זכוכית הוא אחד הפופולריים, חיפשו אחריחומרים עבור תחומי חיים שונים. הוא משמש עבודות בניה וגימור, הוא משמש לביצוע עבודות של אמנות מיושמת גבוהה, המשמשים בתעשיית החלל. זהו אחד זמין, פשוט הרכב חומרים. הצורה הנפוצה ביותר שאנו פוגשים לעתים קרובות ולהשתמש במוצרים ממנו הוא זכוכית סיליקט.
מה זה?
מוצר הזכוכית העתיק ביותר נחשב לחרוזים,שנמצא במהלך חפירות במצרים, מדענים מאמינים כי הממצא הוא בן יותר מחמשת אלפים שנה. מאז, הרכב הזכוכית השתנה מעט. המרכיב העיקרי של החומר הוא חול קוורץ (Si02) - סיליקט. סודה, אשלג, אבן גיר ועוד כמה אלמנטים נוספים אליו.
בתעשייה לייצור מסת זכוכיתתחמוצות של חומרים בסיסיים מעורבבים ומומסים בכבשן. נקודת ההיתוך תלויה בתוספים המשנים את תכונות הזכוכית. המסה המתקבלת מיוצקת בכמה דרכים: יצירת זכוכית, מתן צורות שונות (כלים, גוונים לנברשות, זכוכית לשעונים וכו'), יצירת ריקים לעיבוד חלקים לאחר מכן על ידי מפוחי זכוכית ועוד ועוד.
תרומה משמעותית ניתנה לפיתוח ייצור הזכוכיתLomonosov MV, Kitaigorodsky NI, התעניין בצד המעשי של הנושא מנדלייב DI ואחרים. לא קשה להגדיר את החומר "זכוכית סיליקט". מה זה? חומר בעל מבנה אמורפי-גבישי של המבנה, המתקבל על ידי התכה של תחמוצות מעורבות עם קירור לאחר מכן.
ייצור זכוכית
האלמנט העיקרי לייצור זכוכית הואחול קוורץ, שאליו מוסיפים לפחות חמישה מרכיבים בפרופורציות. תוספים עשויים למתכון הראשי, בהתאם למטרות נוספות של השימוש בחומר המתקבל: מחמצנים, משתיקי קול, דה-צבעים, צבעים, מאיצים וכו'. תחמוצות מתכת משמשות כצבעים. לדוגמה, נחושת תצבע מסה זכוכית באדום, ברזל ייתן גוון כחול או צהוב, תחמוצות קובלט יעניקו צבע כחול וכסף קולואידי - צהוב.
התערובת היבשה המוכנה מועמסת לתוךתנור לייצור זכוכית, שבו חומר הגלם מומס בטמפרטורה של 1200-1600 מעלות צלזיוס, התהליך לוקח בין 12 ל-96 שעות בזמן. ייצור הזכוכית מסתיים בתהליך של קירור מהיר, רק בתנאי זה הזכוכית המותכת תקבל את כל האיכויות הנדרשות: שקיפות, עמידות מכנית ותכונות נוספות המשולבות בתהליך של ערבוב תחמוצות.
סוגי זכוכית סיליקט
שחרור החומר שייך לצורכים אנרגיהתהליכים, ותעשיית הסיליקט עוסקת בכך. ייצור הזכוכית בתעשייה מתבצע בתנורים מסוג מנהרה עם בקרת טמפרטורה רציפה. התערובת היבשה נטענת מקצה אחד של התנור, והחומר המוגמר נפלט ביציאה.
בשל היישום הרחב שלה בתעשיות שונות, ניתן לחלק את זכוכית הסיליקט לסוגים:
- זכוכית קוורץ ללא זיהומים של תחמוצות נתרן ואשלגן היא זכוכית נטולת אלקליות. בעל עמידות גבוהה לחום ותכונות חשמליות מצוינות. מבין החסרונות - קשה לעבד.
- נתרן, אשלגן, נתרן-אשלגן - אלקלייןזכוכית. סוג החומר הנפוץ ביותר, מתאים לשימוש כללי. משמש לייצור זכוכית לאקווריום, זכוכית לחלון, כלים ועוד.
- אלקליין עם תכולה גבוהה של תחמוצות מתכות כבדות. לדוגמה, תוספת של עופרת נחוצה כדי להשיג זכוכית קריסטל ואופטית.
שימוש רב תכליתי
לזכוכית סיליקט יש מספר תכונות,המאפשר להשתמש בו במגוון רחב. ניתן לשפר כל אחת מהאיכויות שלה, מה שפותח הזדמנויות נוספות. למשל, זכוכית מצופה באמלגם משמשת כמראה ויכולה לשמש גם כפאנל סולארי בתנאים מסוימים.
תכונות היגייניות ומעשיות של זכוכיתאין להכחיש כלים. לחומר אין נקבוביות, מה שאומר שחיידקים פתוגניים אינם מתרבים בו, קל לניקוי ועמיד בפני השפעות של כל מוצרי מזון. כלים עמידים בחום העשויים ממנו הם ריבוי משימות: ניתן לאפות אותם בטמפרטורה גבוהה בתנור או להכניס אותם למקפיא ללא כל נזק.
שכבות ועובי
לחומר יש עובי שונה, מה שקובעהיכולות שלה. סדין בעובי 2 מ"מ מתאים לחלונות. זכוכית אקווריום משמשת לפחות 5 מ"מ, תלוי בנפח המים שנשפך למיכל. עם זאת, חובבים יותר ויותר מגיעים למסקנה ששימוש באנלוגי אקרילי הוא הרבה יותר נוח, במיוחד אם נדרש מיכל של 500 ליטר או יותר.
שימוש בחומר למינציה(טריפלקס) מרחיב את האפשרויות: הקנבס המודבק בעזרת סרט פולימר כמעט בלתי ניתן להריסה, הוא בטוח, מכיוון שהוא אינו מתפורר. כמעט בלתי אפשרי לשבור בפטיש שתי כוסות סיליקט בעובי 10 מ"מ עם שכבת ביניים. גשרים שקופים, חיפוי חזיתות מבנים, גידור בריכות ועוד עשויים מטריפלקס.
מאפיינים
שימוש בחומרים על בסיס סיליקטמוצא את מקומו בבנייה. הם משמשים לא רק לייצור חלונות, אלא גם כהגנה נוספת וקלסר. אז, אבני יסוד מטופלים בזכוכית נוזלית, מה שהופך אותם עמידים בפני לחות, פטריות, תנודות טמפרטורה וכו'.
חומר שקוף או מט כפוף משמש בחיי היומיום, דלתות רהיטים, בקתות מקלחת, חזיתות מבנים וכן הלאה עשויות ממנו.
לזכוכית סיליקט יש את התכונות הבאות:
- שְׁקִיפוּת.
- השתקפות אור.
- ידידותיות לסביבה.
- עמיד לחום.
- עמיד בפני סביבה כימית אגרסיבית.
- עמידות בפני סביבה אגרסיבית טבעית.
- עמידות.
- מוליכות תרמית נמוכה.
תכונות נוספות כגון התנגדות לעומסים ונזק מכני, לתת את החומר על ידי התקשות. עיקר התהליך הוא חימום מהיר ואותו קירור מהיר בפרק זמן קצר. החוזק עולה פי 4-5. עשויים ממנו זכוכית לשעונים, דפי דלת, רהיטים, מחיצות פנים.
ייצור מוצרים
כלי זכוכית ופריטי בית סיליקט מיוצרים בכמה דרכים עיקריות:
- לחיצה.את המסה הצמיגה יוצקים לתבנית נייחת, ולאחר מכן נקבעים פרמטרים מסוימים באמצעות החלק הנייד של התבנית (אגרוף). התבנית על המשטח הפנימי יכולה להיות בעלת דוגמה, המועברת לחלק החיצוני של המוצר במהלך תהליך ההטבעה.
- מַשָׁב. שונה למכני וידני.עובי הדופן של המוצר משתנה בין 1 מ"מ ל-10 מ"מ. שיטה זו משמשת לייצור אגרטלים, בקבוקים, כוסות יין, כוסות. נשיפה ביד היא אומנות. יצרני זכוכית מאסטר יוצרים עבודות ייחודיות בשילוב מסה שקופה וצבעונית, כוללות מתכת, חומרי גלם טבעיים, זהב ואחרות בגוף העבודה. אין מוצרים זהים בעבודת יד.
- יְצִיקָה. הוא משמש בעיקר להכנת פסלונים, פסלונים. בתעשייה, משקפיים אופטיים מיוצרים על ידי יציקה.
- ארטיקולציה רב-שלבית. נעשה שימוש בחלקים המיוצרים בשתי טכנולוגיות: ניפוח ולחיצה. לדוגמה, מיכל הזכוכית מפוצץ החוצה, והרגל נלחצת, החלקים המוגמרים מחוברים.
עיבוד דקורטיבי
זכוכית סיליקט היא חומר פורה לסוגי קישוט רבים. הבחנה בין עיצוב חם לקר.
חמים כוללים:
- צביעה בתפזורת עם תחמוצות מתכת.
- ערבוב של מסות של צבעים שונים עם עיצוב נוסף (זכוכית ונציאנית עם כתמים).
- הִסָדְקוּת. המסה מיוצרת למוצר, מתקררת בחדות, וכתוצאה מכך נוצרים סדקים על פני השטח, והמוצר נמס כדי לתקן אותו.
- מיזוג.
- יצירה חמה של חוטים, חוטים עם תוספת לאחר מכן למוצר.
- היווצרות צורת קצה נוספת במהלך הנשיפה. מושגת על ידי שימוש בכלים.
צורות קרות של תפאורה:
- מכאני: השחזה, חריטה, קצה יהלום, התזת חול.
- כימיקל: תחריט עם חומצה הידרופלואורית.
- תקורה: צביעה, רישום מדבקות, הדפסת משי, מטאליזציה, התזת פלזמה, צביעה בצבעי ברק.
סוגים אחרים של זכוכית
טכנולוגיות מודרניות אפשרו להקנות איכויות נוספות לזכוכית סיליקט. מבין אלה, המעניינים והפופולריים ביותר הם:
זכוכית חכמה: סוג החומר שמשנה את תכונותיו תחתהשפעת התנאים החיצוניים. לדוגמה, בהשפעת זרם חשמלי, המוצר נעשה עמום; כאשר המעגל מנותק, הוא חוזר למצב שקוף.
פיברגלס (פיברגלס): מתקבל על ידי משיכת החומר לחוטים דקים (נמדדים במיקרונים). הם יוצרים חומר גמיש למדי. הוא משמש לייצור סיבים אופטיים, חומרי בידוד וכו'.
זכוכית מבהירה: זכוכית סיליקט רגילה יש אוגוון אפרפר, נראה בבירור כאשר מסתכלים על החתך. כתוצאה מכך, הבד צבעוני מעט. כדי למנוע את האפקט הזה, מוסיפים מבהירים במהלך תהליך הייצור כדי לנטרל את הצבע הלא רצוי. הוא שונה מהחומר הרגיל על ידי העברת האור המוגברת שלו, העברת צבעים ללא שינוי צבע.
