Üveg - mi ez és hogyan állítják elő? üveg tulajdonságai. Hogyan és miből készül az üveg, üvegtermékek

Az üveg a legősibb tárgy, amelyet az ember talált, és amelyet ma is használnak. Azért találták, mert az ember nem maga találta ki, és először készítette el. Valószínűleg az első pohár sok ezer évvel ezelőtt jelent meg a vulkáni lávából. Ma ezt az anyagot általában obszidiánnak nevezik. Hogyan készül az üveg? Térjünk vissza az időkbe, amikor még nem létezett. Az emberek fokozatosan megismerték a környező természetet, és észrevették, hogy ha a természetes szódát homokkal keverik, majd melegítik, átlátszó anyag jelenik meg. Így ismerkedtek meg ezzel az új típusú anyaggal. Ezt a folyamatot Plinius, az ókori görög enciklopédista írta le. Ettől a pillanattól kezdve kezdődött el az üveghasználat története, amely mára elengedhetetlenné vált életünkben. Hiszen ma már mindenhol használják.

Van azonban egy másik elmélet is az üveg készítéséről, pontosabban arról, hogyan állították elő korábban. Egyes tudósok úgy ítélték meg, hogy az üveges anyagot a réz olvasztásának vagy kiégetésének melléktermékeként azonosították, amely az emberi életben valóban kiemelkedő szerepet játszott. Fontosságát nehéz túlbecsülni. A lemezüveg gyártása olyan felfedezésekhez hasonlítható, mint a tűz előállítása és a kerék feltalálása. Az ókori Egyiptom idejében mindenféle ékszert szokás volt belőle készíteni. Később megtanultak belőle folyadéktároló edényeket gyártani. A tizenharmadik századtól drámaian megnőtt az előállított üveg mennyisége. Velence lett a termelés központja. A kézművesek megismerték a keleti üvegkészítés technológiáját, majd elkezdték fejleszteni és továbbfejleszteni. Az üveg átlátszóságát különféle szennyeződések hozzáadása tette lehetővé. A mesterek különféle ételeket kezdtek készíteni belőle, amelyek nagyon vékonyak és elegánsak voltak. Akkoriban az üvegtermékek inkább luxuscikkként és dekorációként szolgáltak.

Ha az üvegkészítés kérdése még mindig érdekes számodra, akkor beszélhetsz arról, hogyan talált egyre több új felhasználási területet. Előállítási technológiája javult. Feltalálták a tükröt, ezt úgy csinálták, hogy az egyik oldalára amalgámot alkalmaztak. Az építőiparban is használtak üveget. Általában paloták és templomok építésekor használták. És miután a kézművesek megtanulták, hogyan kell színesíteni, elkezdték vele az ablakokat díszíteni, és gyönyörű ólomüveg ablakokat készítettek. És most az üveget széles körben használják olvasztásra. A tudományban pedig idővel elkezdték használni az üveget. Fénykoncentráló és fényszóró képességének felfedezésének köszönhetően különféle lencséket hoztak létre, teleszkópokat és mikroszkópokat készítettek. Ezek a felfedezések óriási lépést jelentettek a természettudományok – az orvostudomány, a biológia, a csillagászat, a fizika és mások – fejlődésében. Szemüveg nélkül semmilyen tudományos tevékenység nem lehetséges.

Hogyan készül az üveg? Mint régen, a homokból. A homok magjában az itt bemutatott kvarckristályokat tartalmazza. Melegítéskor megolvad. Ha gyorsan lehűti, akkor az ásványoknak nem lesz idejük kristályosodni, átlátszóvá válnak. Annak érdekében, hogy a termék színe legyen, különféle fémek oxidjait adják hozzá. Az üveg maximális átlátszósága érdekében a homokot úgy tisztítják meg, hogy majdnem egy kvarcot tartalmazzon.

Jelenleg számos módja van a különböző tulajdonságokkal rendelkező termékek beszerzésének: megerősített, edzett, tükrözött, páncélozott. Még most is a feldolgozás alatt álló egyszerű homok szolgál alapul. Fontos elmondani, hogy van még elég homok a bolygón, így az üveg nem fog egyhamar kimenni a mindennapjainkból.

Miből készül az üveg?

1. Jobb a boltban vásárolni és nem fürödni.
2. Miből készül az üveg?

   Paradox módon az ÜVEG egy megszilárdult folyadék.
   A benne legnagyobb mennyiségben (a térfogat 60-70%-ában) szereplő, jellemző tulajdonságait meghatározó üveg fő összetevője a SILICA SiO2 (homok, kvarc, finomszemcsés homokkő).
   A szilícium-dioxidot bevezetik az üveg összetételébe, például kvarchomok formájában.
   Az üveggyártásban csak a PURE kvarchomok fajtáit használják, amelyekben a szennyeződések (agyag, mész, csillám szennyeződések) összmennyisége nem haladja meg a 2-3%-ot.
   Különösen nem kívánatos a vas jelenléte, amely még kis mennyiségben is megtalálható a homokban, és kellemetlen zöldes színűvé teszi az üveget.

   Az üveg önmagában homokból hegeszthető anélkül, hogy bármi más anyagot adnánk hozzá, de ehhez nagyon magas hőmérséklet (1700 C feletti) kell.
   A tűzálló agyagtéglából készült, szilárd, folyékony vagy gáznemű tüzelőanyagot használó közönséges modern kályhák erre nem alkalmasak: elektromos kemencékhez kell folyamodni, amelyek üzemeltetése igen költséges.
   Ezért a homok olvadáspontjának csökkentése érdekében különféle adalékokat használnak...

3. Homokból készül, magas hőmérsékleten és nyomáson.
4. Üveg készítéséhez a kézművesek a következőket veszik: kvarchomok (a fő komponens); mész; szóda; Hogyan készül az üveg Először a kvarchomokot, a szódát és a meszet egy speciális kemencében 1700 fokkal nulla feletti hőmérsékletre hevítik. A homokszemcsék összekapcsolódnak, homogenizálásuk (homogén anyaggá alakul) után a gázt eltávolítják. A masszát 1000 fok feletti hőmérsékletű olvadt ónba mártják, ami kisebb sűrűsége miatt a felületen lebeg. Minél vékonyabb az ónfürdőbe belépő massza, annál vékonyabb lesz az üveg a kilépésnél. Üvegkészítés Az utolsó simítás a fokozatos hűtés.

   A szóda segít az olvadáspont 2-szeres csökkentésében. Ha nem adjuk hozzá, a homok nagyon nehezen olvad meg, és ennek megfelelően az egyes homokszemcséket nagyon nehéz lesz összekapcsolni egymással. Mészre van szükség, hogy a massza elbírja a vizet.

5. Kvarchomok, mész és szóda
6. Nos, tulajdonképpen kvarchomokból
7. Az üveget homok és egyéb ásványi összetevők keverékének megolvasztásával állítják elő, amely az üveg márkájától függ. Például a kristályüveg, amelyből dekoratív étkészlet készül, jelentős mennyiségű ólmot tartalmaz. A tiszta kvarchomok megolvasztásakor kvarcüveget kapnak - az olvadékban nagyon tűzálló és viszkózus, így a benne maradt légbuborékok miatt nem is válik átlátszóvá. Csekély hőtágulási együtthatója van - ha pirosra hevítik és vízbe teszik, nem reped meg. Laboratóriumi üvegáru, laboratóriumi és ipari üvegfűtőelemek gyártására használják, stb. Az ultraibolya sugárzást áteresztő optikai kvarcüveg előállításához hegyikristályt olvasztanak meg – ez a kvarchomokhoz hasonlóan tiszta SiO2, de durva szemcsés, ami ritka a természetben.

   Vaszilcsenko válaszára. Korábban az uránüveget dekoratív edények gyártásához készítettek - csodálatos sárgás-zöld színű, az ebből származó termékek Moszkvában, a Kuskovo Múzeumban láthatók. A radioaktivitás felfedezésével az ilyen üvegek gyártását leállították.
   A radioaktív sugárzás elleni védelem érdekében ólomüveg képernyőket használnak - ez még több ólmot tartalmaz, mint a dekoratív kristály, és sárgás árnyalatú. A monitorokhoz készült kineszkópok ugyanabból az üvegből készülnek - hogy megvédjék a PC-felhasználót a kineszkóp "elektronpisztolyából" érkező elektronok áramlásától.

8. A közönséges üveg összetételében körülbelül 70% szilícium-dioxidot tartalmaz, amely ugyanilyen formában a kvarcban, polikristályos formájában pedig a homokban található meg. Üveg kompozíció

   A tiszta szilícium-dioxid (SiO2) olvadáspontja megközelítőleg 2000 fok, és főként speciális műszerek üveg előállítására használják. Általában két további anyagot adnak a keverékhez a gyártási folyamat egyszerűsítése érdekében. Először is ez a nátrium-karbonát (Na2CO3), vagy kálium-karbonát, amely 1000 fokra csökkenti a keverék olvadáspontját. Ezek az összetevők azonban hozzájárulnak az üveg vízben való oldódásához, ami nagyon nem kívánatos. Ezért egy másik mészkomponenst (kalcium-oxid, CaO) adnak a keverékhez, hogy a készítmény oldhatatlanná váljon. Ez az üveg körülbelül 70% szilícium-dioxidot tartalmaz, és nátron-mészüvegnek nevezik. Az ilyen üveg részesedése a teljes termelésben körülbelül 90%.

   A mészhez és a nátrium-karbonáthoz hasonlóan más összetevőket is adnak a normál üveghez, hogy megváltoztassák annak fizikai tulajdonságait. Az ólom hozzáadása az üveghez növeli a fény törésmutatóját, jelentősen növeli a fényességet, és a bór hozzáadása a keverék összetételéhez megváltoztatja az üveg hő- és elektromos tulajdonságait. A tórium-oxid magas törésmutatót és alacsony diszperziót adott az üvegnek, ami a jó minőségű lencsék gyártásához szükséges, de radioaktivitása miatt a modern termékekben lantán-oxiddal helyettesítették. Az üvegben lévő vas-adalékanyagok az infravörös sugárzás (hő) elnyelésére szolgálnak.

   Fémeket és oxidjaikat adják az üveghez, hogy megváltoztassák annak színét. Például mangánt adnak hozzá kis mennyiségben, hogy az üveg zöld árnyalatot kapjon, vagy magasabb koncentrációban az ametiszt színét. A mangánhoz hasonlóan a szelént is kis adagokban használják az üveg elszíneződésére, vagy nagy koncentrációban a vöröses szín kölcsönzésére. Kis koncentrációjú kobalt kékes árnyalatot ad az üvegnek. A réz-oxid türkiz fényt ad. A nikkel a koncentrációtól függően kék, lila vagy fekete színt adhat az üvegnek. Az üveg összetételétől függően a színét melegítéssel vagy hűtéssel lehet befolyásolni. #9679; Kémiai összetétel, % :
   SiO2 - 72,2
   Al2O3 - 1,7
   CaO+MgO 12,0
   Na2O+K2O 13.7
   SO3 - 0,3
   Fe2O3 - 0,1

9. Kvarchomokból készült.
10. Szilíciumból, elektrolízissel.

Az üveg, amely egykor ritka és értékes műalkotás volt, ma általános gyártási eljárás. Az üvegtermékeket ipari és háztartási tartályként, szigetelőként, erősítőszálként, lencséként és dekoratív művészetként használják. A különböző típusú üvegek előállításához felhasznált anyagok eltérőek lehetnek, de az előállításuk általános folyamatát az alábbiakban ismertetjük.

Lépések

A sütő használata

Vásároljon kvarchomokot. A kvarchomok az üveggyártás fő összetevője. A vasmentes üveget az átlátszósága miatt értékelik, mivel ha az üveg vasat tartalmaz, az üveg zöldes színű lesz.

• Viseljen maszkot, ha nagyon finom kvarchomokkal dolgozik. Belélegezve irritálhatja a torkot és a tüdőt.
• A kvarchomok online áruházakban vásárolható meg. Meglehetősen olcsó, egy 25 kg-os zsák körülbelül 200 rubelbe kerül. Ha ipari méretekben szeretne dolgozni, akkor a szakosodott eladók jó árakat kínálnak nagy tételekre - néha kevesebb, mint 2000 rubel tonnánként.
• Ha nem találunk kevés szennyeződést tartalmazó homokot, akkor a zöldes árnyalat hatását kis mennyiségű mangán-dioxid hozzáadásával lehet ellensúlyozni. Ha pedig zöldes üveget szeretne, hagyja a vasalót úgy, ahogy van!

1. Adjunk hozzá nátrium-karbonátot és kalcium-oxidot a homokhoz. A nátrium-karbonát (úgynevezett szóda) csökkenti az ipari üvegek gyártási hőmérsékletét. Azonban az üveget a víz korrodálja. Ezért ennek a jelenségnek a semlegesítésére kalcium-oxidot vagy meszet juttatnak az üvegbe. Az üveg ellenállóbbá tétele érdekében magnézium- és/vagy alumínium-oxidot adnak hozzá. Ezek az adalékok általában az üveg összetételének legfeljebb 26-30 százalékát foglalják el.

   Az üveg céljától függően adjon hozzá egyéb vegyszereket. A dekorüvegek legelterjedtebb adaléka az ólom-oxid, amely a kristály fényességét, valamint a könnyebb vágását megkönnyítő alacsony keménységét és alacsony olvadékképződési hőmérsékletét adja. A szemüveglencsék lantán-oxidot tartalmazhatnak, amelyet törőereje miatt használnak, míg a vas elősegíti a vas üveg általi felszívódását.

   • Az ólomkristály akár 33 százalék ólom-oxidot is tartalmazhat, de minél több ólom, annál több tapasztalatra van szükség az olvadt üveg előállításához, ezért sok üvegkészítő alacsony ólomtartalmat választ.

2. Adjon hozzá alkatrészeket a kívánt üvegszín eléréséhez, ha szükséges. Ahogy fentebb megjegyeztük, a kvarcüvegben lévő vasszennyeződések zöldes megjelenést kölcsönöznek az üvegnek, ezért vas-oxidot adnak hozzá a zöldes árnyalat fokozása érdekében, akárcsak a réz-oxidot. A kénvegyületek sárgás, borostyánsárga, barnás, sőt fekete árnyalatot adnak attól függően, hogy mennyi szenet vagy vasat adnak az üvegkeverékhez.

   tedd a keveréket egy jó hőálló tégelybe. A tégelynek ellenállnia kell a kemencében elért rendkívül magas hőmérsékleteknek. Az adalékanyagoktól függően 1500 és 2500 fok között változhat. Az olvasztótégelynek olyannak kell lennie, hogy ne legyen nehéz megfogni fém fogóval és rudakkal.

   Olvassa fel a keveréket folyékonyra. Ipari szilikátüvegnél ez gáztüzelésű kemencében történik, a speciális üvegek elektromos, edényes vagy tokos kemencében olvaszthatók.

   • A kvarc és a homok szennyeződések nélkül 2300 Celsius fokos hőmérsékleten üveges állapotba megy át, nátrium-karbonát (szóda) hozzáadásával 1500 Celsius-fokra csökken az üvegképződéshez szükséges hőmérséklet.

3. Homogenizálja az olvadt üveget, és távolítsa el belőle a buborékokat. Ehhez az üveget egyenletes állagúra kell keverni, és olyan anyagokat kell hozzáadni, mint a nátrium-szulfát, nátrium-klorid vagy antimon-oxid.

   Formázza meg az olvadt üveget. Az üvegformázás a következő módok egyikével történhet:

   • Az olvadt üveget formába öntjük és hagyjuk kihűlni. Ezt a módszert az egyiptomiak használták, és így készül a legtöbb optikai lencse.
   • Egy üreges cső végén nagy mennyiségű olvadt üveget lehet összegyűjteni, majd a cső elfordításával kifújni. Az üveget a csőbe fújt levegő, az üvegolvadékra ható gravitáció és az üvegfúvó által az olvadt üveggel való munkához használt eszközök formálják.
   • Az olvadt üveget a szubsztrátumként használt olvadt ónfürdőbe önthetjük, és nyomás alatti nitrogénnel fújhatjuk formázáshoz és polírozáshoz. Az ezzel a módszerrel előállított üveget floatüvegnek nevezik, és így készül a síküveg az 1950-es évektől.

4. Lassan hűtsük le az üveget a sütőben. Ezt a folyamatot lágyításnak nevezik, és eltávolítja az üveg hűtése során keletkező pontszerű feszültségforrásokat. Az izzítatlan üveg sokkal kevésbé tartós. A folyamat befejezése után az üveg bevonható, laminálható vagy más módon kezelhető a szilárdság és a tartósság javítása érdekében.

   Faszén grill használata

   1. Készítsen rögtönzött sütőt egy széntüzelésű grillsütőből. Ez a módszer a szén égő lángja által termelt hőt használja fel a kvarchomok üveggé olvasztására. A felhasznált anyagok viszonylag olcsók és könnyen beszerezhetők – elméletileg ahhoz, hogy mindent előkészítsünk, ami az üveghez kell, csak el kell futni a vasboltba. Használjon nagy BBQ grillt - egy szabványos méretű kupolamodell is megteszi. A lehető legvastagabbnak és erősebbnek kell lennie. A legtöbb grillrács alján van egy szellőzőnyílás – nyissa ki.

      • Még az ezzel a módszerrel elérhető rendkívül magas hőmérsékleten is nagyon nehéz lehet a homok megolvasztása a grillen. Mielőtt elkezdené, adjon hozzá egy kis mennyiségű (a homok térfogatának körülbelül 1/3-1/4-ét) mosószódát, meszet és/vagy bóraxot a homokhoz. Ezek az adalékok csökkentik a homok olvadáspontját.
      • Ha üveget szeretne fújni, legyen kéznél egy hosszú, üreges fémcső. Ha öntőformába önti az üveget, készítse elő előre. Olyan formát szeretne, amely nem ég meg és nem olvad meg az olvadt üveg hőjétől, a grafit erre kiváló.

   2. Ismerje meg ennek a módszernek a veszélyét. Ez a módszer magában foglalja a grillsütő normál hőmérsékleti határain túli felmelegítését – olyannyira, hogy maga a grill akár meg is olvadhat. Az ezzel a módszerrel végzett gondatlan munka veszélyes súlyos sérülések vagy akár halál. Dolgozz óvatosan. Tartson kéznél sok földet, homokot vagy magas hőmérsékletű tűzoltó készüléket arra az esetre, ha csökkentenie kell a tűz intenzitását.

      Tegyen meg minden lehetséges óvintézkedést, hogy megvédje magát és tárgyait a magas hőmérséklettől. Alkalmazza ezt a módszert egy betonfelületen a szabadban, és legyen körülötte elegendő hely. Ne használjon pótolhatatlan felszerelést. maradj távol a grillről, amikor üveget süt. Ezenkívül a lehető legtöbb védőruházatot kell viselnie, beleértve:

      • nagy szilárdságú kesztyűk vagy kesztyűk sütőkhöz;
      • hegesztő maszk;
      • nagy szilárdságú kötény;
      • tűzálló ruházat.

   3. Szerezzen be egy porszívót otthoni műhelyébe hosszú tömlőcsatlakozással. Használjon ragasztószalagot, vagy más módon hajlítsa meg a tömlőt úgy, hogy az egyenesen az alsó szellőzőnyílásba fújjon anélkül, hogy megérintené a grilltestet. Valószínűleg a tömlőt az egyik grilllábhoz vagy -kerékhez kell rögzítenie. A porszívót a lehető legtávolabb helyezze el a grilltől.

      • Ügyeljen arra, hogy a tömlő rögzítve legyen és ne mozduljon el: ha az üvegolvadás közben kilazul, nem menj a grillre, ha nagyon forró.
      • Kapcsolja be a porszívót, hogy ellenőrizze a tömlő helyzetét. A pontosan elhelyezett tömlő egyenesen a szellőzőnyílásba fúj.

   4. Béleljük ki a grill belsejét szénnel. Használjon több szenet, mint a hús sütéséhez. A sikeres eredmények akkor érhetők el, ha a grill szinte színültig meg van töltve. Helyezzen egy öntöttvas serpenyőt vagy homokkal töltött tégelyt a grill közepére, szénnel megszórva.

Mindannyian többször találkoztunk az üveggel. Bármely diák tudja, mi ez a törékeny és átlátszó anyag. Nap mint nap látjuk tükrökben, ablakokban, edényekben és bútorokban, de jól ismerjük? Hogyan állítják elő, mi ez és mik az üveg tulajdonságai?

Mit jelent ez a szó

Számos referenciaanyag segíthet ebben a kérdésben. Mit jelent az „üveg” szó az egyik legnépszerűbb forrás szerint? Ozhegov szótára ezt az anyagot bizonyos fémek oxidjaival kevert kvarchomokból nyert szilárd anyagként jellemzi. Még a meghatározás is ad némi képet az anyag előállításáról. De erre a témára később térünk ki.

Bizonyára mindenki megszokta, hogy az üveg átlátszó anyag. De figyeljen - Ozhegov szótára nem ad ilyen pontosítást. Az üveg nemcsak átlátszó, hanem színes vagy matt is lehet. De az anyag összetétele jelentéktelen mértékben különbözik.

Miből készül az üveg

Az üveg standard összetétele tiszta mész és szóda keveréke. Különféle adalékok használhatók az anyag tulajdonságainak megváltoztatására. De mégis, a fő összetevő pontosan a tiszta folyami homok. Mennyisége a teljes keverék körülbelül 75%-a. A szóda lehetővé teszi a homok szinte kétszeres csökkentését. A mész megvédi az üveget a legtöbb vegyszertől, és erőt és fényt ad.

További szennyeződések:

• Mangán. Hozzáadják az üveghez, hogy különleges zöld árnyalatot kapjanak. Más színekhez nikkel vagy króm használható.
• Az ólom extra fényt és jellegzetes csengést ad az üvegnek. Az anyag tapintásra hidegebb. Az ólomkeveréket tartalmazó üveget kristálynak nevezzük.
• A bórsav-oxid további fényt és átlátszóságot ad az anyagnak, miközben csökkenti a termékek hőtágulási együtthatóját.

Az üveggyártás története

Még 6000 évvel ezelőtt is meg tudták alkotni ezt a gyönyörű és törékeny anyagot. Természetesen a megjelenése némileg eltért a modern üvegtől, mivel az ókori Egyiptomban és Mezopotámiában nem volt felszerelés kiváló minőségű homoktisztításhoz és egyéb eszközökhöz. Ennek ellenére az üveggyártás ott kezdődött. A környezeti hatásokkal szembeni ellenállása miatt ez az anyag képet adott a történészeknek a legősibb népek kultúrájáról és technikai képességeiről.

Oroszországban az első üveggyár 1636-ban jelent meg. Moszkva közelében volt. Ott jöttek létre az edények, és ez az ipar nagy fejlődésen ment keresztül I. Péter alatt.

A nagynyomású szivattyú feltalálása csak 1859-ben tette lehetővé az üveg készítését üvegfúvók közreműködése nélkül. Ez jelentősen leegyszerűsítette a gyártást. A 19. század elején felfedezték az anyag egy érdekes tulajdonságát - ha a készterméket egy bizonyos hőmérsékletre hevítik, az üveg mechanikai tulajdonságai 400% -kal nőnek.

Modern gyártás

A technológiák messzire léptek előre, amelyek lehetővé tették bármilyen anyag előállítását hatalmas mennyiségben és a legkevesebb emberi erőfeszítéssel. Jelenleg sok olyan gyár van, ahol szabványos, jól bevált technológiával állítják elő az üveget. Hogy mi az olvadt kvarcithomokból nyert modern anyag, azt a technológiát ismerve tanuljuk meg. Vegyük például a fémlemezt.

Üveggyártás szakaszonként:

1. Az összes szükséges hozzávalót a sütőbe töltjük, és addig melegítjük, amíg folyékony homogén masszát nem kapunk.
2. Egy speciális homogenizátorban ezt az ötvözetet homogén állapotig keverik.
3. A kapott masszát egy lapos edénybe öntjük, amelynek alján olvadt ón van. Ott az üveg eloszlik, egységes vékony réteget képezve.
4. A lehűtött és megkeményedett anyagot a szállítószalagra küldik. Ott az üvegvastagság ellenőrzése és vágása történik. Azokat az anyagokat, amelyek nem felelnek meg a teszten, valamint a hibás alkatrészeket újraolvasztásra küldik.
5. Megtörténik az utolsó minőségi ellenőrzés, amely után az üveg a késztermék raktárba kerül.

Üveg típusok

Jelenleg ez az anyag az egyik leggyakoribb. Nem meglepő, hogy különböző típusú üvegek léteznek, amelyek mind megjelenésükben, mind fizikai tulajdonságaikban különböznek. Itt van néhány közülük:

1. Kristály üveg. Ez egy ólmot tartalmazó anyag. Fentebb beszéltünk róla.
2. A legtisztább homokot tartalmazza, aminek köszönhetően rendkívül tartós. Képes ellenállni a hőmérséklet-ingadozásoknak, ezért optikai műszerek, laboratóriumi üvegáru és ablakok készítésére használják.
3. Hab üveg. Könnyű építőanyag, amely mind dekorációra, mind falak és padlók lerakására használható. Nagyszámú üreget tartalmaz, aminek köszönhetően magas hő- és hangszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik.
4. Üveggyapot. Térfogatlagos légies anyag, vékony és nagyon erős szálakból áll. Tűzálló, ezért nem csak az építőiparban, hanem a tűzoltók és hegesztők szabászatában is használják.

Üveg alkalmazás

Ennek az anyagnak a tulajdonságaitól és megjelenésétől függően szinte bármilyen felhasználási terület megtalálható. A korunkban előállított üveg fő fogyasztója az építőipar. Az előállított anyag több mint felét használja fel. Célja nagyon sokrétű lehet - falburkolat, ablaküvegezés, üreges téglából falak építése, hőszigetelés stb. Az építési terület is a Mi a gótikus ablakhoz köthető, ezt mindenki biztosan tudja. Általában nagyszámú színes üvegdarabbal van bélelve. Napjainkban az ólomüveg ablakok nem veszítették el relevanciájukat, és mind az építőiparban, mind a bútorgyártásban használják.

A második helyen a népszerűségben a különféle célokra szolgáló üvegedények állnak. Valamivel kevesebb étkészlet készül. Meg kell jegyezni, hogy az üveg nélkülözhetetlen anyag a vegyiparban, mivel ellenáll a legtöbb reagensnek.

Fizikai tulajdonságok

Mint minden más anyagnak, az üvegnek is számos tulajdonsága van, amelyeket tudnia kell, mielőtt egy adott területen használná.

1. Sűrűség. Ez a keverék összetételétől és az előállítás módjától függően változhat. Az üvegsűrűség értéke 220 és 650 kg/m 3 között változhat.
2. Törékenység. Ez a jellemző az üveg megkülönböztető jellemzője, és korlátozza az építőiparban való felhasználását. Jelenleg a tudósok bonyolultabb ötvözeteket hoznak létre, amelyek maximalizálják az anyag szilárdságát.
3. Hőálló. A közönséges üveg 90 ° C-ig ellenáll a hőmérsékletnek. A feldolgozás után az anyag termikus tulajdonságai jelentősen megnőnek. Például az ipari üveg 200°C-ot meghaladó hőmérsékletet is elvisel.

Sokat tanultunk az üvegről – mi az, hogyan állítják elő és milyen tulajdonságai vannak. Ideje egy kicsit kitérni, és megismerkedni a legérdekesebb tényekkel erről a nagyon gyakori anyagról. Kevesen tudják, hogy:

• A repedés haladási sebessége 4828 km/h.
• Ennek az anyagnak a bomlási ideje körülbelül egymillió év.
• Az üveg többszörösen újraolvasztható, gyakorlatilag minőségromlás nélkül. Ebben a tekintetben szinte nincs analógja.
• Mivel amorf anyag, az olvadt üveg nem szilárdul meg, ha gyorsan lehűtik. Ez speciális feltételeket igényel.

Az üveget nem hiába használják olyan aktívan az építőiparban és az emberi élet más területein. Bizonyára még sokáig az egyik legnépszerűbb anyag marad. Ezt az állítást támasztja alá az üveg szilárdsága, tartóssága és viszonylagos könnyű gyártása, ami abból adódik, hogy az elkészítéséhez szükséges alkatrészek nagy mennyiségben vannak jelen a Földön.

Az elmúlt 10 évben az üvegipari termékek iránt nagy kereslet mutatkozott. Üvegből ajándéktárgyak, bútorok, ablak- és ajtókiegészítők, edények, különféle edények stb. készülnek. Ahhoz azonban, hogy az iparcikkek megtalálják a fogyasztójukat, szükséges a gyártástechnológia helyes megválasztása és annak pontosságának ellenőrzése. végrehajtása a folyamat minden szakaszában. Egy másik árnyalat a kezdetben jelentős tőkebefektetések, amelyek összege több mint 100 millió rubel csak a berendezések vásárlására szolgál. Emiatt sok vállalkozó felhagy a teljes körű üveggyártással az anyag újrahasznosítása érdekében, amely ugyancsak nyereséges, de kezdetben kevésbé költséges tevékenységi terület.

Az orosz piac jellemzői

Az Orosz Föderáció üvegiparának vezetői 11 üzem, amelyek közül a legnagyobbak: JSC "AGC BSZ" (Nizsnyij Novgorod régió), JSC "Saratovstroysteklo" (Saratov régió), JSC "Salavatsteklo" (Baskíria), LLC " AGC Flat Glass Clean", Pilkington Glass LLC (Moszkvai régió). Ezek a vállalkozások állítják elő a hazai üveglap 90%-át. Ráadásul a piacon lévő üvegtermékek mennyiségének mindössze 30%-a származik külföldről.

Az üveggyártás az Orosz Föderáció teljes ipari mennyiségéből a nyersanyagok 21% -át, az üzemanyag körülbelül 8% -át és a villamos energia 13% -át fogyasztja.

Üveg típusok

Attól függően, hogy a vállalat milyen iparágat fog kiszolgálni, különféle típusú üvegek gyártására van lehetőség. A legkeresettebb módosítások közül:

• kvarcüveg. A legelterjedtebb és legkönnyebben gyártható kvarchomok alapú anyag. A belőle készült termékek hőállóak, átlátszóak, ugyanakkor meglehetősen törékenyek. Az ilyen üveget például lombikok és egyéb laboratóriumi üvegáru gyártására használják.
• mész. Olcsó gyártási anyag, amelyet üvegtartályok, üveglapok és elektromos lámpák gyártására használnak.
• Vezet. Az üvegmassza összetételéhez szilícium-dioxidot és ólom-oxidot adnak. Kristályok és rádióalkatrészek gyártásánál használják.
• Színes üveg. Lehet testfestett, húzott, hengerelt, mintás, sima és kétrétegű. Burkolóanyagnak, dekorüvegezéshez, ólomüveg ablakok készítéséhez használják.
• energiatakarékos(K-, I-, E-, I-üveg). Vékony, láthatatlan, magas hővezető képességű bevonattal készül az üvegfelületre. Ennek köszönhetően a fűtőberendezésekből származó hő mintegy 70%-a a helyiségben marad vissza.
• Megerősített üveg. Ipari helyiségekben ablakszerkezetek és válaszfalak üvegezésére használják. Az üveg vastagságában fémháló található, melynek köszönhetően tűz vagy mechanikai sérülés esetén a szerkezet nem törik szét, hanem a vágási vonal mentén leszakad.
• színezett. Napvédelemre használják. Úgy állítják elő, hogy adott árnyalatú fém-oxidokat adnak az üvegmasszához.
• napvédő üveg. A megfelelő bevonatot szórással hordjuk fel. Az üveg vastagságába behatoló fém-oxidok további szilárdságot és ellenállást adnak a felületnek a külső hatásokkal szemben.
• Feszült üveg. Az anyagot hőkezeléssel nyerik. A fokozatos felmelegítés és az azt követő hűtés után az üveg mechanikai szilárdságot nyer, ami lehetővé teszi például az autóiparban való felhasználását.
• többrétegű (Háromszoros). Több, átlátszó polimerekkel összeragasztott réteget tartalmaz. Nagy ellenállással rendelkezik az átmenő lyukak kialakulásával szemben, jó hangszigeteléssel rendelkezik, ütés hatására nem törik szét. Leggyakrabban autók szélvédőjeként és dupla üvegezésű ablakok gyártása során használják.
• Marott. A közönséges üveget felmelegítik és adott formát kapnak. Ennek eredményeként összetett, például ívelt konfigurációjú termékek széles választékát kapják.
• Páncélozott. Több M1 üveg többrétegű felépítése és polimer fényre keményedő kompozíció. Lehet film és film nélküli is. Megbízhatóan véd a golyók ellen a golyóállósági osztálynak megfelelően - B1, B2, B3, B4, B5.
• tűzálló üveg. Oroszországban keveset termelnek. Erősítést tartalmaz, amely a tűzben megrepedt üveget a helyén tartja, ezáltal megakadályozza a lángok továbbterjedését.

Üveggyártó berendezések

Tekercs

A berendezés kiválasztása a gyártott termék típusától függ. Ebben az esetben a gyártó gyakorlatilag nem játszik szerepet. A hazai egységek minőségében nem rosszabbak a külföldi társaiknál. Minden szabványos vonalnak ugyanaz az összetevőkészlete:

• Nyersanyag-előkészítési egységek. Ide tartoznak a szennyeződések leválasztására szolgáló gépek, különösen a mágneses szeparátorok, amelyek fémrészecskéket vonnak ki a homokból, valamint a nagy teljesítményű zúzógépek az összetevők őrlésére.
• Üzemek szakaszos keveréshez (töltőkeverők). Az összetevőket a végtermék összetételétől függően választják ki.
• Mérőberendezés. A nagy pontosságú mérlegek lehetővé teszik az alkatrészek helyes adagolását.
• Üvegolvasztó üzemek.
• Szállítószalag berendezés. Az összetevők szállításához szükséges.

Szüksége lesz még csomagolósorra és esetleg homokfúvó gépre is.

A különböző típusú üvegek gyártására szolgáló berendezések meglehetősen hasonlóak. A végtermék szigorú szabványosítása miatt az autóüvegek gyártására szolgáló létesítmények az egyik legösszetettebbnek számítanak. Vannak speciális hűtősorok, ragasztógépek, valamint a termékek polimerekkel történő feldolgozására szolgáló eszközök, amelyek további szilárdságot adnak a felületnek.

Üvegkemencék

Az üveg olvasztásához speciális kemencéket használnak különböző technológiai módokkal. Ezt a berendezést két mutató szerint osztályozzák.

Osztályozás technológiai paraméterek szerint

Az optikai, világítási és orvosi üveg gyártására szolgáló kisvállalkozásokban edénykemencéket használnak. A berendezést kis mennyiségű termék előállítására tervezték (1-16 edény van beépítve a sütőbe), magas fényáteresztő képességgel és egyenletességgel.

Az üvegiparban is gyakran alkalmaznak folyamatos vagy szakaszos működésű fürdőkemencéket, amelyek masszív téglalap alakú tartályok formájában vannak. Kialakításuk és méreteik eltérőek lehetnek. A sorok olvadt ónnal felszerelt berendezéseket tartalmaznak, ahol az üvegmasszát hűtik.

A nagyméretű fürdőkemencék az égők automatikus vezérlőrendszerével vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik a nyomás, a hőmérséklet és a gázkomponens szabályozását és egyenletes elosztását a munkafelületen.

Osztályozás a fűtés elve szerint

A fűtés elve szerint megkülönböztetik a plazma- és elektromos kemencéket. Az előbbiek tüzelőanyag-tüzelésből működnek, és alacsony hatásfokkal rendelkeznek, mivel hőenergiát használnak a töltet és a kazánok fűtésére.

Az elektromos berendezések lehetővé teszik az összes létező üvegtípus előállítását. Itt az üvegmassza fűtőelemként működik, amely magas hőmérséklet hatására elektrolit tulajdonságait kapja. A berendezések fő előnye, hogy nincs hőveszteség a kilépő gázokkal.

Léteznek kombinált gáz-elektromos kemencék is, ahol a töltet olvasztására gázfűtéssel, közvetlen ellenállással melegítik az üvegmasszát.

Miből készül az üveg?

A klasszikus technológiának megfelelően az üveggyártás fő alapanyagai a kvarchomok, a nátrium-szulfát, a dolomit és a mészkő. A gyártási folyamatok felgyorsítása érdekében úgynevezett töltést alkalmaznak - specifikus oxidokat, amelyek elősegítik az üvegképződést. Lehetnek bázikusak vagy savasak. Az üveg kívánt tulajdonságainak megadása érdekében segédanyagokat használnak - mangánt, króm- és kobaltfestékeket, fehérítőket (só, arzén-trioxid) stb.

Az üvegkeverék alapkomponensei a homok (70%), a szóda és a mész (30%). A technológiai eljárásnak megfelelő egyéb anyagok hozzáadása után a masszát összekeverjük, felolvasztjuk, lehűtjük és adott méretű lapokra vágjuk. A modern gyártósorokat 2-50 mm vastagságú és 5x3 m² méretű üveglapok gyártására tervezték.

Üveggyártási technológia + Videó, hogyan csinálják

Előállítása munkaigényes és fáradságos folyamat, amely professzionális technológiai ismereteket és nagy beruházásokat igényel. Az üveggyártás klasszikus módszere a kiindulási massza olvasztásán alapul, amelybe színtelenítőket, hangtompítókat, színezékeket, erősítőket stb. adagolnak, majd a kompozíciót lehűtik és a megadott paraméterek alapján darabolják. Jelenleg 2 üveggyártási technológia népszerű a világon.

Emil Furko módszer

A technológia az anyag függőleges gépi rajzán alapul. Az üvegmasszát üvegolvasztó kemencében megolvasztják és gördülő tengelyekkel kihúzzák, majd a hűtőaknába adagolják és felvágják. A szinte kész lapokat köszörülésnek és polírozásnak vetik alá. A termékek vastagságát a húzási sebesség változtatásával szabályozzuk.

Úszó módszer [fő]

A technológia azt feltételezi, hogy a kemencéből származó megolvadt üvegmasszát vízszintes raklapokra helyezik, és olvadt ónnal és gáz-levegő atmoszférájú úszófürdőbe táplálják. A felület mentén haladva a leendő üveg lapos formát vesz fel, és ónrészecskékkel telített. A lapokat ezután lehűtjük és kiégetjük. A módszer fő előnyei a nagy termelékenység, és nincs szükség utólagos feldolgozásra (csiszolás, polírozás). Ezen túlmenően ez az üveg a következőket tartalmazza:

• helyes geometria, azonos vastagság az egész lapon;
• jó minőség;
• átláthatóság;
• kiváló optikai tulajdonságok.

Hasonló módon készül a megerősített üveg figurás cellákkal.

Teljes videó a teljes folyamatról, beleértve a homok előkészítését is:

További feldolgozás

Ebben az esetben az üveg azon oldalára festett anyagokról beszélünk, amelyek nem érintkeztek az olvadt ónnal. A technológia nem szabványos tervezési megoldások létrehozásában is alkalmazható.

A berendezések magas költsége és a gyártási folyamat bonyolultsága miatt sok vállalkozó az üvegfeldolgozás másodlagos tevékenységét vagy bizonyos termékek - ajándéktárgyak, tükrök, üvegbútorok, dupla üvegezésű ablakok, különféle dekorációs termékek - gyártását részesíti előnyben.

Tükörgyártási technológia

A tükörfelületet üveglap dekoratív feldolgozásával nyerik. A munkadarab széle mentén 4-30 mm széles és 5-30°-os dőlésszögű fazettákat készítenek az elülső felülethez képest.

Ezután 0,15-0,3 µm vastag fényvisszaverő ezüstréteget visznek fel a hátoldalra, és bevonják réz alapú fóliával az ezüstréteg elektrokémiai védelmére. A folyamatot olyan festékek és lakkok felhordásával fejezzük be, amelyek megakadályozzák a felület mechanikai sérülését. Ezekként epoxizománcok, polivinil-butiral és nitroepoxi kompozíciók használhatók.

A tükrök gyártásának másik módja az üveg fémezése vákuumpárologtatással és katódporlasztással.

Színes üveg gyártási technológia + Videó

Megjelenésben és ennek megfelelően gyártástechnológiában is többféle lemezüveg különböztethető meg: húzott, mintás, sima, tömegesen színezett, kétrétegű, adott színű oxidfilmek felhordásával készült.

Az anyag alapvető összetétele hasonló az ablaküvegek gyártásához használthoz. A festéshez leggyakrabban molekuláris festékeket használnak. A legnagyobb kereslet a piros, kék, zöld, ibolya, kék, tejfehér, sárga, narancs és fekete színű termékekre van.

A festés típusától függően az üveg lehet átlátszó, tompa vagy márványszerű. Ez utóbbi esetben a hatást a színes üvegmassza és az átlátszatlan üveg tökéletlen keverésével érik el.

A fém-oxidok, a vas, az ólom, a kadmium és a réz kénvegyületei, valamint a kén és a szelén színezékként hatnak. A szín intenzitása a választott festéktől és magának az üvegnek a tulajdonságaitól is függ. Több pigmenttel kísérletezve több tucat színválasztékhoz lehet jutni.

A színes üveg gyártási technológiája és a közönséges lemezüveg gyártási technológiája közötti különbségek az olvasztási és formázási folyamatok sajátosságaiban rejlenek. Tehát a főzés során különös figyelmet kell fordítani a hőmérséklet és a gázviszonyok betartására, a kemencében történő töltés és a visszatérő kemencék adagolásának algoritmusára. Számos színező komponens elpárolog hevítéskor, illetve a technológiától való kis eltérések is minőségi színvonalat okozhatnak.

A külső és a belső réteg hőátadásában mutatkozó jelentős különbség miatt előbbiek hűtve gyorsabban megkeményednek. Így minél vékonyabb a szalag, annál egyenletesebben hűl. Emiatt nem alkalmazzák a függőleges csónakos húzási módszert a sűrített lemezüvegek gyártásához.

A színes üveg olvasztását 2-15 tonna/nap kapacitású üvegolvasztó kemencékben végzik, kis mélységű (300-700 mm) medencével. A főzési mód beállítása az üveg típusának és összetételének, valamint a felhasznált adalékanyagok tulajdonságainak megfelelően történik. Néhány évvel ezelőtt a színes üvegek olvasztását közvetlen fűtésű kemencékben kezdték el végezni rekuperátorok és regenerátorok nélkül.

A termelő létesítményekre vonatkozó követelmények

Napjainkban a napi körülbelül 600 vagy több tonna termék kapacitású üveggyártás tekinthető a legjövedelmezőbbnek. Ennek megfelelően az üzem helyét úgy kell kiválasztani, hogy figyelembe vegyék a közeli kvarchomok- és üvegkomponens-lerakódásokat, a lakosság kompakt lakóhelyeit és az utat, beleértve a vasúti csomópontokat.

A technológiai ciklus lehetővé teszi a vasúti vágányok bevezetését a vállalkozás területén, ki kell zárni a nyílt éghető szerkezetek, bevonatok és födémek jelenlétét a szerkezetekben, és a bekötőutak szélességének elegendőnek kell lennie a tűzellátáshoz. teherautók.

Azok az épületek, ahol közvetlenül üveggyártás folyik, tűzbiztonsági szempontból a D kategóriába, a többi épület a D kategóriába tartoznak.

A jelenlegi egészségügyi szabványok szerint az üveggyártás a III. osztályba tartozik, 300 m széles egészségügyi védőzónával kell elválasztani, valamint szennyvízszűrő rendszert és légszűrőket kell kiépíteni.

A vállalkozás minden épületét be kell kötni vízellátáshoz, csatornázáshoz, áramellátáshoz, hőellátáshoz, gázellátáshoz, átfolyó szellőzéshez.

Az építmények típusa és szintszáma a gyártóberendezések összetételétől, típusától, mennyiségétől és méretétől függ. Általában egyszintes többnyílású épületekről beszélünk, amelyek 30x12 és 36x12 m-es, 14,4 és 16,5 m magas oszloprácsosak, az épületek váza előregyártott vasbeton vagy acél tartószerkezetekből készül.

Az üveggyártás fejlődésének trendjei

A modern üveggyártás három fő területen fejlődik: a munkakörülmények javítása, a folyamatok automatizálása és a „zöld” termékek előállítására való összpontosítás.

A kitűzött feladatok megoldására új technológiák fejlesztése és bevezetése zajlik, ideértve az informatikai ipar fejlett fejlesztéseit, a meglévő termelő létesítmények aktív korszerűsítését, a munkaidő csökkentését biztosító speciális programok bevezetését, a munkavállalói biztosítást, a telepítést. hatékony szellőztető berendezések.

A cégek újrahasznosított anyagok aktív felhasználásával igyekeznek kompenzálni az üvegolvadás során a környezetnek okozott károkat.