С давних пор для осветления и придания жилому помещению уюта делали окна. Атак как стекло было большой редкостью, то вместо него использовались другие материалы. К счастью, в настоящее время стекло не редкость: его используют везде и для разных целей. Причем купить можно не только обыкновенное оконнное стекло, но и цветное для изготовления витражей.
Все твердые тела делят на кристаллические и аморфные. Последние обладают свойством плавиться при достаточно высокой температуре. В отличие от кристаллических тел они имеют структуру лишь с небольшими участками упорядоченно соединенных ионов, причем эти участки соединены между собой так, что образуют асимметрию.
В науке (химия, физика) стеклом принято называть все аморфные тела, которые образуются в результате переохлаждения расплава. Эти тела вследствие постепенного увеличения степени вязкости оказываются наделенными всеми признаками твердых тел. Они также обладают свойством обратного перехода из твердого в жидкое состояние.
Стеклом в обыденной жизни называют прозрачный хрупкий материал. В зависимости от того или иного компонента, входящего в состав исходной стекломассы, в промышленности различают следующие виды стекла: силикатные, боратные, боросиликатные, алюмосиликатные, бороалюмосиликатные, фосфатные и другие.
Как и любое другое физическое тело, стекло обладает рядом свойств.
Физические и механические свойства стекла
Плотность стекол зависит от компонентов, входящих в их состав. Так, стекломасса, в больших количествах включающая оксид свинца, более плотная по сравнению со стеклом, состоящим помимо прочих материалов и из оксидов лития, бериллия или бора. Как правило, средняя плотность стекол (оконное, тарное, сортовое, термостойкое) колеблется от 2,24×10 в кубе - 2,9×10 в кубе кг/м3. Плотность хрусталя несколько больше: от 3,5 х 10 в кубе - 3,7 х 10 в кубе кг/м3.
Прочность . Под прочностью на сжатие в физике и химии принято понимать способность того или иного материала сопротивляться внутренним напряжениям при воздействии извне каких-либо нагрузок. Предел прочности стекла составляет от 500 до 2000 МПа (хрусталя - 700-800 МПа). Сравним эту величину с величиной прочности чугуна и стали: соответственно 600-1200 и 2000 МПа.
При этом степень прочности того или иного вида стекла зависит от химического вещества, входящего в его состав.
Более прочны стекла, включающие в свой состав оксиды кальция или бора. Низкой прочностью отличаются стекла с оксидами свинца и алюминия.
Предел прочности стекла на растяжение составляет всего 35-100 МПа. Степень прочности стекла на растяжение в большей степени зависит от наличия различных дефектов, образующихся на его поверхности. Различные повреждения (трещины, глубокие царапины) значительно снижают величину прочности материала. Для искусственного увеличения показателя прочности поверхность некоторых стеклоизделий покрывают кремнийорганической пленкой.
Хрупкость - механическое свойство тел разрушаться под действием внешних сил. Величина хрупкости стекла в основном зависит не от химического состава образующих его компонентов, а в большей степени от однородности стекломассы (входящие в его состав компоненты должны быть беспримесными, чистыми) и толщины стенок стеклоизделия.
Твердостью обозначают механическое свойство одного материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого. Определить степень твердости того или иного материла можно с помощью специальной таблицы-шкалы, отражающей свойства некоторых минералов, которые расположены по возрастающей, начиная с менее твердого, талька, твердость которого взята за единицу, и заканчивая самым твердым - алмазом с твердостью в 10 условно принятых единиц.
Часто твердость стекла «измеряют» с помощью шлифования, используя так называемый метод определения абразивной твердости. В таком случае ее величина устанавливается в зависимости от скорости отслаивания единицы поверхности стеклоизделия при определенных условиях проведения шлифовки.
Степень твердости того или иного вида стекла в основном зависит от химического состава входящих в него компонентов. Так, использование при создании стекломассы оксида свинца значительно снижает твердость стекла. И, напротив, силикатные стекла достаточно плохо поддаются механической обработке.
Теплоемкостью называют свойство тел принимать и сохранять определенное количество теплоты при каком-либо процессе без изменения состояния.
Теплоемкость стекла прямо зависит от химического состава компонентов, входящих в состав исходной стекломассы. Его удельная теплота при средней температуре равна 0,33-1,05 Дж/(кгхК). Причем чем выше в стекломассе содержание оксидов свинца и бария, тем ниже показатель теплопроводности. Но вот легкие оксиды, такие, например, как оксид лития, способны повысить теплопроводность стекла.
При изготовлении стеклоизделий следует помнить о том, что аморфные тела, обладающие низкой теплоемкостью, остывают значительно медленнее, чем тела с высоким показателем теплоемкости. У таких тел наблюдается также увеличение количества теплоемкости с повышением внешней температуры. Причем в жидком состоянии этот показатель растет несколько быстрее. Это характерно и для стекол различных типов.
Теплопроводность . Таким термином в науке обозначают свойство тел пропускать через себя теплоту от одной поверхности до другой, при условии, что у последних разная температура.
Известно, что стекло плохо проводит тепло (кстати, это свойство широко используется в строительстве зданий). Уровень его теплопроводности в среднем составляет 0,95-0,98 Вт/(м х К). Причем наболее высокий показатель теплопроводности отмечен у кварцевого стекла. С уменьшением доли оксида кремния в общей массе стекла или при замене его на любое другое вещество уровень теплопроводности понижается.
Температура начала размягчения - это такая температура, при которой тело (аморфное) начинает размягчаться и плавиться. Самое твердое -- кварцевое - стекло начинает деформироваться только при температуре 1200-1500 °С. Другие типы стекол размягчаются уже при температуре 550-650 0С. Эти показатели важно учитывать при различных работах со стеклом: в процессе выдувания изделий, при обработке краев этих изделий, а также при термической полировке их поверхностей.
Величина температуры начала плавления того или иного сорта и вида стекла определяется химическим составом компонентов. Так, тугоплавкие оксиды кремния или алюминия повышают температурный уровень начала размягчения, а легкоплавкие (оксиды натрия и калия), напротив, понижают.
Тепловое расширение . Этим термином принято обозначать явление расширения размеров того или иного тела под воздействием высоких температур. Эту величину очень важно учитывать при изготовлении стеклоизделий с различными накладками по поверхности. Материалы для отделок следует подбирать так, чтобы величина их теплового расширения соответствовала тому же показателю стекломассы основного изделия.
Коэффициент теплового расширения стекол прямо зависит от химического состава исходной массы. Чем больше в стекломассе щелочных оксидов, тем выше показатель температурного расширения, и, наоборот, присутствие в стекле оксидов кремния, алюминия и бора снижает эту величину.
Термостойкостью определяется способность стекла не поддаваться коррозии и разрушению в результате резкой смены внешней температуры. Этот коэффициент зависит не только от химического состава массы, но и от размера изделия, а также от величины теплоотдачи на его поверхности.
Оптические свойства стекла
Преломление света - так в науке называют изменение направления светового луча при его прохождении через границу двух прозрачных сред. Величина, показывающая преломлние света стекла, всегда больше единицы.
Отражение света - это возвращение светового луча при его падении на поверхность двух сред, имеющих различные показатели преломления.
Дисперсия света - разложение светового луча в спектр при его преломлении. Величина дисперсии света стекла прямо зависит от химического состава материала. Наличие в стекломассе тяжелых оксидов увеличивает показатель дисперсии. Именно этим свойством и объясняется явление так называемой игры света в хрустальных изделиях.
Поглощением света определяют способность той или иной среды уменьшать интенсивность прохождения светового луча. Показатель поглощения света стекол невысок. Он увеличивается лишь при изготовлении стекла с применением различных красителей, а также особых способов обработки готовых изделий.
Рассеяние света - это отклонение световых лучей в различных направлениях. Показатель рассеяния света зависит от качества поверхности стекла. Так, проходя сквозь шероховатую поверхность, луч частично рассеивается, и потому такое стекло выглядит полупрозрачным. Это свойство, как правило, используют при изготовлении стеклянных абажуров для ламп и плафонов для светильников.
Химические свойства стекла
Среди химических свойств необходимо особо выделить химическую стойкость стекла и изделий из него.
Химической стойкостью в науке называют способность того или иного тела не поддаваться воздействию воды, растворов солей, газов и влаги атмосферы. Показатели химической стойкости зависят от качества стекломассы и воздействующего агента. Так, стекло, не подвергающееся коррозии при действии воды, может деформироваться при воздействии щелочных и солевых растворов.
Используемые в промышленности и быту силикатные стекла можно подразделить на следующие группы:
1 кальций-натрий-силикатные (обыкновенные). Они имеют достаточную химическую и термическую стойкость (до 95 о С), твердость (7-7,5 по шкале Мооса), прозрачность. Их состав определяется назначением, способом выработки и применяемым сырьем.
Приближенный состав: 70-76% оксида кремния, по 8-10% щелочных и щелочноземельных оксидов. Соотношение используемых оксидов определяет свойства и применение стекла. Так, при преобладании оксидов калия (калийны е стекла) оптические свойства стекла повышаются, стекло применяется для изготовления сортовой посуды. Стекла с превышением содержания оксидов натрия (натриевые ) используют для тары, строительства, технических целей.
2 хрустальное стекло имеет голубоватый оттенок, большую прозрачность, блеск. Высокое лучепреломление (“играет” на свету). Повышенную плотность. При ударе издают продолжительный мелодичный звук. В зависимости от состава различают хрусталь свинцовый и бессвинцовый.
Свинцовый хрусталь содержит повышенное содержание оксидов калия, цинка, свинца. По содержанию оксидов свинца различают:
стекло хрустальное, содержащее не менее 10% РbО;
малосвинцовый хрусталь – 18-24%;
свинцовый хрусталь –24-30%,
высокосвинцовый хрусталь – 30-38% РbО.
С увеличением содержания оксидов свинца повышаются оптические свойства и плотность, но снижаются твердость (1,5-2 по шкале Мооса), химическая и термическая стойкость.
Бессвинцовый хрусталь бывает бариевый (не менее 20% оксида бария), циркониевый (8-10% оксида циркония), лантановый (4% оксида лантана). Такой хрусталь не “играет”, имеет повышенную по сравнению со свинцовым хрусталем твердость и поэтому не украшается алмазной гранью.
Хрустальные стекла с повышенным содержанием оксидов свинца, лантана, бария, цинка и др. применяются в качестве оптических стекол. Основное требование к ним - высокая степень однородности, которая обеспечивается тщательным размешиванием массы в процессе варки и тщательным отжигом. Наиболее высококачественная оптика вырабатывается при использовании лантанов ого стекла, которое дает высокую четкость по всему полю изображения. Оптические стекла (кроны, флинты ) выпускаются разных марок, отличающихся показателем преломления и прозрачностью в разных спектрах.
жаростойкое стекло применяется в технических целях, а также для изготовления бытовой жаростойкой посуды.
Кварцевое стекло состоит из чистого кремнезема, его состав аналогичен горному хрусталю. Это стекло термостойкое (температура плавления кремнезема 1713 о С) огнеупорное, химически и радиационностойкое. Применяется для остекления космических аппаратов, деталей приборов, смотровых стекол, световодов волоконной оптики.
Боросиликатное стекло содержит до 12,5% борного ангидрида. Может быть прозрачным –“мерефи ” или непрозрачным – “пирекс ”. Используется для бытовой посуды – столовой, чайно-кофейной, хозяйственной, а также для технических целей.
Лабораторное стекло содержит 18% оксида алюминия и 4-6% борного ангидрида. Обладает высокими химической и термической стойкостью, прозрачностью, бесцветностью. Используется для изготовления всех видов лабораторной посуды.
Ситаллы –стекла кристаллической структуры, благодаря которой приобретают устойчивость к высоким (до 300 о С) температурам и резким перепадам температур. Получают их, вводя в состав стекломассы частичек металлов (центры кристаллизации). Для строительных целей применяют шлакоситаллы , для технических и бытовых изделий – литийсодержащие ситаллы.
Безопасное стекло при разрушении не дает острых осколков. К безопасному стеклу относят:
-натриевое алюмосиликатное закаленное стекло (“дюралекс ”), которое получают быстрым охлаждением струей воздуха нагретых до 600-650 о С изделий;
-триплекс (безопасное трехслойное) состоит из двух слоев силикатного стекла, склеенных бутифолем или целлулоидом в автоклавах под давлением.
многослойное защитное стекло - это склеенные между собой полимерными материалами в различных сочетаниях силикатные стекла, силикатные с органическим, поликарбонатом или упрочняющими пленками. Его подразделяют на ударостойкое , выдерживающее многократный удар свободно падающего тела; устойчивое к пробиванию (обухом и лезвием топора) и пулестойкое (бронестекло). Каждое из них вырабатывается нескольких марок в зависимости от характеристик.
Безопасные стекла применяют для остекления зданий, автотранспорта, в самолетах, танках, кораблях.
Стекло - это материал, по некоторым свойствам не имеющий аналогов. До сих пор для его производства используются натуральные ингредиенты, повторная переработка испорченного изделия может происходить неоднократно без потери качества и почти без отходов.
Определение
Стекло может находиться в нескольких агрегатных состояниях на разных этапах производства. И все же, стекло - что такое и из чего его делают?
Согласно научному определению, стеклом является всякое аморфное тело, полученное методом расплава, которое при увеличении вязкости приобретает свойства твердого тела. При этом процесс перехода из одного состояния в другое является обратимым.
История материала
В повседневной жизни мы ежедневно используем стекло. Что такое и из чего его делают - это редко задаваемые в современности вопросы, настолько нам привычен материал. Ученые считают, что стекло впервые было получено случайно, проследить зарождение технологии невозможно. Первые изделия датируются примерно 2540 годом до нашей эры. В древней рецептуре присутствовали три компонента - сода, песок и глинозем. В дальнейшем научились улучшать свойства материала, добавляя к основным ингредиентам мел, доломит и другие составляющие. Весь состав, из которого варится стекло, называется шихта.
Цветное стекло начали получать, используя природные пигменты - окиси хрома, оксид никеля, кобальтовые добавки. Первое формованное изделие было получено в 1-м веке нашей эры римскими мастерами. Они же изобрели листовое стекло. Технология производства стекла в листах состояла в выдувании огромного, в человеческий рост цилиндрического пузыря из горячей массы. Пока она не остыла, ее разрезали вдоль длинной части и раскладывали на поддонах для выравнивания. Такая техника была распространена повсеместно до начала 20-го века. В России стекольное производство было открыто в 17-м веке и располагалось в селе Духанине, мастерами в то время были только иностранцы.
Состав
Для множества целей используется стекло. Что такое стекло, мы уяснили, а что представляют собой его основные ингредиенты? Состав исходных ингредиентов за весь период практики изготовления материала практически не изменился. Три основных компонента составляют основу (шихту) - это кремнезем или кварцевый песок, сода (оксид натрия) и оксид кальция, известный под названием известь. Составляющие соединяются в определенных пропорциях и плавятся в печи при температуре от 300 до 2500 °С. В состав шихты, в зависимости от желаемых свойств, добавляются поташ, борный ангидрид, битое стекло предыдущих варок или сырье вторичной переработки.
Технология
Для усиления или ослабления свойств соединений в процесс плавки добавляют усилители, глушители, красители, обесцвечиватели и т. д. После варки массу быстро охлаждают, что позволяет избежать образования кристаллов. Из всех составляющих самый большой процент в рецептуре занимает песок - от 60 до 80%. Песок выступает остовом, вокруг которого формируется стекловидный материал. Технология производства стекла остается неизменной в течение столетий.
Известь является еще одним компонентом, без которого не производится стекло. Что такое оксид кальция в составе ингредиентов? Эта составляющая придает материалу химическую устойчивость и усиливает блеск. Стекло можно выплавить лишь из песка и соды, но без извести оно растворится в воде. Третьим игроком в составе шихты является оксид металла - натрия или калия (до 17%). В смесь вводится в виде кальцинированной соды или поташа. Эти составляющие уменьшают температуру плавления, позволяя отдельным песчинкам полностью расплавиться и соединиться в монолит.
Виды
В зависимости от используемых компонентов в составе шихты, разделяют виды стекла:
- Кварцевое. Изготавливается из одного компонента - кремнезема. Обладает высокими качествами: устойчиво к высокой температуре (до 1000 °С) и термоудару, пропускает видимый и ультрафиолетовый спектр излучения. Производство связано с высокими энергетическими затратами, поскольку кремнезем (силикатное стекло) - тугоплавкое сырье и плохо поддается формовке. Основные сферы применения - химическая и лабораторная посуда, части оптических систем, ртутные лампы и пр.
- Натриево-силикатное. Изготавливается из двух компонентов, состав стекла - силикатный песок и сода (1:3). По своим свойствам имеет широкое применение в промышленности в качестве компонента какого-либо процесса, но не применяется в других сферах, изделия из него не изготавливаются. Основной недостаток - растворяется в воде.
- Известковое. Самый распространенный вид материала, из которого производится большинство изделий - листовое стекло, стеклотара, зеркальное полотно, посуда и многое другое.
- Свинцовое. В классический состав стекла (шихты) пропорционально добавляется оксид свинца. Свинцовое стекло отличается повышенными диэлектрическими свойствами, что позволяет использовать его в качестве лучшего изолирующего состава в телевизионных трубках, осциллографах, конденсаторах и пр. Наличие свинца в стеклянной массе придает материалу дополнительный блеск, сверкание, что часто используется при изготовлении художественных изделий, посуды и т. д. Хрусталь - один из видов свинцового стекла.
- Боросиликатное. Добавка оксида бора в состав материала увеличивает его устойчивость к термическому удару до 5 раз, существенно улучшаются химические свойства. Боросиликатное стекло используется для изготовления труб и лабораторно-химической посуды, изделий для бытовых нужд. Масштабным примером использования служит зеркало, созданное на основе боросиликатного стекла для крупнейшего в мире телескопа.
- Прочие виды стекла - алюмосиликатные, боратные, цветные и др.
Виды оконных стекол
Оконное стекло самый востребованный вид материала. Оно пропускает солнечный свет, осуществляет теплоизоляцию зимой и летом, препятствует проникновению шума, эстетически оформляет оконный проем и выполняет еще множество функций. На сегодняшний день существует широкий выбор видов стекла, каждый из которых отвечает определенным требованиям:
- Энергосберегающее. Вид стекла, тонированного в массе или покрытого специальной пленкой, которая обеспечивает проникновение в помещение коротковолнового солнечного излучения, а длинноволновое излучение отопительных приборов из помещения не выпускается. Второе название - селективное стекло. На сегодняшний день разработано несколько типов покрытий. Наиболее перспективными являются - К-стекло (нанесение окислов металлов на поверхность) и i-стекло (вакуумное многослойное напыление серебра - диэлектрика).
- Солнцезащитное. Снижает пропускание солнечного света в помещение. Разделяют на два вида - отражающее и поглощающее. Эффект достигается либо тонировкой стекла в массе при варке, либо нанесением специальной пленки на поверхность.
- Декоративное. Оконное стекло с дополнительными эстетическими характеристиками - узорчатое, цветное и т. д.
Безопасные стекла
Одним из отрицательных качеств стекла является его хрупкость, существуют технологии упрочнения материала. Самые распространенные виды:
- Армированное. Листовое стекло, при формовке которого в массу внедряется металлическая сетка. Сфера применения - производственные помещения, уличные осветительные приборы, облицовка лифтовых шахт и т. п.
- Ламинированное или триплекс . Два или больше стекол скрепляются между собой специальной пленкой или жидкостью. Этот вид материала существенно снижает уровень шума в помещениях. Также при использовании дополнительных цветофильтров при ламинации способно выполнять солнцезащитные функции. Триплекс обладает повышенной механической устойчивостью, при разбивании полотна осколки остаются прикрепленными к пленке, что делает его максимально безопасным для применения при фасадном, балконном, оконном, дверном остеклении.
- Огнестойкое . Чаще всего производится по технологии ламинации специальными пленками, которые при температуре свыше 120 °С меняют свои физические свойства и, расширяясь, становятся матовыми, придавая стеклу жесткость.
- Защитное . Представляет собой многослойный материал, состоящий из нескольких видов стекла, скрепленного полимерной пленкой. Например, силикатное стекло скрепляется с поликарбонатом и органическим стеклом. Такой светопрозрачный блок устойчив к механическим, химическим, ударным повреждениям. К защитным видам стекла относятся пулестойкое, ударостойкое, устойчивое к пробиванию и другие типы. Технические требования к материалу и классификация защитных стекол регулируются ГОСТом Р 51136.
- Закаленное. Обладает высокими прочностными характеристиками. Эффект обеспечивает технология производства стекла - в специальной тоннельной печи листы краткосрочно подвергаются воздействию высокой температуры и быстро охлаждаются. При разбивании закаленное стекло рассыпается на мелкие осколки, не несущие угрозы жизни и здоровью. Недостатком является невозможность механической обработки закаленного полотна, при малейшем воздействии оно разрушается. Большинство изделий из закаленного стекла сначала формуются, режутся или обрабатываются иным способом и только после этого проходят закалку.
Автостекло
Стекла для автомобилей обладают повышенными прочностными характеристиками, отвечающими требованиям безопасности. На сегодняшний день при производстве используются две технологии - ламинация (триплекс) и закаливание (сталинит):
- Закаленное получают термической обработкой обычного силикатного стекла, разогревая его в печи до температуры +600 °С с последующим быстрым охлаждением. Оно приобретает механическую и термическую прочность, но при сильных ударах разрушается, распадаясь на мелкие безопасные осколки, у которых отсутствуют режущие и колющие кромки. Российская маркировка - буква «З», европейская - «Т» или Tempered.
- Ламинированное - это два тонких листовых стекла, скрепленных полимерной пленкой под действием температуры и вакуума. Свойства стекла таковы, что оно остается целостным при сильных воздействиях, не распадается на осколки, если лопнуло. Части остаются скрепленными пленкой. У триплекса есть дополнительные возможности - тонировка цветофильтрами в процессе ламинации, дополнительная шумоизоляция салона, низкая теплопроводность и пр.
Современные разработки
Двадцатый век можно назвать временем широкого применения стекла. После разработки технологии механических способов получения материала его стали применять в самых разных областях - в качестве тончайшего волокна в сферах телекоммуникаций, с не меньшим успехом используется большими многотонными блоками в строительных технологиях.
Свойства стекла многообразны, их до сих пор продолжают изучать в научных институтах, а умельцы находят новые способы применения и изобретают новые виды. В 1940 году стеклоделы представили миру пеностекло. Его качествами является:
- Легкость - не тонет в воде, имеет ячеистую структуру, удельный вес немного превышает вес пробки.
- Влагоустойчивость, долговечность.
- Экологичность (в классический рецепт шихты добавлен кокс).
- Пожаробезопасен (не горит) и заглушает огонь.
- Материал можно распиливать на куски без ущерба для качества.
Сферой применения стали изоляционные материалы для опасных производств, холодильных камер и пр.
Для солнечных батарей используют стекло с проводящим покрытием из тонкого слоя оксида металлов. Панели с покрытием работают при температурах около 350 °С. Кроме того, такое стекло монтируют в кабины самолетов, чтобы избежать наледи и сохранить тепло внутри кабины.
Важным достижением современности стала возможность производства стеклокерамики. Материал изготавливается по технологии обычного стекла, но на последнем этапе охлаждения процесс замедляется, и происходит кристаллизация в массе материала. Катализаторами служат специальные добавки, которые никак не влияют на внешнее состояние стекла, но образуют мелкие кристаллы. Материал без деформации выдерживает высокие температуры и более устойчив ко всем видам повреждений. Используется в ракетостроении, бытовой технике, лабораториях, частях двигателя и во многих других областях.
Выделяют пять функций стекла, согласно которым и классифицируют виды стекол. Это:
- · теплоизоляция в зимнее время
- · защита комнаты от перегрева в летнее время
- · звукоизоляция
- · обеспечение безопасности
- · эстетическая функция
В зависимости от того, какая функция стекол в интерьере для вас наиболее приоритетна, вы можете выбрать различные виды стекол.
Конечно, самые известные виды стекол - это листовое оконное и витринное стекло. Листовое оконное стекло используется для остекления окон и балконов. Оно прозрачно и бесцветно (допустим легкий голубоватый или зеленоватый оттенок). Витринное стекло толще оконного, также оно полированное. Обе поверхности полированного стекла тщательно шлифуют и полируют, за счет этого изображение не искажается, когда вы смотрите сквозь такое стекло.
Для теплоизоляции используют К-стекло. Это стекло высокого качества имеет прозрачное покрытие, которое хорошо пропускает солнечный свет, но не выпускает наружу тепло.
Также в интерьере часто используют такие виды стекол, как цветное стекло и узорчатое стекло. Листовое узорчатое стекло применяют, к примеру, для изготовления стеклянных дверей. Оно не абсолютно прозрачно благодаря рельефному узору. Такое стекло надежно защитит вас от посторонних глаз. Узор может располагаться на одной или обеих сторонах стекла. Узорчатое стекло. Те, кто считает, что гладкие стекла - это плоско и скучно, кому хочется чего-нибудь эдакого с завитками и загогулинами, могут выбрать узорчатые стекла. Их поверхность щедро украшена всевозможными орнаментами. Сейчас в Европе, например, самый писк - стекла с мелким-мелким геометрическим рисунком. Технология эта новая, и поэтому такие стекла стоят в четыре раза дороже обычных узорчатых. Обычные узорчатые стекла, получаются с помощью метода прокатки еще горячего стеклянного листа через рельефные валики. Но наши умельцы изобретают и свои способы обработки. Например, стекло мороз делают так - на стекло наносят силикатный клей, а затем кладут в печь. В результате получается очень похоже на те узоры, что зимой образуются на наших стеклах. Интересен и процесс рождения узорчатого стекла метелица. Под остывающую пластичную стеклянную массу пускают воздух, который, пробивая себе путь, оставляет на стекле рельефные волны. Брака здесь, конечно, уйма. Но зато красиво и нет ни одного стекла, похожего на другое. Обычные узорчатые стекла стоят в среднем 2 - 15 за 1 кв. м.
Цветное, или тонированное стекло может иметь разный цвет - зеленый, голубой, розовый... Для того чтобы получить цветное стекло, в процессе варки в него кладут специальные добавки. Также цветное стекло может быть двухслойным (бесцветный слой дополняется тонким цветным). Тонированное стекло хорошо использовать для витражей. Тонированное и зеркальное стекло, имеющее соответствующую пленку. На зеркальное наносится тончайшая пленка из серебра, цветное - может быть за счет пленки или за счет добавления какого-либо красителя в шихту. Очень популярны сейчас тонированные с легким оттенком коричневого, зеленого и т.д цветные с ярким насыщенным цветом стекла и те, что с зеркальным эффектом. Тонировать стекло, прошедшее отжиг, можно через любой промежуток времени хоть через год. Делают это так - стекло снова нагревают до 600-700 градусов, потом пульверизатором наносят раствор специальной пленкообразующей соли. В результате химических реакций на поверхности стекла образуются тонкие до 1 микрона прозрачные пленки оксидов металлов.
Эта пленка может быть токопроводящей, радиозащитной, теплопоглощающей голубая, теплоотражающей синяя, поглощающей УФ-лучи желтая, зеркальной пленка из оксида титана, солнцезащитной голубая - из закиси железа, декоративной зеленая и т.д. Есть пленки, которые обладают сразу несколькими свойствами.
Причем можно наносить пленки сразу после изготовления стекла и после этого направлять его на отжиг. Тонированные и зеркальные стекла, которые используются в строительстве, придают зданиям респектабельность и солидность.
Такие виды стекол, как марблит и стемалит - непрозрачны. Марблит, или стекломрамор имеет темный цвет (черный, темно-зеленый) и имитирует естественный камень (мрамор или гранит). Марблит может иметь гладкую, рифленую, кованую или мелкоузорчатую поверхность. Задняя сторона марблитовой плитки - рифленая, так легче сажать его на раствор. Чаще стекломрамор используется для облицовки нежилых помещений (магазинов, больниц и т.п.). Стемалит - это закаленное стекло, покрытое с одной стороны эмалевой краской. Благодаря термообработке стемалит хорошо сохраняет цвет, стоек к воздействию высоких температур и атмосферных явлений, поэтому тоже используется для облицовки.
Также для отделки помещений используют облицовочные коврово-мозаичные плитки. Изковрово-мозаичных плиток можно делать декоративные панно. Поверхность плиток может быть гладкой, рифленой, блестящей или матовой, цвет - практически любым.
Очень интересен такой вид стекла, как увиолевое стекло. Оно пропускает ультрафиолетовые волны в биологической области спектра, благодаря чему его можно использовать в детских садах, школах, больницах, поликлиниках и т.п.
В зависимости от особенностей стеклянных листов и используемого профиля различают такие виды стекол, как стеклоблоки, стеклопакеты, многослойное стекло, профилированное стекло, стеклянные полотна для дверей и стевит (стекловолокнистый лист). Профилированное стекло оснащено профилем швеллерного, ребристого или коробчатого типа (стекор). Стеклоблоки (стеклянные пустотные блоки) имеют герметически закрытую полость и свариваются из двух отпрессованных пластин. Они чем-то похожи на стеклопакеты, состоящие из листовых стекол, которые герметично склеены, спаянны или сварены. Чаще всего стеклопакеты используют в металлопластиковых окнах.
Многослойные стекла склеены из нескольких листовых стекол при помощи промежуточной пленки под воздействием высокого давления и температуры. Оно более безопасно, так как при разбивании за счет пленки не разлетается на куски, а также улучшает тепло- и звукоизоляцию. Стекловолоконный лист (стевит) изготавливается из двух листовых стекол с прокладкой из стекловолокна, соединенных герметиком. Для окантовки используется эластичная водостойкая лента. Стевит обладает светорассеивающим свойством.
Стеклянные полотна для дверей изготавливаются из закаленного стекла повышенной толщины. У них обработаны кромки, а также сделаны вырезы для удобства монтажа.
Энергосберегающее теплозащитное стекло
Оно сейчас расходится на ура во всем мире. И неспроста. Зимой энергосберегающие стекла сохраняют тепло, летом - прохладу. Подсчитано благодаря этим стеклам удается сократить расходы электроэнергии примерно на 30. И вообще снижение тепловых потерь чудодейственным образом отражается на климате всей Планеты - позволяет избежать глобального потепления. Так что, приобретая такие стекла, вы совершаете поступок вселенского масштаба. Я поняла, что технология изготовления таких стекол вообще тема для отдельного разговора. Поэтому мы поговорим об этом в следующий раз. А пока пойдем дальше.
Безопасные и прочные стекла.
Если бы наше привычное оконное стекло изобрели только сегодня, то его наверняка бы запретили использовать из-за несоответствия стандартам безопасности. Например, сейчас в общественных местах, где толчется много народа, стараются ставить безопасные стекла. Самое древнее среди них - армированное стекло, внутри которого проходит металлический скелет-сетка. Оно получается очень просто металлическую сетку вместе со стекломассой прокатывают между валками. Смотрится оно, не очень, но осколки не разлетятся в разные стороны. И хотя такое стекло, это уже прошлый век, оно все равно пользуется спросом недорого и безопаснее обычного. Стоит армированное стекло в среднем 4,5 - 20 за 1 кв. м.
Закаленное стекло более стойкое, чем армированное, и в 10 раз прочнее обычного. Закаливающие процедуры проводят таким образом горячее стекло сразу после изготовления быстро остужают холодным воздухом. В результате ему не страшны ни мороз, ни жара. Если по закаленному стеклу хорошенько двинуть, оно рассыплется на множество стеклянных осколков-крошек. Но так как нет острых краев, они практически безопасны. Видели, наверное, россыпи стеклянной крошки на месте автомобильной аварии Так вот, именно закаленные стекла применяют для остекления автомобилей, автобусов и прочего транспорта, входных дверей и перегородок. Неострые осколки получаются, как говорят специалисты, за счет снятия термических напряжений внутри стекла.
Но самое надежное и безопасное стекло все-таки триплекс. Технология его изготовления примерно следующая. Между двумя листами стекла укладывают полимерную пленку и помещают в автоклав. Пленка сделана из эластичного материала - бутафоля для самых дотошных читателей приведу название полностью - поливинилбутироль пластифицированный. При температуре выше 100 градусов пленка полимеризуется и, как клей, соединяет два листа. Прочность триплекса на удар в 12 раз превышает прочность обычного листового стекла. Если некто попытается разбить триплекс, бедняге придется нелегко.
Но в случае чего осколки не брызнут во все стороны они повиснут на промежуточной пленке, не причинив вреда. Если пленка цветная, то триплекс получается цветной. Кроме того, такая пленка поглощает тепло или свет. Смотрится такое многослойное стекло как монолит. Еще триплекс поглощает звук. Подсчитано, что в крупных городах нам по ушам бьет не менее 72 разновидностей уличного шума, врывающегося в окна. Стоит триплекс в среднем 30 - 40 за кв.м.
Из многослойного стекла, делают лестницы и даже полы. Стеклянный пол на смотровой площадке Останкинской телебашни тоже сделан из многослойного стекла или из прозрачного стеклокристаллического материала. Такой стеклокристаллический материал называется ситаллом.
Его получают из стекол специального состава методом направленной кристаллизации выдержка при определенных температурах для того, чтобы в стекле образовалась кристаллическая фаза. Есть и цветные ситаллы, они внешне напоминают мрамор. Свойства у ситалла просто уникальные прозрачный как стекло, ситалл имеет прочность металла. Он более химически- и износоустойчив. Но вернемся к многослойному стеклу.
Стекла класса А защита от вандализма дают трещину, только если по ним несколько раз хорошенько ударить кирпичом. Стоят такие стекла 30 - 120 за 1 кв.м. Если у вас стоят стекла, защищающие от проникновения класс защиты Б, для них нужно что-то посерьезнее кирпича, к примеру, кувалда. Подсчитано, что, пожалуй, с 70-го удара разбить такое стекло все-таки можно. Но пока злоумышленник будет колотить по стеклу, бдительные соседи, по идее, успеют вызвать милицию. Между прочим, владельцы дорогих особняков, не желающие уродовать окна решетками, ставят именно эти стекла. И правильно делают. Цена на эти стекла 160 - 300 за 1 кв.м. Класс защиты В - пуленепробиваемые стекла. Они стоят от 150 до 1250 за 1 кв.м.
Каждый день мы видим сотни окон, в которых установлены стёкла. Причём стёкла отличаются по составу, месту применения и процессу изготовления. Поэтому мы решили немного подробнее остановиться на этой интересной теме, а именно рассмотрим виды стекла. Тип и качество стекла для окон определяется на месте его производства в расплавленном состоянии. Специальная обработка на начальной стадии придаёт стеклу специфические свойства, например прочность, цвет, размер и т.д.
Изготовляется в процессе всплывания расплавленного стекла в ванне с жидким оловом, в результате чего получается лист стекла с ровной поверхностью (термополированное листовое стекло).
Выпускается такой тип стекла прозрачным с толщиной от 3 до 25 мм. Для окон обычно используют стекло толщиной от 3 до 6 мм.
Узорчатое стекло или матовое стекло
Имеет декоративную обработку или фактуру с одной стороны. Прозрачность такого стекла зависит от интенсивности узора и выбранного цвета. Обычно изготовляют узорчатое стекло толщиной от 3 до 6 мм.
Или матовое стекло применяют в ванных комнатах, а так же на кухне. Оно пропускает достаточное количество света и к тому же не даёт чёткого изображения.
Предназначено для уменьшения теплопередачи, яркости проходящего света (освещённости).
Применяется в основном в остеклении крыши и балконов. Чаще всего толщина стекла 6мм, но изготовляют от 4 до 12 мм.
Энергосберегающее (низкоэмиссионное) стекло
Низкоэмиссионное стекло - это обычное флоат-стекло со специальным слоем на одной стороне. Этот слой препятствует переходу тепла из комнаты наружу.
В основном его используют при двойном остеклении в качестве внутреннего листа, наружный лист может быть изготовлен из любого вида стекла. Энергосберегающее стекло обеспечивает хорошую освещённость комнаты.
Исключает поверхностное отражение, которое встречается у обычного полированного стекла.
Поэтому этот тип стекла кажется нам совершенно прозрачным, его используют в остеклении картинных рам. Толщина примерно 2 мм.
Очень подойдёт в ванную комнату, в душевую, в остеклённые двери и в местах, где окно расположено близко к полу (балконная дверь).
Представляет собой рифлёное или гладкое отожжённое стекло с тонкой стальной сеткой внутри него. Толщина такого вида стекла около 6 мм.
Стальная сетка не даёт стеклу распасться на части, тем самым удерживает распространение дыма и огня.
Закалённое стекло
Закалённое стекло - это обычное стекло, которое подверглось термообработке для повышения прочности. Когда такое стекло разбивается, то оно распадается на очень мелкие кусочки и починить его уже невозможно.
Резать, сверлить закалённое стекло нельзя, разве что до закалки. Стекло такого типа применяется в телефонах и других вещей.
Это склеенные обычные два или более стекла меж собой с прозрачной прочной плёнкой из пластика. Один из таких видов стекла это «триплекс» . Прозрачная прочная плёнка служит для поглощения удара, также снижает риск получения травмы от разлетающихся кусков стекла.
Этот тип стекла препятствует выцветанию текстильных и ковровых изделий, потому что задерживает 99% ультрафиолетового излучения. Толщина бывает от 4 мм до 13,5 мм. Можно встретить прозрачные, окрашенные и узорчатые разновидности.
Выполняется методом травления кислотой. Толщина от 4 до 6 мм, в целях безопасности его можно закалить и сделать многослойным.
Применяется в остеклении старых зданий.
