Glas er et af de ældste materialersom er almindeligt anvendt på alle områder af menneskelig praksis på grund af et sæt nyttige kvaliteter og egenskaber. I løbet af dets eksistens (som er mere end 5 tusind år) har dets kemiske formel været praktisk talt den samme, kun dens kvaliteter har ændret sig.
Kvartsglas
I mange år har mennesket stræbt efter at skabeglas er mere og mere gennemsigtigt og modstandsdygtigt over for forskellige destruktive faktorer. Som et resultat af denne målrettede forbedring har kvartsglas vist sig - en helt ny type materiale med egenskaber, der forbløffer sindet. Måske er det dette glas, der vil bestemme retningen for menneskehedens videre udvikling.
Struktur i kvartsglas
Materialets amorfe natur forklares med dets struktur, der er baseret på silicium-ilt-tetraeder. SiO-molekyler2 "Bind" til hinanden på grund af den gensidige tiltrækning af iltatomer.
Silikatglas, som almindeligt glas, opnås vedsmeltning af råmaterialet. Som sådan kan der anvendes rent silica - bjergkrystal, venekvarts, kvartssand samt kunstigt opnået siliciumoxid.
Forskelle mellem kvartsglas og almindeligt
Afhængig af den valgte type råmateriale bestemmes også nogle af slutproduktets egenskaber. Så for at opnå et krystalklart og gennemsigtigt materiale anvendes rhinestone.
Hovedforskellen mellem silikatglas og almindeligt glas er dets høje smeltepunkt - mere end 1500 ° Ccirka... I dette tilfælde begynder siliciumoxid at udsende intens lysstråling i det synlige spektrum, det vil sige det begynder at gløde.
På grund af den amorfe struktur af råmaterialet, smelteprocessenkan fortsætte i lang tid. Den smeltede sammensætning har en høj viskositet, som ikke tillader, at den opsamles eller flyttes. Dette gør det vanskeligt at fremstille kvartsglas med samme vægtykkelse.
Produktionsfunktioner
I betragtning af alle de anførte funktionerproduktionen af silikatglas er kun mulig på specialudstyr. Smelterne skal opretholde en høj temperatur, og for at skabe glasprodukter er det nødvendigt at opretholde en strøm af åben ild ved en temperatur på 1800 Ccirka og højere.
Der er specielle krav tilindustrielle lokaler - det skal være sterilt. En ubetydelig mængde fremmede partikler vil uundgåeligt føre til, at færdige kvartsglas snart vil knække og miste deres egenskaber.
Alle større glasblæsningsværktøjer er fremstilletfra varmebestandige materialer - granit, wolfram, som blandt andet er tunge. Derfor skal medarbejderne være fysisk stærke og modstandsdygtige.
Egenskaber i kvartsglas
Silikatglas har lav ydeevneelektrisk ledningsevne, så det bruges ofte som et dielektrikum i komplekse elektriske apparater. De vigtigste nyttige egenskaber, som kvartsglas har, kan opdeles i tre grupper:
- Termisk. Modstand mod høje temperaturer (1200 ° Ccirka), høj koefficient for termisk ekspansion(15 gange højere end almindeligt glas), som bestemmer modstanden mod skarpe og signifikante temperatursvingninger (i produktionen afkøles produkterne med en isstråle).
- Kemisk. Glas er kemisk neutral, reagerer ikke med alle baser og syrer undtagen phosphorsyre og flussyre (reaktionen begynder ved temperaturer over 300 ° Ccirka).
- Optisk. Brydningsindekset for kvartsglas er 150 gange lavere end for almindeligt glas (ne= 1,46). Takket være dette transmitterer den fejlfrit ikke kun sollys og almindeligt lys, men blokerer heller ikke infrarød eller ultraviolet stråling.
Alle disse egenskaber tillader brug af kvartsglas som byggemateriale såvel som til produktion af laboratorieglas, optiske instrumenter, elektrisk udstyr, varmebestandige ildfaste materialer. Et af dets vigtigste anvendelsesområder er fremstilling af optiske fibre.
Optisk kvartsglas
Afhængig af det anvendte i produktionenteknologi kvartsglas kan være uigennemsigtig og gennemsigtig. I det første tilfælde vil et stort antal gasbobler være til stede i dens struktur, som intensivt spreder lys.
Optiske glasmærker og serier
Der er flere mærker af optisk glas: KU-1, KI og KV. Produkter adskiller sig i deres evne til at transmittere synlig, ultraviolet og infrarød stråling. Det mest transparente glas er KI - det er i stand til at transmittere lys ved en bølgelængde på 2600-2800 nm, det mindst gennemsigtige er KV.
- 0 - materiale anvendt under normale driftsforhold
- 100 - glasbestandigt mod ioniserende stråling med lav styrke;
- 200 - råmaterialer, der må bruges under forhold med intens ioniserende stråling.
Mærket og serien af glas danner produktkoden. Det anvendes i produktionen og bestemmer den specifikke glastype. I vores land er der ikke et enkelt krypteringssystem, så hver virksomhed udpeger sine produkter efter sin egen forståelse.
Anvendelsesområde
Silikatglas bruges til at gøre storten række forskellige produkter. I videnskabelige og industrielle laboratorier er der behov for kvartsglasrør, som bruges til måling af væskeniveauet, fremstilling af elektriske opvarmningsanordninger, udførelse af kemiske reaktioner og opbevaring af aggressive stoffer.
Det er meget brugt i produktion oguigennemsigtig glas. Det bruges overalt, hvor det er nødvendigt at kontrollere flydende produkter ved høje temperaturer og på grund af dets lave omkostninger bruges det universelt.
Optisk glas bruges i skibe ograketvidenskab, hovedsageligt til produktion af belysningsanordninger. I petrokemiske planter værdsættes dette materiale for dets høje modstandsdygtighed over for kemikalier og bruges til at kontrollere aggressive væsker. I fly er de glaserede i cockpittet og bruges også som varmeisolering.
Producenter fremstiller produkter i overensstemmelse med kravene i GOST 22291-83. Kvartsglas, rør, vinduer, prismer, linser og andre produkter fremstilles både i løs vægt og individuelt.
