Szilikátüveg: gyártás és felhasználás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-02 13:56

Az üveg az egyik legkeresettebb anyag az élet különböző területein. Építő- és befejező munkákban használják, ipar- és magasművészeti alkotásokat készítenek belőle, felhasználják az űriparban. Ez az egyik elérhető, egyszerű összetételű anyag. A legelterjedtebb típus, amellyel a leggyakrabban találkozunk és a belőle készült termékeket használjuk, a szilikátüveg.

Mi ez?

A legrégebbi üvegdarab az egyiptomi ásatások során talált gyöngyök, a tudósok úgy vélik, hogy a lelet több mint ötezer éves. Azóta az üveg összetétele alig változott. Az anyag fő eleme a kvarchomok (Si0_{2) - szilikát. Szódát, hamuzsírt, mészkövet és néhány egyéb elemet adnak hozzá.}

Az iparban üvegmassza előállításához a bázikus anyagok oxidjait összekeverik és kemencében megolvasztják. Az olvadáspont az üveg tulajdonságait megváltoztató adalékanyagoktól függ. A kapott masszát többféleképpen formázzák: üveglap készítésével, különféle formák kialakításával (edények, csillárok árnyékolói, órák üvegei stb.), nyersdarabok készítésével az üvegfúvók általi későbbi darabfeldolgozáshoz és még sok más.

BLomonoszov M. V., Kitajgorodszkij N. I. jelentősen hozzájárult az üveggyártás fejlődéséhez, Mengyelejev D. I. és mások a kérdés gyakorlati oldala iránt érdeklődtek. Könnyű meghatározni a „szilikát üveg” anyagot. Ami? Amorf-kristályos szerkezetű anyag, amelyet kevert oxidok megolvasztásával és ezt követő hűtéssel nyernek.

Üvegkészítés

Az üveggyártás fő eleme a kvarchomok, amelyhez arányosan legalább öt összetevőt adnak. A kapott anyag felhasználásának további céljaitól függően a fő receptúrához adalékokat készítenek: oxidálószerek, hangtompítók, színtelenítők, színezékek, gyorsítók stb. Fém-oxidokat használnak színezékként. Például a réz az üvegtömeget pirosra, a vas kék vagy sárga, a kob alt-oxidok kéket, a kolloid ezüst pedig sárga árnyalatot ad.

Az elkészített száraz keveréket üvegolvasztó kemencébe töltjük, ahol 1200-1600°C hőmérsékleten megolvasztják az alapanyagot, a folyamat 12-96 órát vesz igénybe. Az üveggyártást a gyors hűtési folyamat teszi teljessé, csak ilyen körülmények között kapja meg az üvegmassza az összes szükséges tulajdonságot: átlátszóság, mechanikai ellenállás és az oxidok keverésének folyamatában meghatározott további tulajdonságok.

Szilikátüveg típusok

Az anyaggyártás energiaigényes folyamat, és a szilikátipar foglalkozik vele. Az ipari üveggyártás ben zajlikalagút típusú kemencék a beállított hőmérséklet folyamatos fenntartásával. A száraz keveréket a kemence egyik végéből töltik be, a kész anyagot a kilépésnél ürítik ki.

A különféle iparágakban való széles körű alkalmazásának köszönhetően a szilikátüveg típusokba sorolható:

• A nátrium- és kálium-oxidok szennyeződései nélküli kvarc lúgmentes üveg. Nagy hőállósággal és kiváló elektromos tulajdonságokkal rendelkezik. A hiányosságok közül – nehezen feldolgozható.
• Szóda, kálium, nátrium-kálium - lúgos üveg. A legelterjedtebb általános használatra alkalmas anyagtípus. Üveg készítésére használják akváriumokhoz, ablaküvegekhez, edényekhez és egyebekhez.
• Lúgos, magas nehézfém-oxid-tartalommal. Például ólom hozzáadása szükséges kristály, optikai üveg előállításához.

Többcélú felhasználás

A szilikátüveg számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek széles körben teszik lehetővé a felhasználást. Mindegyik tulajdonsága fokozható, ezzel kapcsolatban további lehetőségek nyílnak meg. Például az amalgám bevonatú üveg tükörként szolgál, és bizonyos körülmények között napelemként is használható.

Az üvegáru higiéniai és praktikus tulajdonságai tagadhatatlanok. Az anyag nem porozitása, ami azt jelenti, hogy nem szaporodnak el benne a kórokozó baktériumok, könnyen tisztítható, bármilyen élelmiszerrel szemben ellenálló. A belőle készült hőálló edények többfeladatosak: süthetjük magas hőmérsékleten a sütőben vagy betehetjükfagyasztószekrény sérülés nélkül.

Réteg és vastagság

Az anyag eltérő vastagságú, ami meghatározza a képességeit. Lemez, 2 mm vastag, ablakra alkalmas. Az akváriumi üveget legalább 5 mm-rel használják, a tartályba öntött víz mennyiségétől függően. Az akvaristák azonban egyre inkább arra a következtetésre jutnak, hogy az akrilanalóg használata sokkal kényelmesebb, különösen akkor, ha 500 literes vagy nagyobb űrtartalomra van szükség.

A laminált anyag (triplex) használata kitágítja a lehetőségeket: a polimer fóliával ragasztott anyag gyakorlatilag tönkretehetetlen, biztonságos, mert nem morzsolódik. Két 10 mm vastag szilikát üveget egy fóliaréteggel gyakorlatilag nem lehet kalapáccsal összetörni. A Triplexet átlátszó hidak készítésére, épületek homlokzatainak burkolására, medencekerítésre stb. használják.

Tulajdonságok

A szilikát alapú anyagok használata megtalálja a helyét az építőiparban. Nemcsak ablakok gyártására használják, hanem kiegészítő védelemként és kötőanyagként is. Tehát az alapozóblokkokat folyékony üveggel kezelik, ami ellenáll a nedvességnek, gombának, hőmérséklet-ingadozásoknak stb.

Ívelt áttetsző vagy matt anyagokat használnak a mindennapi életben, bútorajtók, zuhanykabinok, épületek homlokzatai és így tovább készülnek belőle.

A szilikátüveg a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

• Átlátszóság.
• Fényvisszaverő.
• Fenntartható.
• Hőálló.
• Agresszív vegyi környezetnek ellenáll.
• Ellenáll a természetes agresszív környezetnek.
• Tartósság.
• Alacsony hővezető képesség.

További tulajdonságokat, mint például az igénybevétellel és a mechanikai sérülésekkel szembeni ellenálló képességet a keményedés adja az anyagnak. A folyamat lényege a gyors felfűtés és ugyanaz a gyors hűtés rövid időn belül. Az erő 4-5-szörösére nő. Óraüvegek, ajtólapok, bútorok, belső válaszfalak készítésére használják.

Termékek gyártása

A szilikát üvegáruk és háztartási cikkek előállítása többféle módon történik:

• Nyomja. A viszkózus masszát egy rögzített formába öntik, majd a forma mozgatható részének (lyukasztó) segítségével bizonyos paramétereket beállítanak. A belső felületen lévő forma olyan mintázattal rendelkezhet, amely a sajtolási folyamat során átkerül a termék külső részére.
• Kifújás. Különböző mechanikus és kézi. A termék falvastagsága 1 mm és 10 mm között változik. Vázák, palackok, borospoharak, poharak készülnek így. A kézi fújás művészet. Az üvegfúvó mesterek egyedi alkotásokat készítenek azáltal, hogy átlátszó és színes masszákat kombinálnak, beleértve a fémet, természetes alapanyagokat, aranyat és így tovább a műtestben. Nincsenek egyforma, kézzel fújt termékek.
• Önküldés. Főleg figurák, figurák készítésére használják. Az iparban öntéssel, optikailagüveg.
• Többlépcsős artikuláció. Két technológiával gyártott alkatrészeket használnak: fújás és préselés. Például az üvegtartályt fújják és a szárat megnyomják, a kész alkatrészeket összekapcsolják.

Dekoratív kezelés

A szilikátüveg sokféle dekorációhoz termékeny anyag. Tegyen különbséget a hideg és meleg kialakítás között.

A meleg ételek közé tartozik:

• Tömeges színezés fém-oxidokkal.
• Különböző színek tömegének keverése további formázással (velencei üveg foltokkal).
• Reccsenés. A masszát termékké formázzák, erősen lehűtik, aminek következtében felületi repedések jelennek meg, majd a terméket megolvasztják, hogy rögzítsék.
• Fusing.
• Zsinórok, menetek melegalakítása a termékhez hozzáadott adalékanyaggal.
• További élforma kialakítása fújás közben. Eszközökkel érhető el.

Hideg dekor formák:

• Mechanikai: köszörülés, gravírozás, gyémántvágás, homokfúvás.
• Kémia: hidrogén-fluoriddal való maratás.
• Alkalmazott: festés, matricarajzolás, szitanyomás, fémezés, plazmaszórással, fényes festékekkel festés.

Más típusú üvegek

A modern technológiák lehetővé tették, hogy a szilikátüveg további minőséget adjon. Ezek közül a legérdekesebb és legkeresettebbek:

Intelligens üveg: a változó anyagtípustulajdonságaik külső körülmények hatására. Például elektromos áram hatására a termék eltompul, az áramkör megszakadásakor átlátszó állapotba tér vissza.

Üvegszál (üvegszál): az anyagot vékony (mikronban mért) szálakká húzva nyerik. Meglehetősen rugalmas anyagot hoznak létre. Száloptika, szigetelőanyagok stb. gyártására használják.

Tisztított üveg: a közönséges szilikát üveg zöldes vagy szürkés árnyalatú, amely jól látható a vágáson keresztül. Ennek eredményeként a vászon enyhén színesnek bizonyul. Ennek a hatásnak a elkerülése érdekében a gyártási folyamat során fehérítőket adnak hozzá, hogy semlegesítsék a nem kívánt színt. A közönséges anyagoktól a fokozott fényáteresztésben, a színek színváltozás nélküli átadásában különbözik.