это такое

Муранская (венецианская) разновидность стекла, которая была изготовлена по одной из старинных технологий, в прошлом возникших на острове под названием Мурано возле Венеции.

Производство из вторичного стекла битого или стеклотары

Узнайте о вариантах производства из вторичного стекла, полученного из битого или стеклотары, различных товаров, изделий, особенности повторного использования стеклянного сырья. Что можно сделать в процессе

Производство изделий из муранского стекла: что это такое

Муранская (венецианская) разновидность стекла, которая была изготовлена по одной из старинных технологий, в прошлом возникших на острове под названием Мурано возле Венеции.

производство изделий из кварцевого песка

Производство стекла и изделий из стекла как бизнес, изготовления изделий из,из кварцевого песка,Производство мебели из . [24/7 онлайн] бизнес план завода по производству кварцевого песка

Производство стекла и изделий из стекла как бизнес

В качестве базовых сырьевых материалов для изготовления изделий из стекла, предназначенных для строительно-ремонтных работ, выступают кварцевый песок, сульфат натрия или сода, мел или

Как изготовить стекло? Технология производства стекла

Далее следует этап тонкой фильтрации для очищения песка от включений металлов. Попадание последних изменит химический состав стекла. Оборудование для изготовления. Процесс

Производство из вторичного стекла битого или стеклотары

Узнайте о вариантах производства из вторичного стекла, полученного из битого или стеклотары, различных товаров, изделий, особенности повторного использования стеклянного сырья. Что можно сделать в процессе

Процесс изготовления песка

процесс изготовления железа из железа песка. Кварцевый песок. Технология изготовления Sbs group. Кварцевый песок. Технология изготовления . которой производится сушка и просеивание песка

изготовление кварцевого песка

Картины из цветного песка — Магазин развивающих игр и . Упростить задачу по подготовке к началу изготовления такой картины смогут готовые наборы для изготовления фресок из кварцевого песка.

Как сделать стекло?

Процесс изготовления стекол проходит в несколько этапов. Подготовка материалов: обогащение кварцевого песка, удаление из песка примесей железа, дробление известняка и доломита.

Технология Изготовления Кварцевого Песка

технология изготовления золотого песка Продажи. технология изготовления гок кварцевого песка технология цветнового кварцового. Проект Процесс изготовления искусственного песка

процесс извлечения кварцевого песка в Индии

робо песок делая машину в Индии. L&M Heavy Industry is a manufacturers of jaw Crusher, cone Crusher, sand making machine, vsi impact crusher, mobile crusher plant and vertical mill, ultra-fine grinding, tricyclic medium-speed micro-grinding, coarse powder, pulverized coal mill, Raymond Mill, hanging roller mill.

Как изготовить стекло? Технология производства стекла

Технология производства стекла начинается с подготовки и смешивания составных частей. От степени подготовки ингредиентов зависит качество стеклянных изделий.

кварцевого песка экстракции

машина для удаления оксида железа из . Метод процесс чтобы сделать кварцевой муки из кварцевого,Кварцевый завод по переработке песка для,путем прессования из кварцевого песка.

Видео как делают стекло Из чего делают стекло

как делают стекло Лучшее видео смотреть онлайн 3 г. назад. Из чего делают стекло (Стекловарение) — одна из древнейших технологий в материальной культуре, но сравните

Цена изготовления искусственного песка в Дубае

Процесс изготовления стекла из песка При изготовлении искусственного песка из . дл стекла . Посмотреть детали

Прочное и безопасное стекло | Наука и жизнь

Фрагмент из книги: Леенсон И. А. Химия в технологиях индустриального общества. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011.

Фото Натальи Домриной.

Распределение напряжений в стекле при изгибающей нагрузке: а — напряжение в листе закалённого стекла без нагрузки; б — напряжение в отожжённом стекле; в — напряжение в закалённом стекле под нагрузкой.

Стекло — один из самых распространённых материалов, окружающих человека. И в то же время мы его чаще всего не замечаем — и когда смотрим в окно, и когда разглядываем витрины магазинов, и когда смотримся в зеркало. А всё потому, что чистое стекло прозрачно.

Стекло появилось много тысяч лет назад, и никто не знает, кто и как его изобрёл. Римский писатель и учёный Плиний Старший, живший в I веке, рассказывает, что как-то финикийские купцы развели огонь под сосудом, чтобы в пути сварить еду. Очаг они устроили, за неимением камней, из кусков соды, которая на жару расплавилась и образовала с песком и другими составными частями почвы первое рукотворное стекло. Вероятно, этот рассказ — выдумка. Хотя бы потому, что для расплавления соды нужна очень высокая температура, которую обычный костёр не даёт. Скорее всего, стекло изобрели представители одной из древнейших профессий — гончары. При обжиге глиняные сосуды, кирпичи нередко трескались. Поэтому их пытались предварительно обмазывать разными составами. Одна из смесей оказалась удачной: готовое изделие покрылось тонкой блестящей эмалью. Это и было первое стекло — непрозрачное и мутное. Но для гончарных изделий это не было недостатком. Со временем из смеси соды, песка и известняка (или мела) стали варить стекло, из которого делали украшения, флакончики для благовоний. Вводя в стекло различные добавки, научились окрашивать его в разные цвета.

Труднее всего было получить бесцветное прозрачное оконное стекло. Его не было даже у королей и императоров средневековой Европы. Окна построек представляли собой узкие щели или небольшие отверстия, которые в непогоду закрывали ставнями или завешивали кожами, холстами, или натягивали бычий пузырь. Самые богатые люди могли позволить себе вставить в окна прозрачные пластинки слюды. В Европе слюду добывали в Карелии. Большие пластинки слюды попадались редко и потому стоили очень дорого. Лишь в XIV веке в домах самых богатых людей появилось оконное стекло (в зданиях церквей его стали использовать раньше — примерно в X веке). Для выработки хорошего стекла прежде всего нужен был очень чистый белый песок, а он встречается нечасто. Обычный песок, содержащий примеси железа, окрашивает стекло в зелёный цвет. Поэтому когда-то все оконные стёкла были зеленоватыми. И чем больше в песке железа, чем песок темнее, тем менее прозрачным будет стекло. Сейчас из такого стекла делают бутылки.

Промышленность выпускает множество самых разнообразных сортов стекла: электровакуумное, светотехническое, оптическое, химико-лабораторное, термометрическое, медицинское, тарное, хрустальное… В их состав могут, помимо обязательного оксида кремния, входить оксиды разных элементов – алюминия, кальция, магния, бария, натрия, калия, железа, бора, цинка и даже мышьяка (например, в молочном светотехническом стекле).

Все знают, что основной недостаток многих стёкол — их хрупкость. Огромная масса стеклянных изделий ежедневно превращается в стеклянный бой. Помимо экономических убытков, разбитое стекло представляет опасность, так как свежий скол стекла очень острый. Недаром только что надломленную пластинку стекла можно использовать в качестве режущего инструмента в микротоме — приборе, делающем тончайшие срезы биопрепаратов для биологических исследований. Но оказывается, стекло можно сделать не только очень прочным, но и не дающим острых осколков.

Эта история началась давно — в XVII веке. Английский принц Руперт (полный титул — пфальцграф Рейнский, герцог Баварский) имел все шансы сделать блестящую военную карьеру. Но, оставив военную службу, он посвятил последние годы своей жизни искусству и науке. Одно из его открытий — закалённое стекло. Что же это такое?

Все знают, что бывает, когда в графин или гранёный стакан из толстого стекла наливают крутой кипяток: стекло лопается. Это происходит потому, что стекло — очень плохой проводник тепла; оно прогревается в сотни раз медленнее, чем, например, медь. Поэтому когда внутренняя часть стакана уже горячая, внешние его слои ещё холодные. В результате теплового расширения наружная часть изделия испытывает огромные нагрузки, которые оно часто не выдерживает. Чтобы толстостенные стеклянные изделия не разрушались, их следует нагревать (и охлаждать) медленно. Тем более это относится к изготовлению различных стеклянных изделий: после формования из полужидкой стеклянной массы их охлаждают до комнатной температуры очень медленно. Делается это в специальных печах, в которых температура понижается в течение многих часов. Эта процедура называется отжигом, а полученное таким образом изделие — отожжённым.

В плохо отожжённом стекле остаются внутренние напряжения, которые никак не изменяют его внешний вид (они видны только в поляризованном свете), но сильно ухудшают механические свойства. Эти напряжения часто концентрируются на краях, утолщённых частях изделий. В листовом стекле они могут следовать одно за другим, образуя как бы цепочку. Такое стекло очень трудно отрезать по прямой линии: неравномерно распределённые напряжения уводят трещину в сторону от нанесённой алмазом царапины.

Но отжечь стекло — только полдела. Поверхность даже хорошо отожжённого стекла, как правило, ослаблена множеством мельчайших трещинок, царапин, которые могут быть не видны невооружённым глазом. Особенно опасны микротрещины на краях стеклянных изделий. Именно с них и начинается разрушение. Под нагрузкой на концах трещинок концентрируются очень большие напряжения; трещина увеличивается и, в конечном счёте, прорезает всё изделие — оно раскалывается на части. Если каким-либо способом «залечить» поверхность стекла, сделать её очень ровной и гладкой, то такое стекло станет намного прочнее. Сделать это можно, например, химическим травлением поверхности. Если обычное оконное стекло опустить на несколько минут в смесь фтороводородной (плавиковой) и серной кислот, то с его поверхности будет стравлен слой толщиной до 0,1 мм. Оксид кремния из состава стекла при этом переходит в растворимый фторосиликат:

SiO2•xH2O+6HF→SiF62-+(2+x)H2O+2H+.

Чтобы обработанное таким образом стекло вновь не покрылось трещинками и царапинками из-за попадания на него пыли, а также для защиты от атмосферной влаги (она тоже понижает прочность стекла), его поверхность после сушки покрывают защитной плёнкой из кремнийорганических соединений. Частично «залечить» трещинки в только что купленном стакане можно и в домашних условиях. Для этого его надо осторожно нагреть в воде до её кипения и продолжать кипячение ещё минут десять. Такой стакан будет жить дольше.

В промышленности для упрочнения стекла его закаляют. Закалку осуществляют путём резкого охлаждения горячего стекла. Посмотрим, что будет, если расплавленное стекло вылить в холодную воду. Если лить его понемногу, отдельными каплями, то они не растрескиваются и после охлаждения остаются целыми. Если стекло нагрето до очень высокой температуры (когда оно совсем жидкое), то при падении в воду капельки стекла с достаточно большой высоты она превращается почти в идеальный шарик. Если же кончик стеклянной палочки расплавить на обычной горелке, которой пользуются стеклодувы, то образуется довольно вязкая капля, которая как бы нехотя отрывается от палочки и при этом тянет за собой стеклянную нить. При попадании в холодную воду такая капля принимает форму слезинки с длинным хвостиком. При вхождении в воду скорость падения капли резко замедляется, тогда как её полужидкий хвост продолжает двигаться с прежней скоростью. В результате хвостик у застывшей капли получается в виде змейки. Именно такие капли получил впервые принц Руперт, поэтому они названы его именем (другое название — батавские слёзки).

То, что слёзки остаются целыми, — далеко не самое удивительное их свойство. Они исключительно прочные: выдерживают сильные удары молотком по толстой грушевидной части. Но есть у слёзки ахиллесова пята: стоит надломить её тонкий хвостик поближе к основанию, как вся капля с треском рассыпается на мельчайшие кусочки. Если проводить этот эксперимент в темноте, то иногда видно свечение. Рассыпание слёзок может происходить с такой силой, что, если проводить опыт в стакане с водой, он разбивается, как при взрыве!

Чтобы объяснить необычные свойства слёзок, рассмотрим более подробно процесс их образования. При охлаждении капли возникают силы, которые тянут наружный слой внутрь, создавая в нём напряжения сжатия, а внутреннее ядро — наружу, создавая в нём напряжения растяжения. Отжиг (длительный нагрев при 100оС) приводит к снятию напряжений, так как при повышенных температурах частицы стекла приобретают подвижность и переходят на свои «удобные» места.

Описанные свойства «рупертовых слёз» присущи в большей или меньшей степени всем стеклянным изделиям, которые не прошли отжиг. Такое стекло называется закалённым. Болонские стеклодувы, например, изготовляли круглые сосуды с толстым дном, которые быстро охлаждали на воздухе. Эти сосуды (их называли болонскими склянками) выдерживали сильные удары без разрушения. Но уже незначительные повреждения внутренней их части, например царапины, приводили к разрыву сосуда на части.

Высокая прочность закалённого стекла широко используется на практике. Если напряжения создаются в стекле направленно и равномерно, то они в значительной степени упрочняют его. Чтобы понять, почему это возможно, рассмотрим лист быстро охлаждённого с обеих сторон стекла.

Как и в случае шарика, наружные слои такого стекла будут испытывать сильное сжатие, которое по мере продвижения внутрь листа сначала уменьшается, а потом переходит в напряжение растяжения — оно максимально в центре, как это показано на рисунке. Распределение напряжений в нижней половине листа зеркально повторяет картину в верхней части.

Рассмотрим теперь, как будет вести себя под нагрузкой обычное стекло. Положим лист стекла на две опоры и надавим сверху. Верхняя изогнутая часть стекла будет испытывать сжатие, а нижняя часть — растяжение. Очевидно, что максимальные нагрузки приходятся на самые внешние слои — а они как раз и самые слабые — по причинам, о которых говорилось выше. При этом стекло начнёт разрушаться снизу, так как сжатие оно выдерживает в десять раз лучше, чем растяжение, как, впрочем, и другие материалы.

Проделаем ту же операцию с закалённым стеклом. Здесь прилагаемая механическая нагрузка приведёт к напряжениям, которые будут налагаться на уже имеющиеся в стекле. Казалось бы, это должно только ухудшить дело. Действительно, в верхней части стекла суммарное напряжение сжатия ещё более вырастет. Но дальше сложение напряжений приведёт к тому, что наиболее опасные напряжения растяжения будут максимальными где-то внутри листа, тогда как вблизи нижней поверхности напряжения могут оказаться очень малыми. Итак, под влиянием изгибающего усилия закалённое стекло испытывает по сравнению с отожжённым стеклом большее сжатие в верхнем слое и меньшее растяжение в нижнем слое. В результате на лист закалённого стекла, лежащего на двух опорах, могут встать несколько человек — лист прогнётся в 4—5 раз сильнее, чем обычное стекло, но не сломается! Закалённое стекло значительно превосходит обычное и по термическим нагрузкам — оно выдерживает перепады температур до 270оС, тогда как обычное растрескивается уже при быстром изменении температуры на 70оС.

Опыты по получению промышленного закалённого стекла начали проводить в последней четверти XIX века. Изобретателем особого «твёрдого стекла» считается итальянец де ла Басти. Стеклянные изделия, нагретые до красного каления, но не потерявшие своей формы, он погружал в ванну со смесью расплавленного жира и растительного масла, смешанных в определённой пропорции. Такую смесь можно было нагреть до нужной температуры (обычно от 150 до 300оС) и таким образом регулировать скорость охлаждения в зависимости от состава стекла, формы изделия и его размеров. Испытывались и другие способы закалки — в расплавленном парафине при 200оС, перегретым водяным паром, охлаждение листового стекла сдавливанием между холодными металлическими (или металлической и глиняной) пластинами. Такие опыты, в частности, проводил немец Ф. О. Шотт, который в 1886 году основал знаменитый стекольный завод (шоттовское стекло и поныне известно во всём мире; из него делают и лабораторную посуду высокого качества). Отличить закалённое стекло от простого можно по его оптическим свойствам: закалённое стекло обладает двойным лучепреломлением и в поляризованном свете будет казаться окрашенным.

В настоящее время закалённое стекло производят в большом количестве. Для закалки листового стекла его нагревают до 600—650оС и затем быстро охлаждают путём равномерного обдувания воздухом на специальной обдувочной решётке. Такое стекло по своим термическим и механическим свойствам значительно превосходит обычное. Например, листовое отожжённое стекло толщиной 5—6 мм выдерживает без разрушения удар стального шара массой 800 г при его падении с высоты не более 15 см. Если же это стекло закалить, то оно уже сможет выдержать без разрушения удар аналогичного шара при его падении с высоты 120 см! Прочность на изгиб у закалённого стекла тоже в 4—5 раз выше, чем у обычного. Такое «небьющееся» стекло применяют для остекления вагонов, автомобилей, самолётов и т. д. Главная его особенность в том, что при аварии оно не даёт больших кусков с очень острыми краями, которые исключительно опасны, а рассыпается на небольшие (примерно 3—5 мм) кусочки округлой формы без острых краёв. Для ещё большей безопасности передние стёкла автомобилей делают из так называемого триплекса: комбинации из двух листов обычного или закалённого стекла, склеенных прозрачным и упругим слоем синтетического полимера. При ударе осколки такого стекла остаются на месте, так как удерживаются полимером.

Информация о книгах Издательского дома «Интеллект» — на сайте www.id-intellect.ru

Как делают стекло? | Studialotus.ru

Люди каждый день сталкиваются с различными предметами из стекла.

Стекло считают практически волшебным изделием – имеет прозрачность и представляет собой материальный объект.

Вещества будут просвечивать, в случае если фотоны будут проходить через него и не будут поглощены.

Не много людей думают о том, как создают стекло и что используют, создавая его.

Предлагаем Вашему вниманию немного любопытной информации:

Стекло разлагается около 1000000 лет. Оно терпит переработку, не теряя своих качественных характеристик.

Самую большую толщину имеет стекло экрана в аквариуме Сиднея - двадцать шесть сантиметров.

ИЗ ЧЕГО ЕГО ИЗГОТАВЛИВАЮТ.

Чтобы изготовить стекло, мастерами берутся определенные пропорции:

Кварцевого песка - он является главной составляющей; извести; соды.

 

КАКИМ ОБРАЗОМ ЕГО ИЗГОТАВЛИВАЮТ.

Сначала смесь кварцевого песка с содой и известью кладут в печь и разогревают до 1700 C.
Происходит соединение песчинок, затем они становятся однородной субстанцией, происходит удаление газа.

После этого происходит опущение массы в олово, которое расплавилось и имеет температуру более 1000 C.
Чем более тонкая масса, которая находится в ванной, где и олово, тем более тонкое стекло получится в итоге.

СЕКРЕТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ.

В завершении процесса постепенно охлаждают массу. Она размещается в конвейере и охлаждается до 250 C.

Любопытные факты:

Самое дорогостоящее - Муранское стекло. Продукция с его применением оценивается миллионами долларов.

С давнего времени Венеция прославилась стеклом прекрасного качества.

Достоверным фактом является то, что в 13 веке государственным правительством было перенесено производство на территорию большого острова Мурано, и мастера не имели права покинуть этот остров, вплоть до наказания - смертного приговора.

Самое дорогим в мире считается Муранское стекло.

Помимо этого, туристам и другим жителям Венеции нельзя было посещать остров. С помощью строгих мер секрет изготовления остался сохранен.

Одно самое необычное психическое заболевание в Средневековье называлось "стеклянной болезнью". Люди, страдающие от этого недуга, думали, что они стеклянные и боялись, что разобьются.

Данная болезнь имелась у французского короля Шарля VI, который облачался в многослойную одежду и ни кому не разрешал притрагиваться к себе.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА СОДА С ИЗВЕСТЬЮ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ?

С помощью соды плавление уменьшается вдвое. Не добавляя ее, песку станет весьма трудно расплавляться, таким образом, затруднится соединение песчинок друг с другом.

Присутствие извести необходимо для стойкости массы к воде. Не будь ее, окно, к примеру, было бы растворено под первым же дождем, а стакан треснул бы от воды.

Это интересно!

В Китае не было производства стекла больше пятисот лет - с 14 до 19 века. Теперь он в лидерах по этой отрасли и осуществляет контроль трети рынка стекла в мире.

1994 год стал очень энергичным в стекольной переработке в Соединенных Штатах Америки. Разместив предметы из стекла, которые были переработаны в течение того года, одной линией, можно получить своеобразную "дорогу" к Луне.

ПОЛУЧЕНИЕ ЦВЕТНОГО СТЕКЛА.

Стекла не создаются лишь бесцветными.

Для получения цветного изделия, в печь, в которой происходит плавление, кроме главных ингредиентов, производят добавление химических соединений:

Оксидов железа, которые придают красный цвет.

Оксидов никеля, которые обеспечивают коричневый, фиолетовый цвета (смотря сколько добавить).

Для получения ярко - желтого цвета, необходимо в основные компоненты добавить оксид урана.С помощью хрома стеклу придается зеленый цвет.

ХАРАКТЕРИСТИКИ И СВОЙСТВА СТЕКЛА.

Компоненты при создании продукции из стекла берут в определенных пропорциях, смотря какое назначение у будущего предмета.

Выделяются:

  • Бытовой вид – те, из которых изготавливается посуда, очки и т.д.;
  • строительные – из них осуществляют изготовление витрин, окон, витражей;
  • технические – более плотные. Их применяет тяжелая промышленность.

Главное качество стекла – пропуск солнечного света сквозь себя, только не на 100%.

Пропускная способность света у стандартного стекла только 85%.

Обладает оно также малой теплопроводностью, так сказать несильным нагревом от прочих предметов.

Этим свойством пользуются при применении стекла в камине (кухонной технике – плиты, духовки и др.).

Это интересно!

Кто не слышал про бронированное (пуленепробиваемое) стекло!

Оно производится следующим образом: стеклянные пласты в определенном количестве соединяются друг с другом, фиксируются с помощью полимерных пленок и отправляются в печку.

Впервые стекло, которое имеет пуленепробиваемые свойства, было установлено на окнах в Белом доме в 1941 г.

Стекло - невероятное изделие. Создается весьма тяжело и травмоопасно, но как оно вызывает интерес и необходимо всем нам!

Glass Alliance Europe

Стекло - это твердый и прозрачный материал, который используется во многих сферах нашей повседневной жизни. Стекло изготавливается из натурального и обильного сырья (песок, кальцинированная сода и известняк), которые плавятся при очень высокой температуре, образуя новый материал: стекло. При высоких температурах стекло структурно похоже на жидкости, однако при температуре окружающей среды оно ведет себя как твердое тело.В результате стекло можно заливать, выдувать, прессовать и формовать в различные формы.

Производство стекла имеет давнюю традицию, уходящую корнями в 3500 г. до н.э., когда считается, что стекло было впервые искусственно произведено в Египте и Месопотамии для использования в качестве украшений, а затем и в качестве сосудов. С тех пор процессы непрерывно эволюционировали от ручного изготовления к сегодняшним высокотехнологичным производственным процессам, а количество видов и областей применения стекла увеличилось.

Стекло как никакое другое вещество сформировало европейское культурное наследие, регионы, отрасли, условия жизни, внедрение технологий и т. Д. Просто представьте себе шедевры из стекла, такие как чешский хрусталь, остров Мурано в Италии, галерею Миррос Версальского дворца или витражи в соборах.

Стекло

сегодня окружает нас повсюду и продолжает предлагать передовые решения, как само по себе, так и в сочетании с другими материалами для высокотехнологичных приложений; тенденция, которая, скорее всего, сохранится в будущем.

Производство стекла

Стекольная промышленность характеризуется множеством производственных процессов в зависимости от производимого конечного продукта и его конечного применения. Однако все эти производственные процессы имеют общее происхождение: стекло сначала нужно расплавить!

Для плавления стекла требуется сырье двух видов: песок разных видов и переработанное стекло. Это сырье смешивается вместе, загружается в печь, где плавится при температуре около 1500 ° C с образованием расплавленного стекла.Затем расплавленное стекло вынимают из печи для придания ему формы и последующего охлаждения. Для многих применений полученное стекло может быть дополнительно обработано для получения определенных свойств, таких как повышенная механическая прочность и повышенная устойчивость к разрушению.

Точный состав стекла может варьироваться в зависимости от требований конкретного применения, но наиболее часто используемый тип стекла, натриево-известковое стекло, состоит из кварцевого песка, кальцинированной соды, известняка, доломита и стеклобоя (переработанное стекло).В смесь могут быть добавлены дополнительные материалы, такие как оксид железа или кобальт, для придания стеклу зеленого или синего цвета.

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? - Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки. Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается невероятная легкость. Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал ... но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало ... или стеклянная лампочка. Стекло - одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком.Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи с разной длиной волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов. Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета.Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Ты можешь сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно иную внутреннюю структуру.Но это как бы сильно вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют аморфным твердым телом. Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло - такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Кроме будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в затвердевшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делают стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь.Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или "плавающие" (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару "взорвав" их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют немного другой процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика, склеенных все вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло - твердое тело ... или жидкость?

Изображение: Вверху: В обычном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ - и то, и другое - и ни то ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела имеют фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем "твердым", ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина - это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода - почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно и легко объяснимо. В исключения - это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, которая была бы похожа на металл). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло - это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло - далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится ультрафиолетовый свет.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) - один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы используя стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы продлить срок их службы. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это прекрасная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М.Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Ясно, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло - один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде - "невидимо прозрачно", так что мы даже не замечаем, что это есть!

Если вам понравилась эта статья ...

... вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

  • Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин.Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
  • .
  • Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
  • Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
  • Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
  • Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

  • Ради искусства: риск и вознаграждение на 2000 градусов Глории Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
  • Стекло
  • работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
  • Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
  • Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
  • «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

  • Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), который описывает его химический состав и физические свойства.
  • Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
  • Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники. Автор Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® является зарегистрированным товарным знаком Corning Incorporated.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? - Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки.Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается невероятная легкость. Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал ... но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало ... или стеклянная лампочка. Стекло - одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком. Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи с разной длиной волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов. Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета.Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Ты можешь сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно иную внутреннюю структуру.Но это как бы сильно вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют аморфным твердым телом. Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло - такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Кроме будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в затвердевшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делают стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь.Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или "плавающие" (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару "взорвав" их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют немного другой процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика, склеенных все вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло - твердое тело ... или жидкость?

Изображение: Вверху: В обычном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ - и то, и другое - и ни то ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела имеют фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем "твердым", ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина - это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода - почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно и легко объяснимо. В исключения - это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, которая была бы похожа на металл). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло - это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло - далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится ультрафиолетовый свет.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) - один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы используя стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы продлить срок их службы. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это прекрасная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М.Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Ясно, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло - один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде - "невидимо прозрачно", так что мы даже не замечаем, что это есть!

Если вам понравилась эта статья ...

... вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

  • Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин.Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
  • .
  • Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
  • Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
  • Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
  • Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

  • Ради искусства: риск и вознаграждение на 2000 градусов Глории Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
  • Стекло
  • работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
  • Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
  • Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
  • «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

  • Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), который описывает его химический состав и физические свойства.
  • Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
  • Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники. Автор Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® является зарегистрированным товарным знаком Corning Incorporated.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? - Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки.Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается невероятная легкость. Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал ... но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало ... или стеклянная лампочка. Стекло - одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком. Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи с разной длиной волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов. Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета.Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Ты можешь сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно иную внутреннюю структуру.Но это как бы сильно вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют аморфным твердым телом. Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло - такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Кроме будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в затвердевшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делают стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь.Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или "плавающие" (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару "взорвав" их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют немного другой процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика, склеенных все вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло - твердое тело ... или жидкость?

Изображение: Вверху: В обычном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ - и то, и другое - и ни то ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела имеют фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем "твердым", ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина - это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода - почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно и легко объяснимо. В исключения - это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, которая была бы похожа на металл). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло - это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло - далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится ультрафиолетовый свет.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) - один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы используя стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы продлить срок их службы. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это прекрасная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М.Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Ясно, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло - один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде - "невидимо прозрачно", так что мы даже не замечаем, что это есть!

Если вам понравилась эта статья ...

... вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

  • Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин.Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
  • .
  • Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
  • Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
  • Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
  • Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

  • Ради искусства: риск и вознаграждение на 2000 градусов Глории Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
  • Стекло
  • работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
  • Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
  • Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
  • «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

  • Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), который описывает его химический состав и физические свойства.
  • Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
  • Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники. Автор Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® является зарегистрированным товарным знаком Corning Incorporated.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

Стекло: от песка к прочному

Какой песок вы можете видеть? Звучит так, будто оксюморон - песок песчаный, грязный и печально известен тем, что попадает в любую щель, какую только может. Кроме того, он вряд ли полупрозрачен. Посещение пляжа во время сильного ветра невозможно из-за плохой видимости.Так как же увидеть сквозь песок? Простой. Просто нагрейте его и сделайте стекло.

Стекло изготовлено из обычного песка, нагретого до 1700 градусов по Цельсию (3090 ° F) и расплавленного до состояния жидкости. Он не остывает и не сразу превращается обратно в крупные крупинки. Вместо этого он полностью трансформируется по мере изменения состояния и становится чем-то новым. Новый продукт представляет собой аморфную жидкость, поскольку имеет твердую структуру, но с молекулярными особенностями жидкости.

Однако в коммерческих целях прямой песок используется редко.Вместо этого песок смешивают с переработанным стеклом, карбонатом натрия и карбонатом кальция. Затем смесь нагревают, пока все не растает. Натрий действительно снижает температуру плавления песка, но заставляет стекло плавиться в воде. Вот почему добавлен кальций (известняк), чтобы продукт не превратился в Злую Ведьму Запада.

После того, как песок расплавлен, стекло обычно разливают в формы, чтобы создать формы для всего, от чашек до предметов коллекционирования. Для плоских листов жидкую смесь выливают поверх расплавленного олова в гигантском чане.Некоторому стеклу придают уникальную форму и дизайн, оборачивая его вокруг трубы и вращая. Выдувание стекла - это само по себе искусство, а удивительные украшения и вазы - лишь некоторые из конечных результатов.

Конечно, существует множество разновидностей стекла, помимо того, что используется для изготовления окон и посуды. В зеленых тонах железо и хром добавляются в процессе плавки. В пирексе и другой жаростойкой посуде используется оксид бора, чтобы предотвратить растрескивание при сильном нагреве. Кристаллы легко режутся, и их можно оценить по тому, как они изменяют цвет.Это достигается добавлением оксида свинца. Что касается пуленепробиваемого стекла, то на самом деле это обычные листы стандартного стекла, уложенные вместе и скрепленные пластиком.

Ветровые стекла - один из наиболее распространенных типов стекла, с которым люди сталкиваются ежедневно, и начинаются с основной формулы стекла. Однако добавляются несколько дополнительных химикатов: оксид калия, оксид магния и оксид алюминия. Эту смесь расплавляют и охлаждают, прежде чем нарезать нужную форму. На самом деле огранка производится инструментом, покрытым алмазной пылью, поскольку алмаз - одно из немногих веществ на Земле, более прочных, чем стекло.Хрустальному стеклу придают форму и подвергают закалке. Закалка заключается в нагревании стекла, чтобы сделать его более прочным. Лобовое стекло ламинировано и прикреплено к автомобилю, для которого оно было изготовлено.

Подобно зеленому цвету, описанному выше, витражи также разрываются цветом. Это достигается с помощью любого количества оксидов металлов, в зависимости от желаемого оттенка. Витражи по-прежнему изготавливаются вручную с использованием тех же техник, что и при выдувании стекла.Конечно, прежде чем хоть какой-то песок расплавится, необходимо разработать дизайн и определить, сколько стекла каждого цвета. Стекло готовится и охлаждается, затем нарезается соответствующей формы и иногда окрашивается для создания различных эффектов. Далее идут остекление и ведущая часть, чтобы добавить ведущую часть, разделяющую каждый сегмент. Затем все гидроизолировано и собрано. Хотя это требует гораздо больше времени и средств, уникальная красота витражей сохраняет их популярность.

Стекло было основным продуктом человеческой жизни с незапамятных времен. Стекло, сделанное руками человека, датируется 3500 годом до нашей эры.Маловероятно, что это изменится, учитывая, насколько это повсеместно в нашей жизни. Стекло вокруг нас повсюду, независимо от того, создано ли оно вручную или создано естественным способом. Так что вперед и посмотрите в окно, чтобы увидеть будущее в крошечной песчинке.

Вопрос: Как из песка делают стекло?

Как пошагово изготавливают стекло?

Как делают стекло: поэтапный процесс плавления и рафинирования. Для изготовления прозрачного стекла требуется правильный набор сырья. Плавающая ванна.Расплавленный материал из печи попадает в поплавковую ванну, которая представляет собой зеркальную поверхность из расплавленного олова. Покрытие для отражающего стекла. Отжиг. Осмотр. Раскрой на заказ.

Стекло состоит из песка?

На высоком уровне стекло - это песок, который был расплавлен и химически преобразован. Песок, обычно используемый для изготовления стекла, состоит из мелких зерен кристаллов кварца, состоящих из молекул диоксида кремния, также известного как кремнезем.

Как стекло изготавливается естественным образом?

В природе стекла образуются, когда песок и / или камни, часто с высоким содержанием кремнезема, нагреваются до высоких температур, а затем быстро охлаждаются.На выставке «Стекло в природе» представлены образцы стекла, сделанного в природе. Например, обсидиановое или вулканическое стекло - это расплавленная порода, которая быстро остывает, превращаясь в породу в стекловидном состоянии.

Почему стекло сделано из песка?

Песок плавится при чрезвычайно высокой температуре 3090 градусов по Фаренгейту. Когда песок достигает точки плавления, он подвергается полному преобразованию. Структура меняется по мере того, как она становится аморфной - не совсем жидкой и не совсем твердой. Это уникальное вещество создает формуемый материал, из которого можно делать стекло.

Что такое сырье для стекла?

Стекло изготавливается из натурального и широко распространенного сырья (песок, кальцинированная сода и известняк), которые плавятся при очень высокой температуре с образованием нового материала: стекла.

Какие бывают 4 типа стекла?

Существует четыре основных типа или прочности стекла: Отожженное стекло. Отожженное стекло - это основной продукт, получаемый на стадии отжига флоат-процесса. Термоупрочненное стекло. Термоупрочненное стекло - это полузакаленное или полузакаленное стекло.Закаленное или закаленное стекло. Ламинированное стекло.

Что такое стекло из элементов?

Состав промышленного стекла Такие стекла изготавливаются из трех основных материалов: песка (диоксид кремния или SiO 2 ), известняка (карбонат кальция или CaCO 3 ) и карбонат натрия (Na 2 CO 3 ). .

Кто изобрел стекло?

О первых попытках изготовления стекла известно немного. Однако обычно считается, что производство стекла было открыто 4000 или более лет назад в Месопотамии.Римский историк Плиний приписывал происхождение стеклоделия финикийским морякам.

Можно ли сделать стекло дома?

Для изготовления стекла песок необходимо нагреть до очень высокой температуры. Стекло представляет собой смесь кварцевого песка, карбоната натрия и оксида кальция. В него также могут входить другие химические вещества, в зависимости от того, для чего используется стекло. Затем они нагреваются до очень высокой температуры, позволяя им плавиться вместе.

Стекло - это натуральный продукт?

Стекло немного сложнее классифицировать, но его можно считать натуральным материалом.Это происходит из песка, который был растоплен, а затем охлажден. Молекулы, из которых состоит стекло, остались такими же, как и в песке. «Натуральные» продукты изготавливаются из природных ресурсов, таких как дерево и песок.

Обсидиан настоящий?

Обсидиан (/ əbˈsɪɾiən /) - это вулканическое стекло природного происхождения, образованное в виде экструзивной вулканической породы. Обсидиан образуется, когда фельзитовая лава, вытесненная из вулкана, быстро охлаждается с минимальным ростом кристаллов.

Можно ли сделать стекло без песка?

Вы можете превратить любой материал в «стекло», но если вам нужно красивое стекло, которое может видеть сквозь него, тогда вы можете использовать кварцевый песок (кварцевый песок).Таким образом, вы можете использовать любой тип кварцевого песка, который только сможете найти. К счастью для всех нас, кварц очень распространен и достаточно прочен, поэтому много «песка» бывает кварцем.

Зеркала сделаны из песка?

Стекло также считается хорошим материалом для изготовления зеркал, поскольку ему можно придать различные формы для изготовления специальных зеркал. Стеклянные листы изготавливаются из кремнезема, который можно добывать или очищать из песка. Стекло из природных кристаллов кремнезема известно как плавленый кварц.

Сколько песка нужно для изготовления стекла?

Он сообщил мне, что в производстве стекла существует правило, согласно которому 85% веса бутылки состоит из песка.Итак, чтобы узнать количество песка, используемого в 16 унц. бутылки, вам нужно будет взвесить бутылку (пустую, конечно !!), а затем умножить вес на 0,85.

Научный рецепт песка, соды и извести

Стекло производится путем плавления песка в жидкости. Ты не будешь посмотрите, что происходит на вашем местном пляже. Песок плавится в жидкое состояние при температуре около 1700 ° C (или 30390 ° F)! На заводе по производству товарного стекла песок смешивают стеклобоя (куски переработанного стекла), кальцинированной соды и известняка, а затем нагревают.Сода помогает снизить температуру плавления песка, что способствует снижению общего энергия - и затраты - необходимы, чтобы расплавить это. Побочным продуктом добавления соды является то, что она производит стекло, которое растворяется в воде, поэтому добавляется известняк, чтобы предотвратить образование стекла. происходит. Конечный продукт называется натриево-известково-кремнеземным стеклом, и он наиболее часто используется стекло.

Странно то, что как ни старайся прохладный песок после того, как он нагрелся до 1700 ° C, он никогда не превратится обратно в продал снова. Он становится тем, что ученые называют аморфным твердым телом, которое похоже на гибрид твердого и жидкого.

В зависимости от того, какое стекло создается, плавленое песок можно заливать в формы для изготовления бутылок или выливать по поверхности расплавленного олово для изготовления плоских листов стекла, используемых в окнах и дверях. Процесс производства флоат-стекла называется Pilkington Process, названный в честь британцев производитель стекла Pilkington, который впервые применил эту технику в 1950-х годах.

Другие химические вещества также могут быть добавлен к исходному рецепту, который изменяет свойства или внешний вид.

Свинец - производит освинцованные или хрустальные стекла.У лидера лучше отражающие свойства, и поэтому стекло кажется «сверкающим». Этот вид стекло также поддается резке для формирования на стекле декоративных узоров.

Бор –изменяет термические и электрические свойства стекла и используется для изготовления Pyrex посуда, выдерживающая сильные жары и холода.

лантан Оксид - отлично световозвращающие свойства и используется для изготовления высококачественных линз в очках.

Железо - используется для поглощения инфракрасная энергия

Цвет Присадки А ряд добавок может быть использован для придания стеклу различных цветов.

Процесс охлаждения также можно изменить для создания разные формы стекла. Отожженное стекло, закаленное стекло и многослойное стекло все виды стекла, которые создаются с использованием одного и того же базового рецепта песка, но дополнительные шаги предпринимаются во время производственного процесса для нанесения покрытия, термообработки или гравировать стекло.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *