Jaká látka spojuje všechny skleněné výrobky?

Sklo jako materiál má dlouhou historii. K rozvoji vědy a praxe sklářství významně přispěli ruští vědci: M.V.Lomonosov, D.I.Mendělejev, N.I.Kitaygorodskij a další.Sklo jako materiál je široce používáno pro výrobu nádobí. Toto použití je dáno jeho vysokými estetickými vlastnostmi, nezávadností, hygienou atd.

Sklo je materiál s amorfně-krystalickou strukturou, který se získává podchlazením taveniny sestávající z různých oxidů.

Každé sklo obsahuje alespoň pět oxidů. V závislosti na složení (jeho hlavní složka), silikátová skla (SiO_a), boritan (B₂₃), fosfát (P₂₅) a kombinované (borosilikátové atd.). Oxidy, které tvoří strukturu a vlastnosti skel, se nazývají sklotvorné látky. Při výrobě zboží pro domácnost se nejvíce používají silikátová skla a skla na základě jejich kombinací.

Jako sklotvorné oxidy v silikátových sklech se používají: Si0₂, který se zavádí ve formě křemenného písku, Na₂C0₃ – podává se ve formě sody, K₂CO3 – ve formě potaše, CaC0₃ – ve formě vápence nebo křídy se také zavádí rozbité sklo a další komponenty. Kvalita křemičitého písku a nepřítomnost škodlivých nečistot v něm (oxidy železa a oxidy železa atd.) má významný vliv na bezbarvost a průhlednost skla (příkladem je české sklo).

Kromě sklotvorných látek může sklo obsahovat tyto složky: bělidla, zjasňovače, barviva, tlumiče hluku, oxidační a redukční činidla, urychlovače tavení skla. Tyto komponenty ovlivňují estetické vlastnosti, funkčnost a technologické provedení skleněných výrobků.

Podle současné regulační a technické dokumentace jsou hlavní typy skla používané pro výrobu výrobků pro domácnost rozděleny do tří skupin: běžné sklo; křišťálové a speciální skla.

Mezi běžná skla patří sodno-vápenato-silikátové (sodno-vápenaté) a draselno-vápenato-křemičité (vápno-draselné) sklo. Brýle této skupiny se vyznačují průhledností, pevností a nízkou cenou.

Nejlevnějším zástupcem této skupiny skel je sodno-vápenato-křemičitan, který má barevné odstíny různého stupně závažnosti (nazelenalé, nažloutlé, našedlé atd.). Toto sklo se používá k výrobě domácích potřeb (dózy, lahve) a levného, ​​obvykle bezbarvého, každodenního nádobí.

Díky zavedenému oxidu draselnému je draselno-vápenato-křemičité sklo více bezbarvé, což umožňuje vylepšit výrobky z hlediska estetických vlastností, a to jak bezbarvé, tak barevné (je dosaženo větší čistoty barev). Toto sklo je poněkud dražší a používá se především k výrobě stolního nádobí.

Skupina krystalů kombinuje skla, která obsahují oxidy olova (Pb0₂). Oxid olovnatý pomáhá zvyšovat hustotu skla, zlepšuje optické vlastnosti: průhlednost, „bělost“ (bezbarvost) a zvyšuje index lomu (brilance, hra světla). Tyto typy skel však mají vyšší cenu, nižší tvrdost, chemickou odolnost a nezávadnost. Tato skupina kombinuje tři druhy skla: křišťálové sklo (křišťál s nízkým obsahem olova); olovnatý křišťál a vysoce olovnatý křišťál.

Křišťálové sklo obsahuje minimální množství oxidu olovnatého (podle GOST 24315-80 by celkové množství oxidů olova a draslíku nemělo být nižší než 10%), takže zaujímá mezilehlou pozici mezi běžným sklem a olovnatým křišťálem z hlediska optického vlastnosti a náklady. Výrobky z křišťálového skla jsou vyráběny lisováním, nanášením vzoru z formy, nepodléhají ručnímu dekorativnímu zpracování. Sortiment výrobků představuje stolní nádobí (hrnky, salátové mísy, mísy na sledě, vázy na prostírání, popelníky atd.).

Olovnatý křišťál obsahuje minimálně 24 % oxidu olovnatého. Tento typ krystalu je lepší než dříve diskutovaný, pokud jde o optické vlastnosti a hustotu; při úderu produkty z něj vyrobené produkují vysoký, dlouhotrvající zvuk („karmínové zvonění“). Olovnatý křišťál se používá při výrobě slavnostního nádobí (panáky, poháry, sklenice na víno, sklenice, vázy na prostírání); dekorativní a užitkové výrobky (vázy na květiny, hrnky na upomínkové předměty, popelníky); dekorativní výrobky. Výrobky jsou vyráběny foukáním, lisováním, vícestupňovou výrobou a téměř ve všech případech jsou podrobovány ruční úpravě (zdobené „kosočtvercem“ apod.), což zvyšuje úroveň estetického výrazu. Na spodní straně takových výrobků jsou nalepeny náhrdelníky se stříbrnou ražbou.

Vysoce olovnatý křišťál (obsah oxidu olovnatého minimálně 32 %) se vyznačuje maximální cenou a vysokým potenciálem pro utváření estetických vlastností výrobků. Vyrábí se z něj drahé nádobí, šálky, ozdobné výherní předměty, drobné plastiky atd.). Na spodní straně takových výrobků jsou nalepeny náhrdelníky se zlatou ražbou.

Dříve se v tuzemském průmyslu vyráběly křišťálové výrobky na bázi oxidů barya a oxidů zinku, v současnosti je jejich výroba omezená.

Třetí skupinu skel – speciální skla – představují borosilikátové (teplovzdorné) sklo a sklu podobné materiály – sklokeramika. Tyto typy skel se vyznačují specifickými vlastnostmi: zvýšenou tepelnou odolností a mechanickou pevností (která je vlastní sklokeramike především).

Borosilikátové sklo odolává teplotám až 500°C a je odolné vůči teplotním šokům, což předurčuje jejich použití při výrobě kuchyňského náčiní: hrnce, pánve, zapékací mísy atd. Zvenku je tento typ skla snadno rozpoznatelný podle následujících indikátory: snížená průhlednost, zelenožlutá barva (dovážené výrobky mohou být také natřeny teplými barvami: oranžovo-růžová; růžovo-červená atd.); masivnost výrobků (velká tloušťka stěny je dána výrobní metodou – lisováním).

Citaly jsou sklu podobné materiály s krystalickou strukturou (proces tvorby krystalů je aktivován lithiem, titanem a hořčíkem zavedeným do složení hlinitokřemičitých skel), maximální mechanická pevnost (převyšují běžné sklo desítkykrát); vysoká teplotní odolnost. Tyto materiály se také vyznačují nízkou průhledností, nejčastěji mají bílou barvu a nádobí z nich má znaky výlisků.

Spotřebitelské vlastnosti a kvalitu skleněných výrobků ovlivňuje technologický výrobní cyklus, ve kterém se obvykle rozlišují následující etapy: příprava surovin; tavení skla; lisování výrobků; tepelné zpracování (žíhání nebo kalení) a zdobení.

Pro výrobu domácího zboží ze skla se používá pět hlavních metod formování: lisování, foukání, foukání lisem; vícestupňová výroba (společná), lití.

Lisování je technologicky nejpokročilejší způsob výroby skleněných výrobků pro tento účel. Proces se scvrkává na tvorbu produktu z roztavené skleněné hmoty umístěné na dně matrice, v mezeře mezi matricí (nehybná část formy) a razníkem (pohyblivá část formy). Během lisovacího procesu mohou být na povrch matrice aplikovány reliéfní vzory a značkovací atributy, které jsou přeneseny na produkt během lisování.

Tato metoda však ne vždy zdůrazňuje všechny výhody skla: „vzdušnost“, lesk a vysoký stupeň průhlednosti. Výrobky získané touto lisovací metodou se vyznačují masivností, velkou tloušťkou stěny, nižší tepelnou odolností (u výrobků z běžného skla), tvarovou jednoduchostí, jejich horní vnitřní průměr je vždy větší než spodní, v důsledku procesu opotřebení skla. plísní, ztrácí se hladkost a snižuje se lesk.

Foukání je metoda tváření, která umožňuje využít potenciál skla ve větší míře. Proces foukání může být prováděn mechanicky nebo ručně. Produkty této výrobní metody se vyznačují vysokou hladkostí povrchu; významný rozsah tloušťky stěny (od velmi malých – ne více než 1 mm, po velmi velké – 10 mm nebo více); schopnost získat různé druhy šperků (jednoduchých i složitých).

Výrobky získané mechanizovaným foukáním se vyznačují jednoduchým tvarem s osou symetrie a zesíleným dnem. Příkladem takových výrobků jsou tenkostěnné čajové sklenice, výrobky se stopkou (panáky, sklenice, sklenice na víno).

Metoda ručního foukání je pracnější a lze ji provádět volně a pomocí forem. Variantou ručního volného foukání je guten work (gutny technika). Výrobky tohoto způsobu výroby se vyznačují složitými druhy zdobení a tvoří sortiment uměleckých a dekorativních výrobků.

Vyfukování lisu se provádí ve dvou fázích: nejprve se vylisuje polotovar výrobku a poté se polotovar v horkém stavu nakonec vyfoukne do formy. Výrobky tohoto způsobu výroby mají vlastnosti lisovaných i foukaných výrobků, ale jejich charakteristickým znakem je přítomnost hrdla, často jsou patrné stopy („švy“) po dělení kompozitních forem.

Při výrobě dutých výrobků se stopkou se používá vícestupňové zpracování, při kterém se dutá část vyfouká, stopka se lisuje, poté se obě části spojí.

Dekorativní předměty (sochy) a optická skla se vyrábí odléváním do forem (tavené sklo se nalévá do připravené formy).

Důležitou etapou při výrobě skleněných výrobků je zdobení – aplikace dalších dekorací.

Žhavé šperky zahrnují:

• barvení ve hmotě – do skleněné hmoty se zavádí barvivo za účelem dodání určité barvy (barviva mohou být ze své podstaty molekulární a koloidní);

• barva – používá se k povrchovému barvení foukaných výrobků, bezbarvost základního skla je navíc zdůrazněna (broušením, diamantovým brusem apod.);

• optický vzor – výrobek se vyrábí ve dvou fázích: v první fázi je lisován v reliéfní formě a ve druhé – v hladké formě;

• „válečková“ dekorace připomíná optický vzor, ​​ale přední plocha zůstává v reliéfu;

• vzduchové bubliny, nitě, pásky – do taveniny skla (nebo jednotlivých prvků výrobku) jsou zaváděny plynotvorné vměstky;

• barevné skvrny, mramorové ozdoby, malachit atd. – skleněné taveniny různých barev jsou promíchány nerovnoměrně;

• praskání – výrobek po formování je prudce ochlazen, vzniklé povrchové praskliny jsou následně roztaveny;

• zdobení volně ložené (drobky) – výrobek se za tepla převaluje přes skleněné třísky;

• ozdoby se skleněnými nitěmi, stuhami, skleněnými šňůrami;

• přilnavost, ozdobné záhyby okrajů, tvarované okraje se získávají pomocí speciálního nástroje v procesu volného foukání výrobků.

Studené šperky se obvykle dělí do tří podskupin:

• mechanické způsoby zdobení;

• horní (povrchové) filmové dekorace.

Mechanické způsoby zdobení zahrnují následující:

• broušení – odstranění povrchu skla pomocí brusiva pro vytvoření specifického vzoru; rozlišuje se broušení s leštěním a bez leštění;

• gravírování – zpracování povrchu skla úzkými rycími brusnými kotouči (laser, ultrazvuk) pro získání vzoru; na rozdíl od broušení je vzor tenčí, strukturovanější, matný (neleštěný);

• diamantová hrana – vzor je tvořen dihedrálními drážkami získanými na skle pomocí brusiva, které lze dodatečně leštit;

• pískování, zpracování vodním paprskem – vytvoření vzoru odštípnutím povrchu skla abrazivem dodávaným silným vzduchem nebo vodním paprskem (obvykle přes šablonu).

Chemicky vyráběné šperky jsou v současné době domácím průmyslem využívány v omezené míře pro jejich značnou cenu. Tyto dekorační metody jsou založeny na destrukci povrchové vrstvy skla kyselinou fluorovodíkovou (HF). Mezi tyto typy dekorací patří giloš, pantograf a hluboký umělecký lept (ten je obvykle charakteristický pro výrobky s barvou).

Překryvné (povrchové) filmové dekorace jsou široce používány pro zdobení výrobků z běžného skla a skleněné keramiky, jsou zastoupeny následujícími typy:

• malba – dekorace barvami nebo přípravky na zlato nanášené štětcem; vzory mohou být buď tematické nebo ve formě pruhů (do 1 mm – úponek; od 1 do 3 mm – vrstvení; od 4 do 10 mm – páska);

• obtisk (decalcomania) – dekorace aplikované pomocí obtisků;

• sítotisk (sítotisk) – často jednobarevné provedení, připomínající „tenký“ vzor šablony;

• šablona – jednobarevná nebo vícebarevná jednoduchá kresba barvami, nanášená pomocí jedné nebo několika šablon (možné překrytí barvami, nejasnost obrysu);

• metalizace, iridescence, plazmové stříkání – aplikace oxidu kovu, kovu a jiných filmů na povrch skla za účelem vytvoření specifického vzoru;

• zdobení lesklými barvami – při nanášení a následném vypalování barev se na povrchu vytvoří tenký film se specifickým efektem (zlatý lesk, duhový lesk atd.).

Sklo je anorganický, odolný, křehký, pro přírodní živly nepropustný, průhledný nebo průsvitný materiál, který se používá v mnoha oblastech našeho každodenního života. Talentovaní sklenáři a designéři v Eraglass pracují se sklem každý den a jeho jedinečné vlastnosti považují za samozřejmost. Zde jsou některá zajímavá fakta o tomto materiálu.

Příčky, ploty, skleněné dveře, sprchové kouty, schodiště, skleněné přístřešky ERAGLASS do kanceláří a mnoho dalšího si můžete objednat na telefonním čísle do kanceláře ERAGLASS.

Obsah

1. Složení skla
2. Silikátové sklo
3. Skleněná konstrukce
4. Uspořádání atomů ve skle
5. Chemie skla
6. Kysličník
7. Fluorid
8. Sulfid

Složení skla

Sklo se vyrábí z přírodních surovin, které tají při velmi vysoké teplotě. Hlavní složkou skla je písek, ale technicky je hlavní složkou písková složka – křemen, neboli oxid křemičitý (SiO2), křemičitý nebo křemičitý písek.

Křemen je kombinován s dalšími přísadami, které se mohou lišit. Jedná se o prvky jako:

• soda (uhličitan sodný);
• dolomit (minerál z karbonátové třídy);
• vápenec (uhličitan vápenatý);
• střepy (recyklované sklo);
• další chemikálie (oxidy kovů, kobalt).

Sklo se vyrábí ochlazováním roztavených součástí na teplotu mezi +300 a +2500 °C, a to rychlostí dostatečnou k zabránění vzniku viditelných krystalů. K výrobě skla stačí pouze písek, ale teplota potřebná k jeho roztavení bude mnohem vyšší. Z tohoto důvodu se přidává soda jako modifikátor. Díky vápenci je odolnější. Optimální složení je asi 75 % oxidu křemičitého, 10 % vápna a 15 % sody.

Silikátové sklo

Skleněné kompozice jsou navrženy tak, aby vykazovaly různé fyzikální, chemické a optické vlastnosti. Rozmanitost aplikací vyžaduje specifické typy skla a výrobní procesy. V průmyslové výrobě se obvykle používá několik kompozic. Krátce probereme silikátové sklo.

Silikátové sklo je běžné sklo, které se nachází všude. Seznam produktů je téměř nekonečný: od nádobí, dekorativních předmětů, sklenic, laboratorních nádob, žárovek, oken a stovek dalších předmětů, které přímo či nepřímo používáme v každodenním životě.

• sodné vápno;
• potaš-vápno;
• draslík-olovo.

Průmyslové sklo se dělí na stavební sklo, technické sklo, elektrické vakuové sklo, obalové sklo, laboratorní sklo, bezpečnostní sklo, optické sklo a jakostní sklo.

Skleněná konstrukce

Sklo lze tvarovat přirozeně; například na sopkách nebo při úderu blesku na písečnou pláž a lidé ji produkují po tisíce let. Proto může být překvapivé, že naše chápání přesné struktury skla není ani po tak dlouhé době úplné. Velmi často se sklo označuje jako amorfní. Toto slovo pochází z řečtiny a znamená „bez tvaru“. Máme tedy přibližnou představu, že sklo je jaksi beztvaré.

Struktura skla ještě není definitivně stanovena. Existují nesrovnalosti i mezi jeho hlavní hmotou a povrchovou vrstvou. Je to dáno tím, že různá skla mají různé složení. Jeho strukturu navíc ovlivňuje technologický postup.

Uspořádání atomů ve skle

Vlevo: krystalická forma, vpravo: amorfní forma.

Sklo má mystickou kvalitu, pravděpodobně kvůli jeho zvláštnímu chemickému a fyzikálnímu chování. Je dostatečně silný, aby nás ochránil, ale může se rozbít na tisíce kousků. Je vyroben z neprůhledného písku, ale je zcela průhledný. A možná nejpozoruhodnější je, že vypadá a chová se jako pevná látka, ale ve skutečnosti je to maskovaná forma podivné kapaliny. Díky tomu jej lze nalévat, foukat, lisovat a tvarovat.

Chemie skla

Chemické složení skla určuje jeho fyzikální vlastnosti a vlastnosti. V závislosti na hlavní složce jsou to: oxid, fluor, sulfid.

Kysličník

Jsou jednou z mála pevných látek, které propouštějí světlo ve viditelné oblasti spektra. Existují různé druhy oxidového skla. Název závisí na obsahu různých oxidů.

Mezi oxidovými skly fosfát и silikát Brýle jsou dva nejdůležitější materiály a jsou široce používány. Oproti silikátovým sklům jsou fosfátová skla v použití omezená, protože mají nižší teplotu skelného přechodu. A silikátové mají vynikající chemickou odolnost.

Germanát – nejbližší analogy silikátových. Jejich použití výrazně omezuje vysoká cena a nízká chemická odolnost. Mají dobrý lom světla a propustnost světla. Používá se pro optické přístroje.

Borosilikát sklo obsahuje minimálně 5 % oxidu boritého. Je odolný vůči extrémním teplotám i chemické korozi.

Díky těmto vlastnostem je borosilikát ideální pro laboratorní použití. Mnoho čoček mikroskopů a dalekohledů je vyrobeno z borosilikátového skla.

Fluorid

Fluoridová skla a optická vlákna se používají k výrobě vícevláknových systémů pro přenos informací. Mají široký rozsah spektrální propustnosti, významnou radiační odolnost a citlivost. Kromě toho lze fluoridová vlákna použít k přímému přenosu světelných vln v médiích, jako jsou lasery, což je vyžadováno pro lékařské aplikace (oftalmologie a stomatologie).

Sulfid

Sulfidové (sulfidovo-zinkové) sklo se získává přidáním oxidu železa a sulfidu zinečnatého do skleněné hmoty, které dodávají materiálu různé odstíny. Široce se používá při výrobě dekorativních prvků, suvenýrů a nádobí.