Sklo je jedním z nejstarších materiálůkterý je široce používán ve všech sférách lidské praxe kvůli souboru užitečných vlastností a vlastností. Během své existence (což je více než 5 tisíc let) zůstal jeho chemický vzorec prakticky stejný, změnily se pouze jeho vlastnosti.
Křemenné sklo
Po mnoho let se člověk snaží tvořitsklo je stále průhlednější a odolnější vůči různým destruktivním faktorům. V důsledku tohoto účelného zdokonalení se objevilo křemenné sklo - zcela nový typ materiálu s vlastnostmi, které ohromují mysl. Možná právě toto sklo určí směr dalšího vývoje lidstva.
Struktura z křemenného skla
Amorfní povaha materiálu je vysvětlena jeho strukturou, která je založena na čtyřstěnech křemíku a kyslíku. SiO molekuly2 „Navázat“ se na sebe kvůli vzájemné přitažlivosti atomů kyslíku.
Silikátové sklo, stejně jako běžné sklo, získávátavení suroviny. Jako takový lze použít čistý oxid křemičitý - kamenný krystal, žilní křemen, křemenný písek a uměle získaný oxid křemičitý.
Rozdíly mezi křemenným sklem a obyčejným
V závislosti na vybraném druhu suroviny se určují také některé vlastnosti konečného produktu. K získání křišťálově čistého a průhledného materiálu se tedy používá drahokam.
Hlavním rozdílem mezi silikátovým sklem a obyčejným sklem je jeho vysoká teplota tání - více než 1500 ° Co... V tomto případě začne oxid křemičitý vyzařovat intenzivní světelné záření ve viditelném spektru, to znamená, že začne zářit.
Vzhledem k amorfní struktuře suroviny je proces tavenímůže pokračovat po značnou dobu. Roztavená kompozice má vysokou viskozitu, která neumožňuje její hromadění nebo přemisťování. To ztěžuje výrobu křemenného skla se stejnou tloušťkou stěny.
Výrobní funkce
Z pohledu všech uvedených funkcívýroba silikátového skla je možná pouze na specializovaném zařízení. Tavárny musí udržovat vysokou teplotu a pro výrobu skleněných výrobků je nutné udržovat proud otevřeného plamene při teplotě 1800 ° Co a vyšší.
Existují speciální požadavky naprůmyslové prostory - musí být sterilní. Nezanedbatelné množství cizích částic nevyhnutelně povede k tomu, že hotové křemenné brýle brzy prasknou a ztratí své vlastnosti.
Všechny hlavní nástroje pro foukání skla jsou vyráběnyz tepelně odolných materiálů - žula, wolfram, které jsou mimo jiné těžké. Zaměstnanci proto musí být fyzicky silní a odolní.
Vlastnosti křemenného skla
Silikátové sklo má nízký výkonelektrická vodivost, takže se často používá jako dielektrikum ve složitých elektrických zařízeních. Hlavní užitečné vlastnosti, které křemenné brýle mají, lze rozdělit do tří skupin:
- Tepelný. Odolnost proti vysokým teplotám (1200 Сo), vysoký koeficient tepelné roztažnosti(15krát vyšší než u běžného skla), což určuje odolnost proti ostrým a výrazným teplotním výkyvům (při výrobě jsou výrobky chlazeny proudem ledové vody).
- Chemikálie. Sklo je chemicky neutrální, nereaguje se všemi alkáliemi a kyselinami, s výjimkou kyseliny fosforečné a fluorovodíkové (reakce začíná při teplotách nad 300 ° C)o).
- Optický. Index lomu křemenného skla je 150krát nižší než u běžného skla (če= 1,46). Díky tomu bezchybně propouští nejen sluneční světlo a běžné světlo, ale také neblokuje infračervené nebo ultrafialové záření.
Všechny tyto vlastnosti umožňují použití křemenesklo jako stavební materiál, jakož i pro výrobu laboratorního skla, optických přístrojů, elektrických zařízení, žáruvzdorných materiálů odolných vůči teplu. Jednou z hlavních oblastí jeho použití je výroba optických vláken.
Optické křemenné sklo
V závislosti na použitém ve výrobětechnologie křemenného skla může být neprůhledná a průhledná. V prvním případě bude ve své struktuře přítomno velké množství plynových bublin, které intenzivně rozptylují světlo.
Značky a řady optických skel
Existuje několik značek optického skla:KU-1, KI a KV. Výrobky se liší svou schopností přenášet viditelné, ultrafialové a infračervené záření. Nejprůhlednějším sklem je KI - je schopné propouštět světlo o vlnové délce 2600-2800 nm, nejméně průhledné je KB.
- 0 - materiál používaný za normálních provozních podmínek;
- 100 - sklo odolné vůči ionizujícímu záření s nízkou intenzitou;
- 200 - suroviny, které se smějí používat v podmínkách intenzivního ionizujícího záření.
Značka a série skla tvoří kód produktu.Používá se ve výrobě a určuje konkrétní druh skla. V naší zemi neexistuje jediný šifrovací systém, takže každá společnost označuje své produkty podle vlastního porozumění.
Rozsah aplikace
Silikátové sklo se používá k výrobě velkýchrůzné produkty. Ve vědeckých a průmyslových laboratořích jsou žádané trubice z křemenného skla, které se používají k měření hladiny kapaliny, výrobě elektrických topných zařízení, provádění chemických reakcí a skladování agresivních látek.
Je široce používán ve výrobě aneprůhledné sklo. Používá se všude tam, kde je nutné kontrolovat kapalné produkty při vysokých teplotách, a vzhledem k nízké ceně se používá univerzálně.
Optické sklo se používá u lodí araketová věda, zejména pro výrobu osvětlovacích zařízení. V petrochemických závodech je tento materiál ceněn pro svou vysokou odolnost vůči chemikáliím a používá se k regulaci korozivních kapalin. V letadlech jsou zasklené do kabin a používají se také jako tepelná izolace.
Výrobci vyrábějí výrobky v souladu s požadavky GOST 22291-83. Křemenné sklo, tuby, okna, hranoly, čočky a další výrobky jsou vyráběny hromadně i jednotlivě.
