Vetro silicato: produzione e utilizzo

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-02 13:57

Il vetro è uno dei materiali più richiesti in vari ambiti della vita. Viene utilizzato nei lavori di costruzione e finitura, da esso vengono ricavate opere di arte applicata e alta e utilizzato nell'industria spaziale. Questo è uno dei materiali disponibili, semplici nella composizione. Il tipo più comune che incontriamo più spesso e utilizziamo prodotti da esso è il vetro silicato.

Cos'è questo?

Il pezzo di vetro più antico sono le perle trovate durante gli scavi in Egitto, gli scienziati ritengono che il ritrovamento abbia più di cinquemila anni. Da allora, la composizione del vetro è cambiata poco. L'elemento principale del materiale è la sabbia di quarzo (Si0_{2) - silicato. Ad esso vengono aggiunti soda, potassio, calcare e pochi altri elementi.}

Nell'industria, per ottenere una massa di vetro, gli ossidi di sostanze basiche vengono miscelati e fusi in una fornace. Il punto di fusione dipende dagli additivi che modificano le proprietà del vetro. La massa risultante viene modellata in diversi modi: realizzando lastre di vetro, conferendole varie forme (stoviglie, paralumi per lampadari, vetri per orologi, ecc.), realizzando grezzi per la successiva lavorazione del pezzo da parte dei soffiatori di vetro, e molto altro ancora.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. ha dato un contributo significativo allo sviluppo della produzione del vetro, Mendeleev D. I. e altri erano interessati al lato pratico della questione. È facile definire il materiale "vetro di silicato". Cos'è? Un materiale avente una struttura amorfo-cristallina della struttura, ottenuta per fusione di ossidi misti con successivo raffreddamento.

Lavorazione del vetro

L'elemento principale per la produzione del vetro è la sabbia di quarzo, a cui vengono aggiunti in proporzione almeno cinque ingredienti. A seconda degli ulteriori scopi di utilizzo del materiale ottenuto, alla ricetta principale vengono apportati additivi: agenti ossidanti, agenti silenzianti, decoloranti, coloranti, acceleranti e così via. Gli ossidi di metallo sono usati come coloranti. Ad esempio, il rame colorerà una massa di vetro di rosso, il ferro darà una tinta blu o gialla, gli ossidi di cob alto daranno una colorazione blu e l'argento colloidale darà una tinta gialla.

La miscela secca preparata viene caricata in un forno per la fusione del vetro, dove la materia prima viene fusa ad una temperatura di 1200-1600°C, il processo dura dalle 12 alle 96 ore. La produzione del vetro è completata dal processo di raffreddamento rapido, solo in questa condizione la massa di vetro riceverà tutte le qualità richieste: trasparenza, resistenza meccanica e proprietà aggiuntive stabilite nel processo di miscelazione degli ossidi.

Tipi di vetro ai silicati

La produzione di materiale è un processo ad alta intensità energetica ed è gestito dall'industria dei silicati. La produzione del vetro nell'industria avviene inforni a tunnel con mantenimento continuo della temperatura impostata. La miscela secca viene caricata da un'estremità del forno, il materiale finito viene scaricato all'uscita.

A causa dell'ampia applicazione in vari settori, il vetro ai silicati può essere suddiviso in tipi:

• Quarzo senza impurità di ossidi di sodio, potassio è un vetro privo di alcali. Ha un'elevata resistenza al calore ed eccellenti proprietà elettriche. Delle carenze - difficile da elaborare.
• Soda, potassio, sodio-potassio - vetro alcalino. Il tipo più comune di materiale adatto per un uso generale. È usato per fare il vetro per un acquario, vetri per finestre, piatti e altro.
• Alcalino ad alto contenuto di ossidi di metalli pesanti. Ad esempio, l'aggiunta di piombo è necessaria per ottenere cristallo, vetro ottico.

Uso multiuso

Il vetro silicato ha una serie di proprietà che gli consentono di essere utilizzato in un'ampia gamma. Ciascuna delle sue qualità può essere migliorata, in relazione alla quale si aprono ulteriori opportunità. Ad esempio, il vetro rivestito in amalgama funge da specchio e può essere utilizzato anche come pannello solare in determinate condizioni.

Le proprietà igieniche e pratiche della vetreria sono innegabili. Il materiale non ha porosità, il che significa che i batteri patogeni non si moltiplicano al suo interno, è facile da pulire, resistente a qualsiasi prodotto alimentare. I piatti resistenti al calore sono multitasking: puoi cuocere ad alta temperatura nel forno o infornarecongelatore senza alcun danno.

Strato e spessore

Il materiale ha uno spessore diverso, che ne determina le capacità. Lastra, spessore 2 mm, adatta per finestre. Il vetro per un acquario viene utilizzato almeno 5 mm, a seconda del volume d'acqua versato nel contenitore. Tuttavia, gli acquariofili giungono sempre più alla conclusione che l'uso di un analogo acrilico è molto più conveniente, soprattutto se è richiesta una capacità di 500 litri o più.

L'utilizzo del materiale laminato (triple) amplia le possibilità: il tessuto incollato con un film polimerico è praticamente indistruttibile, è sicuro, perché non si sgretola. È praticamente impossibile rompere due vetri di silicato con uno spessore di 10 mm con uno strato di pellicola con un martello. Triplex viene utilizzato per realizzare ponti trasparenti, rivestimenti di facciate di edifici, recinzioni di piscine, ecc.

Proprietà

L'uso di materiali a base di silicato trova il suo posto nelle costruzioni. Sono utilizzati non solo per la produzione di finestre, ma anche come protezione aggiuntiva e legante. Quindi, i blocchi di fondazione sono trattati con vetro liquido, che li rende resistenti all'umidità, ai funghi, agli sbalzi di temperatura, ecc.

Il materiale curvo traslucido o opaco viene utilizzato nella vita di tutti i giorni, da esso vengono ricavate porte di mobili, cabine doccia, facciate di edifici e così via.

Il vetro silicato ha le seguenti proprietà:

• Trasparenza.
• Riflettente.
• Sostenibile.
• Resistente al calore.
• Resistente agli ambienti chimici aggressivi.
• Resistente agli ambienti aggressivi naturali.
• Durata.
• Bassa conducibilità termica.

Ulteriori qualità, come la resistenza alle sollecitazioni e ai danni meccanici, vengono conferite al materiale mediante l'indurimento. L'essenza del processo è il riscaldamento rapido e lo stesso raffreddamento rapido in un breve periodo di tempo. La forza aumenta di 4-5 volte. Viene utilizzato per realizzare vetri per orologi, battenti di porte, mobili, pareti divisorie interne.

Fabbricazione di prodotti

La vetreria e gli articoli per la casa in silicato vengono prodotti in diversi modi principali:

• Premendo. La massa viscosa viene versata in uno stampo fisso, dopodiché vengono impostati determinati parametri utilizzando la parte mobile dello stampo (punzone). Lo stampo sulla superficie interna può presentare un motivo che viene trasferito alla parte esterna del prodotto durante il processo di stampaggio.
• Esaurito. Differisce in meccanica e manuale. Lo spessore della parete del prodotto varia da 1 mm a 10 mm. Vasi, bottiglie, bicchieri da vino, bicchieri sono realizzati in questo modo. Soffiare a mano è un'arte. I maestri vetrai creano opere uniche combinando nel corpo dell'opera masse trasparenti e colorate, tra cui metallo, materie prime naturali, oro e così via. Non ci sono prodotti soffiati a mano identici.
• Casting. Viene utilizzato principalmente per realizzare figurine, figurine. Nell'industria, per colata, otticabicchiere.
• Articolazione multistadio. Vengono utilizzati pezzi prodotti da due tecnologie: soffiatura e pressatura. Ad esempio, il contenitore di vetro viene soffiato e lo stelo viene pressato, le parti finite vengono collegate.

Trattamento decorativo

Il vetro silicato è un materiale fertile per molti tipi di decorazione. Distinguere tra design caldo e freddo.

I cibi caldi includono:

• Colorazione in massa con ossidi metallici.
• Miscelazione di una massa di diversi colori con ulteriore sagomatura (vetro veneziano con macchie).
• Screpolature. La massa viene modellata in un prodotto, raffreddato bruscamente, a seguito della quale compaiono crepe sulla superficie e il prodotto viene fuso per fissarlo.
• Fusione.
• Formatura a caldo di cordoni, fili con successiva additivazione al prodotto.
• Formazione di una forma aggiuntiva del bordo durante la soffiatura. Ottenuto utilizzando gli strumenti.

Forme di decoro a freddo:

• Meccanico: molatura, incisione, taglio diamantato, sabbiatura.
• Chimico: attacco con acido fluoridrico.
• Applicato: pittura, disegno decalcomania, serigrafia, metallizzazione, spruzzatura al plasma, pittura con vernici lustro.

Altri tipi di vetro

Le moderne tecnologie hanno permesso di conferire ulteriori qualità al vetro ai silicati. Di questi, i più interessanti e ricercati sono:

Smart glass: il tipo di materiale che cambialoro proprietà sotto l'influenza di condizioni esterne. Ad esempio, sotto l'influenza della corrente elettrica, il prodotto diventa opaco, quando il circuito viene disconnesso, torna a uno stato trasparente.

Fibra di vetro (fibra di vetro): ottenuta trafilando materiale in fili sottili (misurati in micron). Creano un materiale abbastanza flessibile. Utilizzato per la produzione di fibre ottiche, materiali isolanti, ecc.

Vetro chiarificato: il normale vetro ai silicati ha una sfumatura verdastra o grigiastra che è chiaramente visibile se visto attraverso il taglio. Di conseguenza, la tela risulta leggermente colorata. Per evitare questo effetto, durante il processo di produzione vengono aggiunti sbiancanti per neutralizzare il colore indesiderato. Si differenzia dal materiale ordinario per una maggiore trasmissione della luce, trasferimento di colori senza cambiamento di colore.