По свойствам стекла классифицируют на. Классификация стекол по техническому назначению

Неорганические стекла классифицируются по виду стеклообразующего вещества, виду модификаторов, технологии изготовления и назначению.

По виду стеклообразующего вещества неорганические стекла делятся на силикатные (SiO 2), алюмосиликатные (А1 2 0 3 –SiO 2), боросиликатные (В 2 0 3 –SiO 2), алюмоборосиликатные (А1 2 0 3 –В 2 0 5 –SiO 2), алюмофосфатные (А1 2 0 3 –Р 2 0 5), халъкогенидные (например, Аs 31 Gе 30 Sе 21 Те 180), галогенидные и другие стекла.

По виду модификаторов различают щелочные, бесщелочные и кварце­вые неорганические стекла. Прочность щелочных стекол под действием влаги уменьшается вдвое, так как вода выщелачивает стекло. При этом, образуются щелочные растворы, которые расклинивают стекло, вызы­вая появление микротрещин в поверхностном слое.

По технологии изготовления неорганическое стекло может быть по­лучено выдуванием, литьем, штамповкой, вытягиванием в листы, трубки, волокна и др. Стекло выпускается промышленностью в виде готовых изделий, заготовок и отдельных деталей.

По назначению неорганические стекла делятся на техническое, строи­тельное и бытовое (стеклотара, посудное, бытовое и др.).

Техническое стекло по области применения делится на электротехническое, транспортное; оптическое, светотехническое, тер­мостойкое, тугоплавкое, легкоплавкое, химико-лабораторное и др.

Электротехническое стекло. Высокие значения удельного электросопротивления, большая электрическая прочность (16–50 кВ/мм), низкие зна­чения диэлектрических потерь (tgδ=0,0018–0,0175) и сравнительно высокая диэлектрическая проницаемость (ε=3,5–16), которая повышается при увели­чении концентрации РbО или ВаО. При нагреве в интервале температур 200–400 °С удельное электросопротивление уменьша­ется в 10 8 –10 10 раз, что связано с увеличе­нием подвижности щелочных ионов, и стекло теряет свои изолирующие свой­ства. Оксиды тяжелых металлов – свинца и бария уменьшают подвижность ионов и снижают потери.

При впаивании металла в стекло, при сва­ривании стекол разного состава в стекле появляются термические напряжения из-за различия температурных коэффициентов линейного расширения. Если температур­ные коэффициенты обоих материалов близки, то спаи стекла с материалом назы­ваются согласованными спаями, а если раз­личны – несогласованными спаями.

Как диэлектрик используют для колб ос­ветительных ламп и радиоламп, в элект­ровакуумных устройствах, для изоляторов, для герметизации интегральных схем. Так, в виде тонкой (до 3–4 мкм) пленки стек­ло используют в качестве прочной, нетрескающейся и теплостойкой изоляции на металлических проводах и термопарах. Халькогенидное стекло используется для герметизации полупроводниковых при­боров. Электропроводящие (полупровод­никовые) стекла: халькогенидные и ок­сидные ванадиевые – находят широкое применение в качестве термисторов, фо­тосопротивлений.

Электротехнические стекла в зависимости от величины температурного коэффици­ента линейного расширения разделяются на платиновые (С89-2), молибденовые (С49-1) и вольфрамовые (С38-1). Каждая группа стекол используется для согласо­ванных спаев с Мо, W и сплавами Fe-N. В марке электротехнического стекла ука­зывается значение температурного коэф­фициента линейного расширения.

Транспортное стекло. В машиностроении эффективно применя­ется как конструкционный материал при условии нейтрализации хрупкости, что достигается его закалкой, как правило, в воздушном потоке.

Специфическими свойствами стекол явля­ются их оптические свойства: светопрозрачность, отражение, рассеяние, поглоще­ние и преломление света. Коэффициент преломления таких стекол составляет 1,47–1,96, коэффициент рассеяния нахо­дится в интервале 20–71.

Разновидностями транспортного стекла яв­ляются триплексы и термопан, применяе­мые для остекления в транспортных сред­ствах, скафандрах.

Триплексы – композиционный материал, получаемый из двух листов закаленного силикатного (или органического) стекла толщиной 2–3 мм, склеенных прозрачной эластичной полимерной (обычно из поливинилбутираля) пленкой. При разруше­нии триплекса образовавшиеся неострые осколки удерживаются на полимерной пленке.

Термопан – трехслойное стекло, состоящее из двух листов закаленных стекол и воз­душного промежутка между ними. Эта воздушная прослойка обеспечивает тепло­изоляцию.

Оптическое и светотехническое стекло. Оптические свойства стекол зависят от их окраски, которая определяется химиче­ским составом стекол, а также от состоя­ния поверхности изделий. Оптические изделия должны иметь изотропную, сво­бодную от напряжений структуру, кото­рую получают отжигом, и гладкие полиро­ванные поверхности.

Обычное неокрашенное листовое стекло пропускает до 90%, отражает примерно 8%и поглощает около 1% видимого и частично инфракрасного света; ультра­фиолетовое излучение поглощается почти полностью. Кварцевое стекло является прозрачным для ультрафиолетового из­лучения. Светорассеивающие стекла со­держат в своем составе фтор. Стекло с большим содержанием РbО поглощает рентгеновские лучи.

Оптические стекла, применяемые в оп­тических приборах и инструментах, под­разделяют на кроны, отличающиеся ма­лым преломлением (n д =1,50), и флинты (n д =1,67) – с высоким содержанием ок­сида свинца.

Термостойкое и тугоплавкое стекло.

«Пирекс» – термостойкое стекло на осно­ве SiO 2 (80,5%) с повышенным содер­жанием В 2 0 3 (12%), Na 2 0 (4%), а также оксидами алюминия, калия и магния.

«Мазда» – тугоплавкое стекло на основе SiO 2 (57,6%) с оксидами алюминия (25%), кальция (7,4%), магния (8%) и калия. «Пирекс» и «Мазда» используются для из­готовления изделий, использующихся при повышенных температурах эксплуатации: оболочки термометров, смотровые стекла и др.

Легкоплавкое стекло. Эти стекла изготовляют на основе РbО (70%) с добавлением В 2 О 3 (20%) или В 2 0 3 (68,8%) с добавлением ZnО (28,6%) и Na 2 O (2,6%); используются для изготовления эмалей, глазури и припоев для спаи­вания стекла.

Строительное стекло выпускают следующих видов: листо­вое, облицовочное и изделия и конструкции из стекла.

Листовое стекло изготавливают из стеклянной массы, в состав которой входят 71–73% SiO 2 , 13,5–15% Na 2 O, до 10% СаО, до 4% МgО и до 2% А1 2 0 3 . Масса 1 м 2 листового стекла 2–5 кг. Светопропускание – не ме­нее 87%.

Листовое стекло вырабатывают трех сортов и в зависимости от толщины шести размеров (марок): 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм. Сорт листового стекла опреде­ляется наличием дефектов, к которым относятся: полосность – неровность на поверхности; свиль – узкие нитевидные полоски; пузыри – газовые включения и др. Ширина листов стекла 250–1600 мм, длина 250–2200 мм.

Промышленностью вырабатываются также специальные виды листового стекла: витринное (полированное), теплопоглощающее, увиолевое (пропускаю­щее 25–75% ультрафиолетовых лучей), закаленное, архитектурно-строи­тельное и др.

Листовое стекло – основной вид стекла, используемый для остекления оконных и дверных проемов, витрин, наружной и внутренней отделки зданий.

Облицовочное стекло применяют для отделки фасадов и внутренних помещений здания. К потребительским свойствам такого стекла относятся высокая декоративность (яркие цвета, блестящая поверхность), большая атмосферостойкость и долговечность. К группе облицовочных стекол отно­сятся:

стемалит – листовой строительный материл из закаленного полирован­ного (толщиной 6–12 мм) стекла, покрытого с внутренней стороны непроз­рачной (глухой) керамической краской. Покрытие защищается со стороны помещения тонким слоем алюминия, нанесенным в вакууме. Применяется для внутренней и наружной облицовки зданий;

марблит – листовой строительный материал толщиной 12 мм из цвет­ного глушеного стекла с полированной лицевой поверхностью и рифленой тыльной, может имитировать мрамор;

стеклянная эмалированная плитка – изготавливается из отходов листо­вого стекла (стеклянная эмаль), наплавляемых на поверхность стекла, наре­занного на требуемые размеры (150x150, 150x70 мм при толщине 3–5 мм);

стеклянная мозаика – ковровая мозаика в виде мелких квадратных пли­ток (20x20 или 25x25 мм) из непрозрачного (глушеного) цветного стекла, выложенных в однотонные или мозаичные ковры;

смальта – кубики или пластинки толщиной 10 мм из цветной глушеной стекломассы, полученные отливкой или прессованием; применяется для изготовления мозаик.

Изделия и конструкции из стекла. К наиболее распростра­ненным изделиям и конструкциям из стекла в строительной промышлен­ности относятся:

стеклоблоки – полые блоки из двух отформованных половинок, сваренных между собой. Светопропускание–не менее 65%, светорассеяние–около 25% (светорассеяние повышают рифлением внутренней стороны блоков), теплопроводность – 0,4 Вт/(м·К). Применяются для заполнения световых проемов в наружных стенах и устройства светопрозрачных покрытий и пе­регородок;

стеклопакеты – два-три листа стекла, соединенных по периметру ме­таллической рамкой (обоймой), между которыми создана герметически замкнутая воздушная полость. Применяются для остекления зданий;

стеклопрофилит – крупногабаритные строительные панели из про­фильного стекла, изготовляемые методом непрерывного проката коробча­того, таврового, швеллерного и полукруглого профилей. Стеклопрофилит может быть армированным и неармированным, бесцветным и цветным. Применяется для устройства светопрозрачных ограждений зданий и соору­жений.

Стекловолокно – волокнистый материал, получаемый из расплавлен­ной стекломассы. Наиболее широко применяются бесщелочное алюмо-боросиликатное Е-стекло, а также высокопрочное стекло на основе ок­сидов: SiO 2 , А1 2 0 3 , МgO. Диаметр стекловолокна колеблется от 0,1 до 300 мкм. Форма сечения может быть в виде крута, квадрата, прямо­угольника, треугольника, шестиугольника. Выпускаются и полые во­локна. По длине волокно делится на штапельное (от 0,05 до 2–3 м) и непрерывное. Плотность стекловолокна 2400–2600 кг/м 3 . Прочность элементарных стеклянных волокон в несколько десятков раз выше объем­ных образцов стекла: прочность на растяжение достигает 1500–3000 МПа для непре­рывных волокон диаметром 6–10 мкм. Стеклово­локно имеет высокие тепло-, электро- и звукоизоляционные свойства, оно термо- и химически стойко, негорюче, не гниет.

Поверхность стеклянных волокон при транспортировке и различных видах переработки замасливают для предотвращения истирания, так как от состояния поверхности волокон зависит их прочность. Из стеклово­локна изготавливают стекловату, ткани и сетки, а также нетканые ма­териалы в виде жгутов и холстов, стекломатов.

Стекловата – материал из стеклянных волокон, диаметр которых для изготовления теплоизоляционных изделий не должен превышать 21 мкм. Структура ваты должна быть рыхлой – количество прядей, состоящих из параллельно расположенных волокон, не более 20% по массе. Плотность в рыхлом состоянии не должна быть более 130 кг/м 3 . Теплопроводность – 0,05 Вт/(м·К) при 25 °С. Стеклянную вату из непрерывного волокна применяют для изготовления теплоизоляционных материалов и изделий при тем­пературах изолируемых поверхностей от -200 до +450°С.

Стекловата из супертонкого волокна имеет плотность 25 кг/м 3 , тепло­проводность 0,03 Вт/(м·К), температурах эксплуатации от -60 до +450°С, звукопоглощение 0,65–0,95 в диапазоне частот 400–2000 Гц. Стек­ловата из супертонкого волокна, а также изделия на ее основе используют­ся в строительстве в качестве звукоизоляционного материала.

Стекломаты (АСИМ, АТИМС, АТМ-3) – материалы, состоящие из стекловолокон, расположенных между двумя слоями стеклоткани или стеклосетки, простеганной стеклонитками. Они применяются при температу­рах 60–600°С в качестве армирующих элементов в композиционных мате­риалах.

Стеклорубероид и стекловойлок – рулонные материалы, получаемые путем двухстороннего нанесения битумного (битумно-резинового или битумно-полимерного) вяжущего вещества, соответственно, на стеклово-локнистый холст или стекловойлок и покрытия с одной или двух сторон сплошным слоем посыпки. Сочетание биостойкой основы и пропитки с повышенными физико-механическими свойствами позволяет достичь дол­говечности для стеклорубероида около 30 лет.

В зависимости от вида посыпки, предотвращающей слипание при хра­нении в рулонах, и назначения стеклорубероид выпускают следующих ма­рок: С-РК (с крупнозернистой посыпкой), С-РЧ (с чешуйчатой посыпкой) С-РМ (с пылевидной или мелкозернистой посыпкой). Применяют стекло­рубероид для верхнего и нижнего слоев кровельного ковра и для оклеенной гидроизоляции.

Гидростеклоизол – гидроизоляционный рулонный материал, предназна­ченный для гидроизоляции железобетонных обделок туннелей (марка Т), пролетных строений мостов, путепроводов и других инженерных сооружений (марка М).

Гидростеклоизол состоит из стеклоосновы (тканой или нетканой сет­чатки, дублированной стеклохолстом), покрытой с обеих сторон слоем би­тумной массы, в которую входят битум, минеральный наполнитель (около 20%) с молотым тальком, магнезитом, а также пластификатором. Отличается помимо высокой водонепроницаемости хорошими прочностными показа­телями при растяжении в продольном направлении. Он выдерживает раз­рывную нагрузку при высшей категории качества 735 Н. Теплостойкость – 60–65 °С, температура хрупкости – от -20 до -10°С.

Гидростеклоизол наклеивают без применения мастик – равномерным плавлением (например, используя пламя газовой горелки) его поверхности.

Пеностекло (ячеистое стекло) – ячеистый материал, получаемый спе­канием тонко измельченного стекольного порошка и порообразователя. Вырабатывают из стекольного боя либо используют те же сырьевые ма­териалы, что и для производства других видов стекла: кварцевый песок, известняк, соду и сульфат натрия. Порообразователями могут быть кокс и известняк, антрацит и мел, а также карбиды кальция и кремния, выделяющие при спекании углекислый газ, образующий поры.

Пеностекло имеет специфическое строение – в материале стенок крупных пор (0,25–0,5 мм) содержатся мельчайшие микропоры, что обусловливает малую теплопроводность (0,058–0,12 Вт/(м·К)) при доста­точно большой прочности, водостойкости и морозостойкости. Порис­тость различных видов пеностекла составляет 80–95%; плотность 150–250 кг/м 3 ; прочность 2–6 МПа. Обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Пеностекло – несгораемый матери­ал с высокой (до 600 °С) теплостойкостью. Легко обрабатывается (пи­лится, шлифуется); оно хорошо склеивается, например, с цементными материалами.

Щиты из пеностекла применяют для теплоизоляции ограждающих кон­струкций зданий (стен, перекрытий, кровель и др.), в конструкциях холо­дильников (изоляция поверхностей с температурой эксплуатации до 180 °С), для декоративной отделки интерьеров. Из пеностекла с открытыми порами изготовляют фильтры для кислот и щелочей.

Стеклопор получают путем фануляции и вспучивания жидкого стекла с минеральными добавками (мелом, молотым песком, золой ТЭС и др.). Вы­пускается трех марок: СЛ ρ 0 =15–40 кг/м 3 , λ=0,028–0,035 Вт/(м·К); Л ρ 0 =40–80 кг/м 3 , λ=0,032–0,04 Вт/(м·К); ρ 0 =80–120 кг/м 3 , λ=0,038–0,05Вт/(м·К).

В сочетании с различными связующими веществами стеклопор исполь­зуют для изготовления штучной, мастичной и заливочной теплоизоляции. Наиболее эффективно применение стеклопора в ненаполненных пенопластах, так как введение его в пенопласт позволяет снизить расход полимера и значительно повысить огнестойкость теплоизоляционных изделий.

Армированное стекло – конструкционное изделие, получаемое мето­дом непрерывного проката неорганического стекла с одновременным закатыванием внутрь листа металлической сетки из отожженной хро­мированной или никелированной стальной проволоки. Это стекло имеет предел прочности при сжатии 600 МПа, повышенную огнестой­кость, безосколочно при разрушении, светопропускаемость – более 60%. Может иметь гладкую, кованую или узорчатую поверхность, быть бесцветным или цветным.

Армированное стекло применяют для остекления фонарей верхнего света, оконных переплетов, устройства перегородок, лестничных мар­шей и др.

Стекло известно всему человечеству уже довольно долго, а если быть точнее около 54-55 веков. И соответственно, в течение всего этого периода оно подверглось множествам изменений, можно даже сказать, что оно преобразилось. Так как на данный момент уже не один вид стекла, имеется целая классификация стекол . Без всяких сомнений, каким бы стекло ни было каждый его вид должен совмещать в себе те функции, которые были заложены в нем ранее. Если быть конкретнее то это:

• - эстетичность;
• - звукоизоляция;
• - теплоизоляция;
• - защита от перегрева;
• - безопасность.

Далее подробнее остановимся на имеющейся на данный момент классификации стекол

1. Оконное стекло - это бесцветный и совершенно прозрачный лист. По правилам данный вид не должен содержать никаких пятен, затемнений и других дефектов, если, конечно же, это качественное стекло. Оконный лист может иметь оттенок зеленого или же голубого, но с учетом того, что коэффициент пропускаемости света не будет ниже установленной нормы.

Не забывайте при выборе стекла о том, что чем оно прозрачнее и однороднее, тем оно качественнее и прочнее. Так как каждый дефект понижает его прочность в 90-100 раз, кроме тех, которые регламентированы специальными стандартами.

И еще один пункт, который нужно бы запомнить, если вы собираетесь застеклить окна на нижних этажах, то выбирайте стекла толщиной 3 или 4 миллиметра. А если же на более высоком уровне и собираетесь установить большие витражи, то нужно выбирать стекла, толщина которых не менее 6 мм, то есть получается, что чем выше окно тем больше его толщина, но уже меньшая площадь.

Как вы уже поняли, оконные стекла используются при застеклении витражей, балконов, оранжерей и других светопропускающих ограждений жилых помещений или же не жилых.

2. Теплосберегающее или же энергосберегающее стекло - это вид стекла, покрытый оптическим покрытием, которое позволяет проходить в комнату коротковолновым солнечным излучениям, однако мешает выходу из комнаты длинноволновых тепловых излучений, к примеру, от тех же отопительных приборов.

В нынешнее время известны следующие виды покрытий:

• К-стекло (твердое покрытие);
• i-стекло (мягкое покрытие).

Если сравнивать данные покрытия, то твердое покрытие имеет слабовыраженную поверхностную дымку, заметную лишь при ярком свете. Но выглядит такое окно как будто бы оно в грязных отводах от воды.

Такие виды стекол наиболее часто используются в более современных ныне ПВХ-окнах, которые существенно экономят энергию.

Энергосберегающие окна обычно используются при производстве стеклопакетов.

3. Солнцезащитное стекло - такое стекло, которое способно понижать пропуск световой энергии.

Солнцезащитные стекла делятся на 2 типа:

• существенно отражающие излучение;
• существенно принимающие излучение.

Солнцеотражающие стекла 1 типа - это оконные листы бесцветного или может даже крашеного стекла, одна из сторон которого в производственном процессе покрывается тонким слоем оксида металлов, который мешает проникновению излучения сквозь стекло. Отражающие слои в это же время поглощают часть излучения.

Устанавливать стекла данного типа можно как покрытием внутрь, так и наружу. Смотря, какой оттенок вам нужен с внутренней стороны помещения.

При изготовлении же поглощающего стекла на расплавленное стекло наносятся кристаллы или же окислы металлов, способные поглощать в себя часть излучения. В это же время стекла греются и соответственно отдают большую долю полученного ими тепла наружу. Часть тепла, все же передается вовнутрь помещения, что конечно нежелательно, так как в разы наращивает потребность в энергии, которая необходима для охлаждения помещения.

Благодаря солнцезащитным стеклам в летнюю погоду в комнате не так жарко, яркость и контрастность освещаемых предметов намного меньше. И в результате чего люди меньше ощущают усталость. Но от прямых ярких солнечных лучей данные стекла, к сожалению, не помогают, поэтому шторы придется оставить.

Солнцезащитные стекла используются при застеклении солнцезащитных устройств и окон, в большей степени их нужно использовать в офисных помещениях с кондиционерами.

4. Узорчатое стекло - это стекольный лист, который имеет двухсторонний или же односторонний повторяющийся рельефный рисунок на прозрачном или цветном стекле. Узорчатое стекло считается декоративным элементом интерьера, и может поэтому оно пропускает все звуки как снаружи так и изнутри.

Рисунок и цвет стекла должны соответствовать установленным стандартам. Глубина рельефа должна быть по установленным правилам - от 0,4 до 1,6 мм. По правилам узорчатое стекло также должно пропускать и распространять свет. Коэффициент пропускания света прозрачного стекла такого вида при освещении рассеивающимся светом, если узоры только односторонние - не меньше 0,75, а если узоры двухсторонние - 0,7. Пропускание света цветными узорчатами стеклами всегда определяется их составом, цветом покрытий и самого стекла и составляет 35-60%. Узорчатые стекла также могут использоваться при застеклении окон, дверных проемов, разнообразных ширм и перегородок.

5. Армированное стекло - это стекло с простой металлической сеткой, оно полностью безопасное и пожаростойкое, и служит хорошей преградой от дыма. В случае пожара оно может и растрескаться, но арматура же удержит его на месте и предотвратит выход огня наружу. Куски стекла не выпадут даже при образовании ряда разломов. Армированные стекла могут использоваться при застеклении заводских цехов, окон, лифтов и фасадов.

6. Закаленное стекло - это лист стекла, который может быть полированным, неполированным или даже узорчатым, который в дальнейшем закаливается на специальных закалочных устройствах.

Закаливание стекла схоже с закаливанием стали. При этом нужно помнить то, что закаленное стекло уже не может механически обрабатываться, и поэтому данная процедура должна проводиться строго до процесса самого закаливания.

Самым уязвимым или же хрупким местом закаленного стекла считаются его кромки. При реконструкции необходимо беречь его торцы от тяжелых ударов и остальных всевозможных повреждений. Пропускание света бесцветного прозрачного закаленного стекла должно составлять не менее 85 %.

Закаленное стекло используется как при застеклении, так и при производстве так называемых изолирующих стеклопакетов или ламинированных стекол.

7. Многослойное или же ламинированное стекло - это стекло, которое состоит из двух, трех и более слоев, объединенных друг с другом ламинирующей жидкостью.

Ламинирование не способствует увеличению прочности стекла, но при разбивании многослойное стекло не бьется на маленькие кусочки благодаря ламинированной жидкости, т.е. кусочки остаются на ней. Ламинированное стекло дает также идеальную звукоизоляцию комнат, т.к. несколько слоев стекла способны эффективно понижать воздействие ненужных нам шумов. Ламинирующей пленкой возможно организовать практически любую тонировку стекла.

Ламинированные стекла в большинстве случаев применяются при застеклении фасадов, балконов, окон, а так же для защиты от пуль, пожаров, шума и взлома.

8. Самоочищающееся стекло - это самое обыкновенное стекло со специальным покрытием наружной поверхности стекла, которое обладает двойным эффектом. В том случае, когда на само стекло попадают отблески дневного света, его покрытие реагирует на свет двумя методами.

По типу неорганических соединений различают следующие классы стекол: элементарные, металлические, оксидные, галогенидные, халькогенидные, сульфатные, нитратные, карбонатные, фосфатные и др.

Краткая характеристика этих стекол следующая.

Элементарные стекла способны образовывать лишь небольшое число элементов - сера (S), селен (Se), мышьяк (As), фосфор (Р), углерод (С). Стеклообразные серу и селен удается получить при быстром переохлаждении расплава; мышьяк - методом сублимации в вакууме; фосфор - при нагревании под давлением более 100 МПа; углерод - в результате длительного пиролиза органических смол. Промышленное значение находит стеклоуглерод, обладающий уникальными свойствами - он способен оставаться в твердом состоянии до 3700°С, имеет низкую плотность 1500 кг/м3, обладает высокой прочностью, электропроводностью, химически стоек.

Галогенидные стекла получают на основе стеклообразующего компонента BeFr Многокомпонентные составы фторобериллатных стекол содержат также фториды алюминия, кальция, магния, стронция и бария. Фторобериллатные стекла находят практическое применение благодаря высокой стойкости к действию жестких излучений, включая рентгеновские и у-лучи, агрессивных сред - фтор, фтористый водород.

Халькогенидные стекла получают в бескислородных системах типа Ge-As-X, Ge-Sb-X, Ge-P-X, где X-S, Se, Те. Они прозрачны в ИК-области спектра, обладают полупроводниковой проводимостью электронного типа, обнаруживают внутренний фотоэффект. Стекла применяются в телевизионных высокочувствительных камерах, в ЭВМ в качестве переключателей или элементов запоминающих устройств.

Оксидные стекла. Наибольшее значение в технике и в строительстве имеют оксидные стекла, которые представляют собой обширный класс соединений. Наиболее легко образуют стекла оксиды Si02, Ge02, B203, As203. Большая группа оксидов - Те02, Ti02, Se02, Мо03, W03, Bi03, A1203, Ga203, V203 - образует стекла при сплавлении с другими оксидами или смесями оксидов.

В зависимости от основных стеклообразующих компонентов (стеклообразователей) различают оксидные стекла:

Силикатные - Si02;

Алюмосиликатные - А1203, Si02;

Боросиликатные - В203, Si02;

Бороалюмосиликатные - В203, А1203, Si02;

Алюмофосфатные - А1203, Р205;

Бороалюмофосфатные - В203, А1203, Р205;

Алюмосиликофосфатные - А1203, Si02, P203;

Фосфорванадатные - Р205, V205;

Силикотитанатные - Si02, Ti02;

Силикоцирконатные - Si02, ZrOr

Промышленные составы стекол содержат, как правило, не менее 5 компонентов, а специальные и оптические стекла могут содержать более 10 компонентов.

Однокомпонентное кварцевое стекло на основе диоксида кремния Si02, широко использующееся в технике и быту, наиболее простое по составу.

Двухкомпонентные - бинарные щелочно-силикатные стекла состава Me20-nSi02, где Me-Na, К;п=2...4, так называемые растворимые (жидкие) стекла, имеют большое промышленное значение, широко применяются в строительстве для получения кислотостойкого цемента, а также для реставрационных работах. Так, силикат натрия растворимый выпускается заводами России по ГОСТ Р50418-92.

Многокомпонентные оксидные стекла . Основу промышленных стекол - оконного, архитектурно-строительного, сортового, автомобильного, тарного и других - составляют композиции тройной системы Na20(K20)CaOSi02 при массовых содержаниях (%): Si02 - 60...80, СаО - 0...10, Na20 - 10...25.

Промышленные составы силикатных стекол кроме Si02, Na20, СаО содержат MgO, который способствует снижению склонности к кристаллизации, и оксид алюминия А1203, повышающий химическую стойкость стекол. Сортовые стекла содержат К,0, РЬО, ZnO

Важно отметить, что физико-механические свойства стекла зависят от входящих в него оксидов. В общем виде можно отметить влияние главных составляющих стекла.

Кремнезем Si02 - главная составная часть всех силикатных стекол; в обычных стеклах его концентрация составляет 70...73% по массе. Ои повышает вязкость и тугоплавкость стекломассы, улучшает химические и физические свойства стекла, повышает прочность, химическую и термическую стойкость, снижает плотность, температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), показатель светопреломления.

Оксид алюминия Л1203 повышает тугоплавкость, вязкость и температуру размягчения, поверхностное натяжение расплава стекла, улучшает механические свойства, теплопроводность, химическую стойкость, снижает ТКЛР.

Оксид бора В203 снижает температуру плавления, вязкость, поверхностное натяжение и склонность расплава стекла к кристаллизации и ТКЛР, увеличивает термо- и химическую стойкость, улучшает химические свойства.

Оксиды щелочных металлов (Na20, K20, Li20) играют роль плавней, снижая температуру плавления стекольной шихты и вязкость расплава. В обычных стеклах концентрация их не превышает 14... 15 %. Они повышают плотность, ТКЛР, диэлектрическую проницаемость и снижают химическую стойкость, электросопротивление стекла.

Поташ К2С03 придает стеклу чистоту, блеск, прозрачность, увеличивая его светопреломление, и применяется для производства лучших сортов стекла, в частности хрусталя - одного из видов стекла, используемого для высокохудожественных светильников.

Оксиды CaO, MgO, ZnO и РЬО повышают механическую прочность, химическую стойкость, показатель светопреломления стекла и улучшают внешний вид стеклоизделий.

Архитектурно-строительные стекла классифицируются по виду и назначению: листовое строительное и декоративное стекло; облицовочное стекло (цветные коврово-мозаичные плитки, стемалит и др.), стекло для санитарно-технических устройств и оборудования внутренних помещений; стеклянная осветительная арматура; конструктивно-строительные элементы из стекла (блоки, профильное стекло, панели и пр.); тепло- и звукоизоляционные материалы (пеностекло, стекловолокнистые материалы, стеклоткани). Далее в разделе 3 приведены конкретные виды стекол, нормативные документы на стек-лоизделия и области применения в строительстве.

Стекло, как известно, уникальный материал, обладающий комплексом самых различных свойств. В зависимости от назначения стекла в строительстве используется преимущественно то или иное характерное его свойство или их комплекс.

Стеклянные товары.

Стекло – однородное аморфное тело, которое получается при охлаждении стекломассы. Простой пример – берем кубик сахара, нагреваем его до жидкого состояния, а затем охлаждаем. Сахар теряет свою первоначальную кристаллическую структуру и становится аморфным веществом.

История стекла.

Впервые стекло возникло в Древнем Египте за 3 ... 4 тысячелетия до нашей эры. Однако стекла той эпохи даже по внешнему виду отличались от теперешних. Они были, как правило, малопрозрачны, содержали большое количество пузырей. Изготовляли из такого стекла главным образом украшения.

В конце VII в. производство стекла возникает в Венеции где к IX в. оно достигает высокого уровня. Известные венецианские стеклянные витражи и мозаики украшали церкви того периода, а различные художественные изделия из цветного стекла, мозаичное и филигранное стекло, зеркала являлись монополией венецианского стеклоделия. Затем это искусство проникло в другие страны Западной Европы и Ближнего Востока.

В конце XVII в. в Чехии было изобретено стекло, отличающееся чистотой, прозрачностью и твердостью и известное под названием "богемский хрусталь".

Стеклоделие в России возникло в IX - Х вв., т. е. намного раньше, чем в
Америке (XVII в.) и ранее, чем во многих других странах Западной Европы.

Первый стекольный завод в России был основан в 1638 г. под Москвой. На этом заводе изготовляли оконное стекло и другие стеклянные изделия. Большое развитие стеклоделие получило при Петре I. В этот период создаются стекольные заводы под Москвой, в Киеве и других городах. К 1760 г. в России уже насчитывалось более 25 стекольных заводов, расположенных в различных губерниях. Заводы эти вырабатывали главным образом оконное стекло, бутылки и хозяйственную посуду.

Основоположником научных основ стеклоделия в России является М.В. Ломоносов, который в 1752 г. построил под Петербургом фабрику и организовал на ней изготовление цветных стекол. М.В. Ломоносовым разработан метод горячей прессовки стекла.

Состав стекла.

Сырьевые материалы для производства стекла подразделяются на основные или стеклообразующие и вспомогательные.

С помощью основных материалов в состав стекла вводятся различные оксиды, которые при сплавлении образуют стекломассу. Свойства стекла зависят от входящих в него оксидов и их соотношения. Главный оксид - SiO2 - вводят в стекло через кварцевый песок. Песок должен быть свободен от примесей, особенно окрашивающих (оксиды железа, титана, хрома), которые вызывают голубоватые, желтоватые, зеленоватые оттенки стекла, снижают его прозрачность. С повышением содержания диоксида кремния в стекле улучшаются механическая и термическая прочность, химическая устойчивость, но повышается температура варки.

Оксид бора В2О3 облегчает варку, улучшает физико-химические свойства стекла.

Оксид алюминия А12О3 способствует повышению прочностных показателей и химической устойчивости стекла.

Щелочные оксиды Nа2О, К2О понижают температуру варки стекла, облегчают формование изделий, однако уменьшают прочность, термостойкость и химическую устойчивость.

Оксиды кальция, магния, цинка увеличивают химическую устойчивость и термостойкость изделий. Оксиды бария, свинца и цинка повышают плотность, улучшают оптические свойства и поэтому применяются в производстве хрусталя.

Вспомогательные материалы вводят для улучшения потребительских свойств стекла. По назначению их подразделяют на осветлители, обесцвечиватели, глушители, красители, восстановители и окислители.

Осветлители способствуют удалению из стекломассы газов, образующихся при разложении сырьевых материалов. Из-за газовых включений масса стекла становится непрозрачной. В качестве осветлителей применяют селитру, аммонийные соли, триоксид мышьяка. При нагревании осветлители разлагаются, в виде паров поднимаются вверх и увлекают за собой газообразные включения.

Обесцвечиватели погашают или ослабляют нежелательные цветные оттенки. Из-за небольших примесей оксидов железа стекло имеет зеленовато-голубоватый оттенок и, чтобы сделать этот оттенок незаметным применяются обесцвечиватели. Применяют 2 метода обесцвечивания-физический и химический. При физическом методе в состав стекломассы вводят дополнительный краситель, который нейтрализует действие основного. К физическим обесцвечивателям относятся соединения марганца, кобальта и др. Химические обесцвечиватели переводят окрашенные соединения в неокрашенные. К ним относится селитра, сурьма. Данные соединения переводят оксид 2-х валентного железа в оксид 3-х валентного железа, который имеет более слабую окраску.

Глушители (фториды и фосфаты) уменьшают прозрачность и обусловливают белую окраску стекла.

Красители придают стеклу нужный цвет. В качестве красителей используют оксиды или сульфиды тяжелых металлов. Окрашивание может происходить также за счет выделения в стекле коллоидных частиц свободных металлов (меди, золота, сурьмы).

В синий цвет стекло окрашивают закисью кобальта, в голубой - окисью меди, в зеленый - окисью хрома или ванадия, в фиолетовый - перекисью марганца, а в розовый - селеном и т.д.

Окислители и восстановители добавляют при варке цветных стекол для создания определенной pH среды. К ним относится селитра, углерод и т.д.

Ускорители варки способствуют ускорению варки стекла. К ним относятся фтористые соединения, алюминиевые соли и др.

Свойства стекла. Зависят от его состава.

Плотность обычного стекла 2500 кг/м3, наибольшую плотность имеют стекла с повышенным содержанием окиси свинца - до 6000 кг/м3. Зависит она в основном от наличия в составе стекла оксидов тяжелых металлов (свинца, бария, цинка) и влияет на массу изделий, оптические и термические свойства. С увеличением плотности возрастает показатель преломления света, блеск и игра света в гранях, однако термостойкость, прочность и твердость снижаются.

Оптические свойства стекла разнообразны. Стекла могут быть прозрачными (коэффициент пропускания 0,85 и более) и в разной степени заглушенными, бесцветными и окрашенными, с поверхностью блестящей и матовой. Основными оптическими свойствами стекла является: светопропускание (прозрачность), светопреломление, отражение, рассеивание и др. Обычные силикатные стекла хорошо пропускают всю видимую часть спектра и практически не пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Прозрачность большинства стекол составляет 84-90%. Изменяя химический состав стекла и его окраску, можно регулировать светопропускание стекла. Показатель преломления (отношение синуса угла падения к синусу угла отражения) для обычных стекол составляет 1,5, для хрусталя 1,9. В тоже время чем выше показатель преломления, тем выше коэффициент отражения.

Стекло обладает высокой прочностью на сжатие 700-1000 МПа и малой прочностью при растяжении - 35-85 МПа.

Твердость-это способность стекла сопротивляться проникновению в него другого тела. Зависит от состава. Кварцевые стекла, а также боросиликатные малощелочные стекла обладают большой твердостью. Хрустальные стекла в 2 раза мягче обыкновенных. Твердость обычных силикатных стекол 5-7 по шкале Мооса.
Хрупкость-способность стекла сопротивляться удару. Стекло плохо сопротивляется удару, т. е. оно хрупко. Присутствие в стекле борного ангидрида, окиси магния увеличивает сопротивление стекла удару.
Теплопроводность стекла невелика, поэтому стекло используют для защиты помещений зимой. Наибольшую теплопроводность имеет кварцевое стекло.

Термическая устойчивость стекол зависит от многих факторов: состава стекла, формы и размера изделия, характера поверхности и т.д. С помощью специальной термической обработки термическая стойкость стекла может быть увеличена в несколько раз.

Электропроводность стекла небольшая (стекло является диэлектриком). В тоже время электропроводность стекол изменяется с изменением температуры (расплавленное стекло проводит ток). Наибольшее влияние на электропроводность оказывает содержание в них окиси лития; чем больше ее в составе стекла, тем выше электропроводность. Понижают электропроводность окислы двухвалентных металлов (больше всего ВаО).
Стекло поддается механической обработке: его можно пилить циркулярными пилами с алмазной набивкой, обтачивать победитовыми резцами, резать алмазом, шлифовать, полировать. В пластичном состоянии, при температуре 800-1000°С, стекло поддается формованию.

Классификация стекол.

Стекла классифицируют в зависимости от состава. Название их зависит от содержания тех или иных оксидов. Различают следующие оксидные стекла:

силикатные – SiO 2 ;

алюмосиликатные - Аl 2 O 3 , SiO 2 ;

боросиликатные - В 2 O 3 , SiO 2 ;

бороалюмосиликатные - В 2 O 3 , Аl 2 O 3 , SiO 2 и другие.

Каждый вид стекла обладает определенными свойствами.

Силикатные стекла подразделяют на обыкновенные, хрустальные, жаростойкие. К обыкновенным относят известково-натриевые, известково-калиевые, известково-натриево-калиевые стекла.

Хрустальные стекла характеризуются повышенным блеском и сильным лучепреломлением. Различают хрусталь свинцовый и бессвинцовый. Свинцовый хрусталь имеет повышенную массу, хорошо декорируется. В зависимости от количества оксида свинца свинцовый хрусталь делят на

1. Хрустальное стекло, содержащее оксид свинца, бора или цинка в количестве не менее 10%.

2. Малосвинцовый хрусталь, содержащий 18-24% оксида свинца.

3. Свинцовый хрусталь, содержащий 24-30% оксида свинца.

4. Высокосвинцовый хрусталь, содержащий 30% и более оксида свинца.

Бессвинцовый хрусталь содержит в основном оксид бария (не менее 18%), что улучшает лучепреломление, повышает твердость и блеск стекла, но уменьшает прозрачность.

Жаростойкие стекла выдерживают резкие перепады температур. В их состав входят соединения бора (12-13%). Термическая стойкость такого стекла возрастает после закалки.
Химические свойства стекла.

Химическая устойчивость стекла определяет назначение и надежность изделий. Она весьма высока особенно по отношению к воде, органическим и минеральным кислотам (кроме плавиковой). Щелочи и карбонаты щелочей действуют более агрессивно. Плавиковая кислота растворяет стекло и поэтому используется для нанесения на стекло узоров, матирования и химической полировки изделий.

Формирование потребительских свойств стеклянных товаров происходит в процессе их производства.

Производство стеклянных товаров состоит из ряда стадий: подготовки сырья, составлению шихты, варки стекломассы, выработки стеклянных изделий, обработки и украшению изделий, сортировки, маркировки и упаковки изделий.

1. Подготовка сырья сводится к очистке кварцевого песка и других компонентов от нежелательных примесей, тонкому измельчению и просеиванию материалов.

2. Приготовление шихты, т. е. сухой смеси материалов, состоит в отвешивании компонентов согласно рецептуре и тщательном их перемешивании до полной однородности. Более прогрессивным методом является изготовление из шихты брикетов и гранул; при этом сохраняется однородность шихты, ускоряется варка. Кроме того для ускорения варки стекла в шихту добавляют 25-30% стеклянного боя. Стеклобой промывают, измельчают и пропускают через магнит.

3. Варку стекломассы из шихты осуществляют в ваннах и горшковых печах при максимальной температуре 1450-1550°С. В процессе варки происходят сложные физико-химические превращения и взаимодействия сырьевых материалов. С помощью осветлителей стекломассу освобождают от газовых включений, тщательно перемешивают до достижения однородности по составу и вязкости. При нарушениях режимов обработки сырья, приготовления шихты и варки образуются дефекты стекломассы (разберем позднее).

4. Формование изделий из вязкой стекломассы осуществляют разнообразными методами. Метод формования во многом определяет конфигурацию изделий, толщину стенки, приемы декорирования, окраску и поэтому является важным ассортиментным признаком и ценообразующим фактором.

Бытовые изделия изготовляют выдуванием, прессованием, прессовыдуванием, моллированием (гнутьем), литьем и т. д.

Выдувание - древнейший способ формования изделий из стекломассы. Выдувание может быть механизированное, вакуум-выдувное, ручное в формах и гутенское (свободное).

Ручное выдувание осуществляется с помощью стеклодувной трубки. Такое выдувание может производиться в формах и без формы. Выдуванием в формах получают изделия любых конфигураций и толщины стенки с гладкой и блестящей поверхностью. Вырабатывают бесцветные, окрашенные в массе и накладные изделия (двух- и многослойные).

Выдувание без формы или свободное выдувание (в торговле - гутенская формовка) осуществляют также посредством стеклодувной трубки, но изделия формуют и окончательно отделывают в основном на воздухе. Изделия характеризуются сложностью форм, плавными переходами частей, утолщенной стенкой.

Механизированным выдуванием на автоматах изготовляют бесцветные изделия простых очертаний, в основном стаканы.

Выдувные изделия имеют самые гладкие стенки, сильный блеск, большую прозрачность, самую разнообразную форму и толщину стенок. Они декорируются почти всеми возможными способами и считаются наиболее качественными.

Прессование являются наиболее массовыми и экономичными способами получения стеклянных изделий. Изделия формуются на автоматических и полуавтоматических прессах в специальных пресс-формах, где на них сразу наносится рисунок. Их характеризует большая толщина стенок (более 3 мм), большая масса, меньшая прозрачность и термостойкость, значительная толщина дна, видны следы от формы. Посуда, изготовленная прессованием, имеет простые формы с широким верхом.

Некоторое однообразие прессованных изделий стремятся преодолеть за счет создания легкого рельефного узора на поверхности (фактурный пресс), прессования без верхнего кольца, позволяющего получить разный у каждого изделия свободно сформированный край, сочетания прессования и гнутья (пресс-моллирование).

Прессовыдувание характеризуется тем, что формование изделий проходит в две стадии - сначала их формуют в пресс-форме, а затем - в горячем виде воздухом. Изделия имеют узкую горловину, толстые неровные стенки и следы от формы. Прессовыдуванием производят банки, бутылки, графины, флаконы; Изделия, полученные таким методом, отличаются от прессованных более сложной формой, а от выдувных-толстыми стенками, следами от формы и более грубым рисунком.

Литье. Стекломассу заливают в специальную форму, где она охлаждается и принимает очертания формы. Данный метод применяют для получения художественно-декоративных изделий.

Центробежное литье осуществляется во вращающихся металлических формах под действием центробежных сил. Изделия, полученные этим способом, имеют большую массу, а изделия крупных размеров дорабатывают вручную. Примером изделий, изготовленных центробежным литьем, могут служить аквариумы.

Другие методы формования менее распространены.

При неправильном формовании возможно возникновение различных дефектов.

5.Отжиг изделий. При формовании ввиду низкой теплопроводности стекла, резкого и неравномерного охлаждения в изделиях возникают остаточные напряжения, способные вызвать их самопроизвольное разрушение. Поэтому обязателен отжиг- термическая обработка, состоящая в нагревании изделий до 530-550 °С, выдерживании при этой температуре и последующем медленном охлаждении. При отжиге остаточные напряжения ослабляются до безопасной величины и равномерно распределяются по сечению изделий. От качества отжига зависит термическая стойкость стекла.

6. Обработка и декорирование. Первичная обработка заключаются в обработке края и дна изделий, притирке пробок к горлу графинов. Декоративная обработка - это нанесение на изделия украшений разного характера. Декор определяет эстетические свойства стеклянных изделий и является одним из главных ценообразующих факторов.

Разделки классифицируют по стадии нанесения (в горячем и холодном состоянии), видам, сложности.

Украшения, наносимые в горячем состоянии:

1. Цветное стекло получают при добавлении красителей в стекломассу.

2. Изделия с нацветом изготавливают из 1 слоя стекла и покрывают его 1 или 2 слоями интенсивно окрашенного стекла.

3. Украшение выдувных изделий в горячем состоянии осуществляют путем нанесения стеклянных налепов, лент, витых и путаных нитей. Разновидность –украшение филигранью или витьем имеет вид 2 или 3-х цветных спиралевидных нитей.

4. Украшение под мрамор или малахит получают в процессе варки молочного стекла с добавкой молотого, неразмешанного цветного стекла.

5. Разделка «кракле» («под мороз», «морозное стекло») - сеть мелких поверхностных трещин, образующихся при быстром охлаждении изделия в воде. Далее полуфабрикат помещают в печь, где трещины оплавляются.

6. Используют разделку «под валик», создающую оптический эффект за счет волнообразной внутренней поверхности, образующейся при выдувании заготовки в ребристой форме.

7. Украшения цветной насыпью. Разогретую заготовку прокатывают по измельченному цветному стеклу, которое приплавляется к поверхности.

8. Радужные пленки (ирризация) на поверхности изделий могут получаться при осаждении на горячем изделии солей хлористого олова, бария и др.; эти соли, разлагаясь, образуют прозрачные, блестящие ирризирующие пленки оксидов металлов (напоминают перламутр).

9. Украшения методом свободного выдувания -изделие приобретает своеобразную и неповторимую форму.

10. Люстры- нанесение на поверхность изделия растворов металлов. Далее изделие подвергают отжигу, растворитель испаряется, а пленка металла закрепляется на поверхности.

11. Прессованные изделия украшают в основном за счет рисунка от пресс- формы.

Украшение изделий в холодном состоянии осуществляют посредством механической обработки, химической обработки (травление) и поверхностным декорированием с использованием силикатных красок, препаратов золота, люстров.

К разделкам, наносимым механическим способом, относят матовую ленту, номерную шлифовку, алмазную грань, плоскую грань, гравировку, пескоструйную обработку.

1. Матовая лента - это полоска шириной 4-5 мм. К поверхности изделия при его вращении прижимают металлическую полоску, под которую подают песок с водой. При этом песчинки царапают стекло.

2. Номерная шлифовка - матовый поверхностный (неглубокий) рисунок из круглых, овальных шлифов или насечек. Наносится с помощью наждачных кругов.

3. Алмазная грань - это рисунок из глубоких двухгранных бороздок, которые, сочетаясь между собой, образуют кусты, сетки, многоугольные камни, простые и многолучевые звезды и другие элементы. Рисунок наносят на ручных или автоматических станках с помощью абразивного круга с различным профилем края. После нарезания рисунка его полируют до полной прозрачности. Алмазная грань особенно эффектна на хрустальных изделиях, где хорошо выявляются блеск и игра света в гранях.

4. Плоская грань - это полированные плоскости различной ширины вдоль контура изделий.

5. Гравировка - поверхностный матовый или реже светлый рисунок преимущественно растительного характера без больших углублений. Получается с помощью вращающихся медных дисков или УЗ.

6. Пескоструйная обработка - матовый рисунок различной формы, образующийся при обработке стекла песком, который под давлением подают в вырезы трафарета.

Разделки, наносимые травлением , подразделяют на травление простое (гелиоширное), сложное (пантографное), глубокое (художественное). Для получения рисунка изделия покрывают слоем защитной мастики, на которой иглами машин или вручную наносят узор, обнажая стекло. Затем посуду погружают в ванну с плавиковой кислотой, которая растворяют стекло по обнаженному узору на различную глубину.

Простое, или гелиоширное, травление - это углубленный прозрачный геометрический рисунок в виде прямых, кривых, ломаных линий.

Сложное, или пантографное, травление представляет собой линейный углубленный рисунок, но более сложного, часто растительного характера.

Глубокое, или художественное, травление - это рельефный рисунок в основном растительного сюжета на 2 или 3- слойном стекле. За счет разной глубины травления цветного стекла образуется узор разной интенсивности окраски.

Поверхностное декорирование может осуществляться силикатными красками, препаратами золота. К таким украшениям относится живопись, декалькомания (представляет собой многокрасочный рисунок без мазков кисти, наносимый с помощью переводных картинок), шелкография (однокрасочный рисунок, полученный трафаретным способом при помощи шелковой сетки) нанесение лент (шириной 4-10 мм), отводок (1-3 мм), усиков (до 1 мм), фотоизображений и др. Разрабатывают новые методы украшений - плазменное напыление металлов, стеклопорошков, фотохимическое гравирование и др.

Производственный процесс завершается приемочным контролем и маркировкой изделий.

Изделия из стекла классифицируют;

По способу формования (выработки);

Размерам;

Видам и сложности декорирования;

Комплектности;

Назначению.

По способу формования стеклоизделия подразделяются:

На прессованные;

Прессовыдувные;

Выдувные;

Тянутые;

Моллированные.

Прессованные изделия из стекла вырабатываются в форме за один прием из порции стекломассы ручным или механизированным способом под дав­лением пуансона, вводимого внутрь формы.

Прессовыдувные изделия вырабатываются из порции стекломассы, поме­щенной в черновую форму и раздуваемой впоследствии в чистой форме воздухом от компрессора.

Выдувные изделия в свою очередь подразделяются на изделия из стекла ручного выдувания и на изделия из стекла механизированного выдувания.

Изделия из стекла ручного выдувания вырабатываются вручную с помо­щью выдувной трубки в форме или свободным выдуванием.

Изделия из стекла механизированного выдувания вырабатываются из пор­ции стекломассы, поданной в чистую форму с последующим выдуванием ее при вращении.

Тянутые изделия получаются методом литья, сочленения, прокатки, цен­трифугирования и вытягивания.

Моллированные изделия из стекла вырабатываются при нагревании заго­товки из стекла до температуры размягчения и прогибания его под дей­ствием собственной массы и/или с помощью прессующего устройства до окончательной формы.

Изделие из стекла многостадийной выработки получают путем соедине­ния отдельных элементов из стекла, изготовленных в две или более стадии.

Изделие из накладного стекла вырабатывается путем сплавления двух или более слоев различных по цвету стекол. Коэффициенты термического рас­ширения этих стекломасс должны быть одинаковыми.

Комбинированное изделие из стекла вырабатывается путем комбинирования стекла с другими материалами.

Изделие из стекла центрифугированной выработки изготовляются за один прием из порции стекломассы под действием центробежной силы.

Изделие упрочненное вырабатывается из стекла повышенной механиче­ской прочности,достигнутой за счет термической и/или химической об­работки и/или специальным способом выработки из нескольких слоев сте­кол разного состава.

Классификация по форме . Форма изделия должна сочетаться с его функциональным назначени­ем, эстетическими и гигиеническими особенностями, а также согласовы­ваться с возможностями метода формования и свойствами стекла. Форма должна создавать удобства пользования изделием, а также быть устойчи­вой и обеспечивать длительный срок службы.

Стеклоизделия подразделяются на полые и плоские.

Полые - графины, кувшины, рюмки, фужеры, стаканы и вазы. Их фор­мы весьма разнообразны (цилиндрические, конические, овальные, шаро­видные и др.).

Плоские - тарелки, блюда, кабареты разнообразных конфигураций (овальные, прямоугольные, круглые, многогранные).

Посуда полая - изделия, имеющие внутреннюю глубину не более 25 мм, измеренную от нижней внутренней точки до горизонтальной плос­кости, проходящей через край (точку перелива).

По размерам стеклянные бытовые изделия подразделяются на мелкие, средние, крупные, особо крупные.

Мелкие - высота до 100 мм (гутенские изделия - до 160 мм), диаметр до 100 мм (гутенские изделия - до 160 мм), емкость до 100 мл; гутенские изделия производятся выдуванием без формы.

Средние - высота от 100 до 250 мм (гутенские изделия - от 160 до 23 мм), диаметр от 100 до 150 мм (гутенские изделия - от 160 до 230 мм" емкость от 100 до 500 мл.

Крупные - высота свыше 250 мм (гутенские - 230 мм) диаметр свыш 150 (гутенские - свыше 230 мм), емкость свыше 500 мл.

Особо крупные - высота свыше 350 мм, диаметр свыше 250 мм, емкосг более 1500 см 3 .

Классификация изделий по видам и сложности декорирования. Художественно-декоративную ценность изделий из стекла повышают различные методы украшения (разделки, наносимые на стеклянные изделия, разнообразны по природе, методу нанесения, сложности, цвету и другим признакам).

Различают разделки, наносимые на изделия в горячем (в процессе вы­работки) и в холодном состоянии (готовые изделия).

Вид украшения зависит от назначения изделия, его формы, способа выработки, химического состава и других особенностей.

Изделия, декорированные в горячем состоянии

Изделия из стекла свободного выдувания (гнутое изделие из стекла) от­формовываются и декорируются в вязко-пластичном состоянии с помощью инструментов, предназначенных для этой операции.

Изделия из стекла с наводкой делаются из бесцветного стекла с добавка­ми, которое при последующем охлаждении и повторном нагревании при­обретает цвет.

Изделия из стекла кракле декорируются быстрым охлаждением набора в воде или во влажных опилках для образования тонких поверхностных тре­щинок, оправляющихся при дальнейшем его нагревании и выработке. Из­делия с разделкой кракле имеют невысокую прочность и термическую стой­кость.

Изделия из стекла с оптическим эффектом сначала выдувают в форме, которая меньше готового изделия и имеет рисунок в виде граней, волн и др. Затем его помещают в форму несколько большего размера с гладкой внутренней поверхностью. Окончательно изделия выдувают, вращая в фор­ме, при этом грани и волны на поверхности оглаживаются и остаются только в толще стенок.

Изделия из стекла с рельефами производятся в рельефных формах при прессовании или выдувании.

Изделия из стекла с газовыми включениями декорируются воздушными лентами, нитями и пузырьками.

Изделия из стекла с инородными включениями получают вплавлением в стекломассу различных предметов, изготовленных из других материалов.

Изделия из стекла с орнаментом декорируются налепами, крошкой, стер­женьками, лентами, нитями с последующим подогреванием или набором стекла и дальнейшим его формованием (украшение филигранью или вить­ем, насыпью, стеклотканью).

Изделия из стекла, декорированные в холодном состоянии.

Ассортимент этих изделий более разнообразен в сравнении с изделия­ми, декорируемыми в горячем состоянии.

На готовые изделия разделки наносят механическим и химическим спо­собами, а также поверхностным декорированием.

К изделиям из стекла, декорированным в холодном состоянии механи­ческими способами, относятся:

Изделия их стекла с плоской гранью, декорированные шлифовальными или полировальными плоскостями с помощью абразивного круга или аб­разивного материала.

Изделия из стекла с алмазной гранью, декорированные нанесением гра­ней в различном направлении по профилю и глубине с помощью абразив­ного материала.

Для ускорения работы в процессе формования на стеклоизделия нано­сят контуры рисунка, которые затем дошлифовывают специальными кру­гами.

Изделия с матовой шлифовкой декорируются на шлифовальном круге без последующей полировки.

Изделия гравированные декорируются ультразвуком, лазером или грави­рующими инструментами.

Разделки, наносимые химическим способом или травлением, могут быть прозрачными или матовыми. Этот метод украшения стеклянных изделий заключается в разрушении поверхности стекла плавиковой кислотой или солями фтора. Изделия предварительно покрывают защитным слоем из черного воска и парафина. После этого изделия помещают в травильные ванны из смеси плавиковой соляной и серной кислот (кислота разрушает поверхность стекла без защитного слоя), при этом образуется матовый рисунок. Если в ванне смесь плавиковой и серной кислот, то рисунок полу­чается прозрачный.

Травление по сложности и глубине рисунка различают:

Простое;

Сложное;

Глубокое художественное.

Простое травление - несложный повторяющийся рисунок в виде лома­ных спиралей и зигзагообразных линий. Рисунок наносится на гальотирных машинах.

Сложное травление - для него характерна более сложная композиция, рисунок которого наносят на специальных машинах.

Глубокое художественное травление - украшение двух- и многослойных изделий. Наружный слой должен быть цветным, а внутренний - бесцвет­ным.

Изделия из стекла с поверхностным декорированием - изделия из стек­ла, декорированные росписью шелкотрафаретной печатью, распылени­ем, переводными картинками.

По комплектности стеклянную бытовую посуду подразделяют на штуч­ную и комплектную.

Штучные изделия выпускают массовыми экземплярами, различными по составу стекломассы, назначению, форме, размерам, украшениям.

Комплектные изделия, входящие в комплект, должны иметь единое сти­левое и композиционное направление.

Набор - комплект, состоящий из нескольких изделий одного назначения и одинакового вида (в количестве не более шести предметов).

Сервиз - комплект (набор), состоящий из двух и более изделий разных видов (например, ваза для крюшона с подносом и шестью кружками).

По назначению стеклянные изделия подразделяются на следующие группы:

Стеклянная посуда;

Декоративные изделия;

Прочие изделия.

К группе стеклянной посуды относятся изделия из стекла, используемые в быту и сфере общественного питания, для приготовления, подачи и при­нятия пищи, напитков и для сервировки стола.

В ассортимент посуды для подачи пищи и напитков включаются:

Блюда, вазы для крема;

Блюда для гарнира;

Вазы для фруктов; . "

Блюда для пирогов;

Графины для воды и пива;

Масленки;

Селедочницы;

Сахарницы;

Тарелки;

Салатники;

Вазы для варенья, конфет, печенья;

Чайники.

Блюда, тарелки, блюда для торта - по форме самые разнообразные: оваль­ные, круглые с вырезным краем и гладким или с разделкой по краю «шли­фовка бусами» различных размеров.

Блюда для гарнира (кабареты) по форме бывают овальные, круглые, прямоугольные, неправильной формы с ручками и без ручек, с секциями - трех-, семиместные.

Салатники по форме - круглые, квадратные, фигурные; в форме бота, ладьи; край салатников бывает гладкий, волнистый, вырезной, с раздел­кой по краю «шлифовка бусами» различных размеров; салатники изготов­ляют без ножек или на одной-четырех ножках.

Масленка - изделие с крышкой, на крышке - держатель.

Селедочница - изделие продолговатой, овальной формы, без ножек.

Ваза для крема (креманка) - полое изделие круглой, овальной или ци­линдрической формы с ручкой и со сливом.

Графин для вина или воды - полое изделие каплевидных, фигурных форм, в форме штофа (прямоугольной) с пробкой.

Ваза для фруктов - изделие на ножках или без них, различных форм: шаровидной, круглой, в форме корзинок с ручками и без них, в форме ладьи, с вырезным краем.

Сливочники - изделия с ручками и со сливом, по форме бывают оваль­ные, цилиндрические, на поддоне и без него.

Вазы для варенья, конфет, печенья выпускаются в форме корзинок с ручка­ми, в форме ладьи, круглые, шаровидные, конусные, фигурные на нож­ках и бей них, с вырезным или гладким краем или с разделкой «шлифовка бусами». -

Сахарницы - изделия по форме квадратные, круглые, шаровидные, ци­линдрические, овальные без ножек или на фигурных одной-трех ножках.

В ассортимент посуды для принятия пищи и напитков включаются:

бокальчики, бокалы, фужеры, стаканы для вина и пива, для шампан­ского, для минеральных и фруктовых вод, салатники однопорционные. В ассортимент посуды чайной - блюдца, чашки, блюдца для варенья, стака­ны для чая, чашки для чая или кофе.

Изделия для принятия напитков выпускаются на ножках (рюмки,бокалы, фужеры) и без ножек (стаканы).

Форма изделий самая различная: фасонные, конусные, овальные, кап­левидные, шаровидные, в форме: полушария, тюльпана, креманки, ци­линдрические с развернутым краем, сужающиеся книзу, с перехватом посредине.

Ножки изделий в свою очередь также разнообразны:

Высокие и низкие;

Фигурные, гладкие;

Шлифованные и нешлифованные.

По емкости изделия подразделяют:

На бокальчики емкостью 25 г;

Бокалы емкостью 110-200 г;

Фужеры емкостью 200-250 г;

Рюмки емкостью 30-150 г.

К изделиям без ножек для принятия напитков относятся стаканы и кружки для пива.

Стаканы в зависимости от емкости подразделяются:

Для вина 25-100 г;

Пива 200-300 г;

Минеральных и фруктовых вод 250-300 г;

Шампанского 100-150 г.

Стаканы по форме бывают: цилиндрические, конусные, овальные, с развернутым краем, с заливным утолщенным дном.

Кружки - полое изделие с ручкой цилиндрической, шаровидной формы.

В ассортимент посуды для сервировки стола входят:

Подносы;

Лотки разнообразных форм;

Пепельницы с различным количеством выемок для папирос;

Подставки для салфеток;

Кольца для салфеток.

Стеклянные декоративные изделия:

Предметы прикладного искусства (вазы для цветов);

Скульптура;

Сувениры.

Изготавливают их как единичными экземплярами, так и массовыми.

Художественно-декоративные изделия отличаются сложной формой, раз­мерами и разнообразными украшениями (на них наносят наиболее цен­ные и дорогостоящие разделки).

Особое место среди художественно-декоративных изделий занимают изде­лия из хрусталя благодаря специфическим свойствам, присущим хрусталю.

При простукивании изделия из хрусталя издают продолжительный ме­лодичный звон. Звуковой эффект усиливается при увеличении содержания окиси свинца и уменьшении толщины стенок: изделия раскрывающейся формы отличаются большим звуковым эффектом.

Особенностью хрустальных изделий является также световой эффект, зависящий от количества свинца и угла гранения. При угле гранения 90 градусов отражение падающего на грань света наибольшее. Коэффициент отражения прямо пропорционален содержанию в стекле окислов свинца.

Хрустальные изделия изготовляют массивными и толстостенными, по­этому на них можно наносить глубокие алмазные грани и увеличивать тем самым отражение света.

К прочим изделиям относятся:

Наборы для туалетного столика;

Подставки для колец (ювелирные изделия);

Сигаретницы;