35. Свойства стекол, способы регулирования свойств.

Стеклом называют все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплавов независимо от их химического состава и тем-пературной области затвердевания, обладающие в результате посте-пенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообраз-ное должен быть обратимым.

Признаками стеклообразного состояния вещества является отсутствие четко выраженной точки плавле¬ния, гомогенность и изотропность.

Стекло способны образовывать называемые стеклообразующие оксиды Si02, P2O5 и В2О3 без каких-либо добавок. Однако в большинстве случаев сырьевой массой для производства стекол является многокомпонентная шихта, содержащая помимо стеклообразующего оксида различные добавки.

В строительстве используют почти исключительно силикатное стекло, основным компонентом которого является диоксид кремния Si02.

Стекло не является веществом с определенным химическим соста-вом, который может быть выражен химической формулой, поэтому со¬став стекла условно выражают суммой оксидов.

Каждый из оксидов играет свою роль в процессе варки форми¬рования свойств стекла. Оксид натрия ускоряет процесс варки, по¬нижая температуру плавления, но уменьшает химическую стойкость стекла. Оксид калия придает блеск и улучшает светопропускание. Оксид кальция повышает химическую стойкость стекла. Оксид алю-миния повышает прочность, термическую и химическую стойкость стекла. Оксид бора повышает скорость стекловарения. Для получе-ния оптического стекла и хрусталя в шихту вводят оксид свинца, повышающий показатель светопреломления.

Строительное стекло представляет собой биостойкий, негорючий твердый материал, обладающий высокой стойкостью к действию влаги, солнечной радиации и отрицательных температур.

Свойства стекол зависят от химического состава. Так, их плотность изменяется в пределах 2200 – 8000 кг/м3, прочность при сжатии составляет 100 – 700 МПа, при растяжении 30 – 80 МПа.

Стекло обладает низкой термической устойчивостью (перепад температуры составляет не более 80 оС) и прочностью на удар (хрупкое разрушение). С увеличением толщины изделия сопротивление удару, тепло- и звукозащитные свойства возрастают.

По электрическим свойствам стекла относятся к диэлектрикам. Силикатные строительные стекла отличаются высокой химической стойкостью за исключением действия плавиковой и фосфорной кислот. Этот материал обладает уникальными оптическими свойствами: светопропусканием, которое достигает 92 %, светопреломлением, отражением и рассеиванием света.

36. Листовые стекла: оконное, витринное, цветное, армированное, узорчатое, солнцезащитное (теплопоглощающее), увиолевое, многослойное, закаленное.

Листовые стекла предназначены для заполнения световых проемов зданий и сооружений. К ним относится оконное, витринное, цветное, армированное, узорчатое, солнцезащитное (теплопоглощающее), увиолевое, многослойное и закаленное стекло.

Стекло оконное выпускают длиной 400—1600 мм, шириной 500—2200 мм, толщиной 2—6 мм, высшего, I и ІІ-го сортов.

Стекло витринное производится полированное и неполированное. Полированное стекло изготавливается размером листов 1380х1340 —4450х2950 мм, толщиной 6,5 и 8 мм. По назначению полированное стекло бывает зеркальное (наиболее качественное), транспортное и строительное. Максимальный размер неполированного стекла —3950х2950, минимальный — 1750х1950 при толщине 6,5 мм.

Стекло цветное листовое выпускается десяти цветов (красное, синее, зеленое, лунно-белое, голубое, серое, молочное, желтое, лимонное и темно-синее) толщиной 3— 4,5 мм.

Стекло армированное — это листовое стекло, имеющее в своей толще параллельно поверхностям сварную или крученую сетку из стальной светлой (отожженной), хромированной, никелированной или с алюминиевым покрытием проволоки. Сетка удерживает осколки стекла, образующиеся при механических повреждениях или воздействии высоких температур. Такое стекло выпускается цветное и бесцветное, с кованной или узорчатой поверхностью, размером листов 400х800 и 1600х2000 мм, толщиной 5,5 и 6 мм.

Стекло узорчатое на одной или обеих сторонах имеет четкий рельефный рисунок (узор) глубиной 0,5—1,5 мм, способствующий рассеиванию света. Оно выпускается цветное и бесцветное, размером листов 400х600 — 1600х2200 мм, толщиной 3—6 мм, двух сортов.

Стекло теплопоглощающее поглощает инфракрасные и другие тепловые лучи. Его получают введением в стекломассу оксидов меди, кобальта, железа и других металлов, окрашивающих отекло в зеленовато-голубой или серый цвет. Особый вид теплопоглощающих стекол — фотохромированные стекла, темнеющие при интенсивном воздействии солнечных лучей и восстанавливающие светопрозрачность при уменьшении освещенности.

Стекло увиолевое способно пропускать до 25 % ультрафиолетовых лучей (длина волны менее 300 мкм). Его получают из особо чистых сырьевых материалов и применяют для остекления медицинских и детских учреждений, изготовления бактерицидных ламп и др.

Стекло многослойное состоит из слоев с разными коэффициентами теплового расширения или имеет кристаллический поверхностный слой. Обладает высокой прочностью на изгиб и большой ударостойкостью. Разновидностью упрочненного стекла является триплекс, получаемый автоклавным склеиванием нескольких листов оконного стекла целлулоидом, ацетилцеллюлозой или бутафолью. С течением времени происходит окисление склеивающего слоя, что снижает светопропускание. Многослойное стекло выпускается толщиной 9—14 мм (в некоторых странах — до 76 мм).

Стекло закаленное подвергается специальной термической обработке, т. е. разогреву до температуры 630— 650°C (выше температуры размягчения) и быстрому, равномерному по площади двухстороннему воздушному охлаждению. В результате образующегося в верхних слоях остаточного напряжения сжатия повышается механическая прочность, термостойкость и безопасность стекол. Закаленное стекло выпускается толщиной 4,5 — 6,5 мм, полированное и неполированное двух сортов. Резать алмазом такое стекло нельзя, так как оно при этом рассыпается на мелкие куски.