Как делают стекло?

Определение стекла

Стекло: Это прозрачный неорганический материал, который по структуре похож на жидкости и по твердости при нормальной температуре эквивалентен твердости твердых тел. В твердом и жидком состояниях оно не содержит кристаллов и температуру его плавления невозможно определить. . Потому что он переходит из твердого состояния в жидкое, проходя мягкую стадию, для которой характерна высокая степень вязкости. Стекло считается одним из самых полезных материалов в мире, так как ему можно придавать различные формы, например, прясть и извлекать из него нить, тоньше паучьей, она может стать похожа на тесто или иметь форму большого телескопа. зеркало, которое весит несколько тонн.Стекло можно сделать прочнее стали или слабее бумаги.Оно более хрупкое и его можно покрасить в любой желаемый цвет, добавив различные химикаты.

Материалы для изготовления стекла

Первичное сырье, используемое в стекольной промышленности, делится на две основные части:

Основные материалы: Который представляет собой следующие материалы:
- Песок или кремнезем: песок с низким содержанием примесей, содержащий высокий процент (может достигать 80%) оксида кремния (SiO2), используется для извлечения кремниевой кислоты, которая представляет собой основной материал для изготовления стекла.
- Соединения натрия, в частности оксид натрия, который снижает температуру плавления и способствует образованию стекла.
- Известь и доломит: оксид кальция (CaO) способствует упрочнению стекла.
- Бура: Это вещество, содержащее оксид натрия (Na2O) и оксид бора (B2O3), и оно снижает коэффициент расширения стекла.Стекло, содержащее большой процент оксида бора, характеризуется тем, что оно не сломаться при резком нагреве.
Второстепенные предметы: Вторичные материалы можно определить как материалы, которые добавляются в стекло для улучшения его качества, например красящие материалы и ускорители плавления, такие как некоторые оксиды, такие как оксид свинца, оксид титана и оксид бария.

Как сделать стекло

Процесс изготовления стекла начинается с подготовки сырья в виде порошка или гранул, которое необходимо смешать друг с другом в определенных пропорциях, а затем смесь помещают в печь при очень высокой температуре, в результате чего песок плавится, поэтому карбонат натрия добавляется для снижения температуры плавления, и песок вступает в реакцию с карбонатом натрия с образованием силиката натрия, известного как (жидкое стекло); Поскольку он растворяется в воде, к нему добавляют известняк, чтобы образовать смесь силиката натрия и кальция, чтобы он стал устойчивым к растворению в воде. Между тем, в смесь могут быть добавлены другие химические вещества, такие как оксид хрома для получения зеленого стекла или кобальта. оксид для получения стекла синего цвета.Затем расплавленное стекло медленно охлаждают до тех пор, пока оно не достигнет желаемой степени образования. Этот процесс осуществляется либо путем ручного выдувания и формования путем заливки расплава в форму и выдувания ртом или воздуходувкой, либо с использованием автоматического формования путем заливки расплава и автоматического выдувания. В ходе этого процесса расплав быстро теряет свои свойства. тепла, поэтому процесс формования необходимо завершить как можно быстрее, а после завершения процесса формования стекло охлаждают медленно и постепенно, чтобы избежать растрескивания, разрушения и образования в нем слабых мест из-за резкого изменения температуры. Стеклянные инструменты и изделия помещают в охлаждающую печь при температуре от 400 до 600 градусов по Цельсию до постепенного остывания, после чего стеклянные инструменты вынимают из печи для полировки, резки и классификации.

Производство стекла в древности

Люди начали открывать секреты изготовления и формирования стекла в древние времена, наблюдая за эффектом попадания молнии на песок, что привело к его плавлению и образованию длинных тонких трубок, называемых (вспышками).Они также заметили, что тепло взрывчатого вещества вулканы привели к плавлению камней и песка в районах, окружающих лаву, с образованием стекла, известного как Так называемое (вулканическое стекло), которое использовалось для изготовления ножей, наконечников стрел, украшений и денег. На самом деле время и место, в котором впервые было изготовлено стекло, не установлено, но вполне вероятно, что первые попытки изготовления стекла начались до 3000 г. до н.э.. Также считается, что первые стеклянные сосуды были изготовлены в 1500 г. до н.э. в Египте. и Месопотамии. В течение следующих трехсот лет стекольная промышленность развивалась и добилась больших успехов, но вскоре пришла в упадок, пока в 700 году до н. 500 г. до н. э., и промышленность распространилась, затем стекло достигло Леванта и стран, окружающих восточные берега Средиземного моря.

Свойства стекла

Стекло характеризуется рядом свойств, которые отличают его от многих других промышленных материалов.Среди этих свойств отметим следующие:

Прозрачность: Стекло — это материал, характеризующийся прозрачностью и однородностью, поскольку инфракрасные и ультрафиолетовые лучи и волны проходят сквозь него в ограниченной степени.
Отражение и преломление света: показатель преломления стекла колеблется от 1.46 до 2.18.
Твердость: Твердость определяется как устойчивость к царапинам или трению, и хотя стекло представляет собой хрупкое тело, которое быстро ломается, оно способно противостоять царапинам и трению.
Устойчивость к химическим веществам: Стекло может противостоять химическим растворам, за исключением плавиковой кислоты (HF) и щелочных расплавов, которые легко разлагают стекло. Вода может повлиять на стекло, если оно подвергается воздействию в течение длительного времени.