Vidre de silicat: producció i ús

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-02 13:51

El vidre és un dels materials més demandats per a diferents àmbits de la vida. S'utilitza en obres de construcció i acabats, se'n fan obres d'art aplicat i d' alt nivell, i s'utilitza en la indústria espacial. Aquest és un dels materials de composició senzills disponibles. El tipus més comú amb el qual ens trobem i utilitzem els productes més freqüents és el vidre de silicat.

Què és això?

La peça de vidre més antiga són les perles trobades durant les excavacions a Egipte, els científics creuen que la troballa té més de cinc mil anys. Des de llavors, la composició del vidre ha canviat poc. L'element principal del material és la sorra de quars (Si0_{2) - silicat. S'hi afegeix refresc, potassa, pedra calcària i alguns altres elements.}

A la indústria, per obtenir una massa de vidre, es barregen i es fonen òxids de substàncies bàsiques en un forn. El punt de fusió depèn dels additius que modifiquen les propietats del vidre. La massa resultant s'emmotlla de diverses maneres: fabricant làmina de vidre, donant-li diverses formes (plats, tonalitats per a canelobres, vidre per a rellotges, etc.), fent espais en blanc per al posterior processament de peces per bufadors de vidre, i molt més.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. va fer una contribució significativa al desenvolupament de la fabricació de vidre, Mendeleev D. I. i altres estaven interessats en la part pràctica de la qüestió. És fàcil definir el material "vidre de silicat". Què és això? Material que té una estructura amorfa-cristal·lina de l'estructura, obtinguda per la fusió d'òxids barrejats amb un refredament posterior.

Fabricació de vidre

L'element principal per a la producció de vidre és la sorra de quars, a la qual s'afegeixen almenys cinc ingredients en proporcions. Depenent de les finalitats posteriors de l'ús del material obtingut, es fan additius a la recepta principal: agents oxidants, agents silenciadors, decolorants, colorants, acceleradors, etc. Els òxids metàl·lics s'utilitzen com a colorants. Per exemple, el coure donarà color vermell a una massa de vidre, el ferro donarà un to blau o groc, els òxids de cob alt donaran un color blau i la plata col·loidal donarà un to groc.

La mescla seca preparada es carrega en un forn de fusió de vidre, on la matèria primera es fon a una temperatura de 1200-1600 °C, el procés dura de 12 a 96 hores. La producció de vidre es completa amb el procés de refredament ràpid, només en aquesta condició la massa de vidre rebrà totes les qualitats requerides: transparència, resistència mecànica i propietats addicionals establertes en el procés de barreja d'òxids.

Tipus de vidre de silicat

La producció de materials és un procés que consumeix molta energia i la gestiona la indústria dels silicats. La producció de vidre a la indústria té lloc aForns tipus túnel amb manteniment continu de la temperatura fixada. La mescla seca es carrega des d'un extrem del forn, el material acabat es descarrega a la sortida.

A causa de l'àmplia aplicació en diverses indústries, el vidre de silicat es pot dividir en tipus:

• Quars sense impureses d'òxids de sodi, el potassi és vidre sense àlcali. Té una alta resistència a la calor i excel·lents propietats elèctriques. De les deficiències: difícil de processar.
• Soda, potassi, sodi-potassi - vidre alcalí. El tipus de material més comú adequat per a ús general. S'utilitza per fer vidre per a un aquari, vidre de finestres, plats i molt més.
• Alcalí amb un alt contingut d'òxids de metalls pesants. Per exemple, l'addició de plom és necessària per obtenir vidre òptic i de cristall.

Ús polivalent

El vidre de silicat té una sèrie de propietats que permeten utilitzar-lo en una àmplia gamma. Cadascuna de les seves qualitats es pot millorar, amb la qual cosa s'obren oportunitats addicionals. Per exemple, el vidre recobert d'amalgama serveix com a mirall i també es pot utilitzar com a panell solar en determinades condicions.

Les propietats higièniques i pràctiques de la cristalleria són innegables. El material no té porositat, la qual cosa significa que els bacteris patògens no es multipliquen en ell, és fàcil de netejar, resistent a qualsevol producte alimentari. Els plats resistents a la calor són polivalents: podeu coure a alta temperatura al forn o posar-los.congelador sense cap dany.

Capa i gruix

El material té un gruix diferent, el que determina les seves capacitats. Làmina, de 2 mm de gruix, apta per a finestres. El vidre per a un aquari s'utilitza com a mínim 5 mm, depenent del volum d'aigua abocat al recipient. No obstant això, els aquaristes arriben cada cop més a la conclusió que l'ús d'un anàleg acrílic és molt més convenient, sobretot si es requereix una capacitat de 500 litres o més.

L'ús de material laminat (triplex) amplia les possibilitats: el teixit encolat amb una pel·lícula de polímer és pràcticament indestructible, és segur, perquè no s'esmicola. És pràcticament impossible trencar dos vidres de silicat amb un gruix de 10 mm amb una capa de pel·lícula amb un martell. Triplex s'utilitza per fer ponts transparents, revestiments de façanes d'edificis, tanques de piscines, etc.

Propietats

L'ús de materials a base de silicats troba el seu lloc en la construcció. S'utilitzen no només per a la fabricació de finestres, sinó també com a protecció addicional i aglutinant. Així, els blocs de fonamentació es tracten amb vidre líquid, cosa que els fa resistents a la humitat, els fongs, les fluctuacions de temperatura, etc.

El material corbat translúcid o mat s'utilitza a la vida quotidiana, amb portes de mobles, cabines de dutxa, façanes d'edificis, etc..

El vidre de silicat té les propietats següents:

• Transparència.
• Reflexiu.
• Sostenible.
• Resistent a la calor.
• Resistent a entorns químics agressius.
• Resistent a entorns naturals agressius.
• Durabilitat.
• Baixa conductivitat tèrmica.

Qualitats addicionals, com la resistència a l'estrès i els danys mecànics, es donen al material per enduriment. L'essència del procés és l'escalfament ràpid i el mateix refredament ràpid en un curt període de temps. La força augmenta 4-5 vegades. S'utilitza per fer vidres de rellotge, fulles de portes, mobles, envans interiors.

Fabricació de productes

La cristalleria de silicat i els articles per a la llar es produeixen de diverses maneres principals:

• Premsament. La massa viscosa s'aboca en un motlle fix, després del qual s'estableixen determinats paràmetres mitjançant la part mòbil del motlle (punxó). El motlle de la superfície interior pot tenir un patró que es transfereix a la part exterior del producte durant el procés d'estampació.
• Explorant. Es diferencia en mecànica i manual. El gruix de la paret del producte varia d'1 mm a 10 mm. D'aquesta manera es fabriquen gerros, ampolles, copes de vi, copes. Bufar a mà és un art. Els mestres bufadors de vidre creen obres úniques combinant masses transparents i acolorides, incloent metall, matèries primeres naturals, or, etc. en el cos de l'obra. No hi ha productes bufats a mà idèntics.
• Càsting. S'utilitza principalment per fer figuretes, figuretes. A la indústria, per fosa, òpticavidre.
• Articulació multietapa. S'utilitzen peces produïdes per dues tecnologies: bufat i premsat. Per exemple, el recipient de vidre es bufa i la tija es pressiona, les peces acabades es connecten.

Tractament decoratiu

El vidre de silicat és un material fèrtil per a molts tipus de decoració. Distingeix entre disseny calent i fred.

Els aliments calents inclouen:

• Acolorir a granel amb òxids metàl·lics.
• Barrejar una massa de diferents colors amb més conformació (vidre venecià amb taques).
• Croqueig. La massa s'emmotlla en un producte, es refreda bruscament, com a resultat de les quals apareixen esquerdes superficials, i el producte es fon per arreglar-lo.
• Fusió.
• Format en calent de cordons, fils amb additiu posterior al producte.
• Formació d'una forma de vora addicional durant el bufat. S'aconsegueix utilitzant eines.

Formes de decoració freda:

• Mecànic: rectificat, gravat, tall de diamants, sorra.
• Química: gravat amb àcid fluorhídric.
• Aplicat: pintura, dibuix de calcomanies, serigrafia, metal·lització, polvorització de plasma, pintura amb pintures brillants.

Altres tipus de vidre

Les tecnologies modernes han permès donar qualitats addicionals al vidre de silicat. D'aquests, els més interessants i buscats són:

Vidre intel·ligent: el tipus de material que canviales seves propietats sota la influència de condicions externes. Per exemple, sota la influència del corrent elèctric, el producte es torna avorrit, quan el circuit es desconnecta, torna a un estat transparent.

Fibra de vidre (fibra de vidre): s'obté extregant material en fils prims (mesurats en micres). Creen un material bastant flexible. S'utilitza per a la producció de fibra òptica, materials aïllants, etc.

Vidre clarificat: el vidre de silicat normal té un to verdós o grisenc que és clarament visible quan es veu a través del tall. Com a resultat, el llenç resulta lleugerament acolorit. Per evitar aquest efecte, s'afegeixen abrillantadors durant el procés de fabricació per neutralitzar el color no desitjat. Es diferencia del material normal en una major transmissió de la llum, transferència de colors sense canvi de color.