klaasi omadused. Klaasi füüsikalised omadused

Klaas on üks vanimaid ja mitmekülgsemaid materjale, mida inimene teab.

Inimene tunneb klaasi väga pikka aega. Vaaraode esimese dünastia ajast pärinevad arheoloogide leitud fajansist kaunistused näitavad, et klaasi tunti Egiptuses juba 5 tuhat aastat tagasi. Mesopotaamias väljakaevamistel avastatud klaassilindri pitser pärineb Akadi dünastia ajast ehk on üle 4000 aasta vana. Jaapanist ja Indiast leitud klaasnõud valmistati umbes 2000 aastat tagasi. Kuid teadlastel pole klaasi ilmumise aja ja koha kohta ühtset arvamust.

Kuidas klaas tekkis?

Üks legende räägib, et foiniikia kaupmehed küpsetasid seal viibides liivasel kaldal toitu. Nad ehitasid kolde mitte kividest, vaid oma Aafrika sooda tükkidest. Põhk oli kütusena. Hommikul ärgates leidsid nad tuha pealt klaasiploki.

Vene meistrite saladused klaasi tootmine on üksteist tundnud üle tuhande aasta. Sel ajal olid klaasitootmise tooraineks leelis, liiv ja lubi. Alusena kasutati taimetuhka või soodat.

Klaasi keemiline koostis

Prillid on looduslikud ja kunstlikud. Looduslik klaas võib tekkida näiteks vulkaanipurske ajal või siis, kui välk tabab ladestusi kvartsliiv. Kuid looduses on loodusliku klaasi tekkeks nii vähe võimalusi, et inimkond on ammu õppinud kunstklaasi oma vajadusteks hankima.

Klaas- sulandi ülejahutamisel saadud amorfne keha, mis koosneb erinevatest oksiididest.

Sõltuvalt sellest, milline oksiid on põhikomponendiks, eristatakse silikaatklaase (SiO2), boraatklaase (B203), fosfaatklaase (P205) ja kombineeritud (borosilikaat jne) klaase.

silikaatklaas

Kõige tavalisem on silikaatklaas. Selle põhikomponent on ränidioksiid (SiO2). 70-75% klaasist koosneb sellest. Ränidioksiidi saadakse kvartsliivast. Kaltsiumoksiid (CaO) on klaasi teine ​​komponent, mis annab sellele keemilise vastupidavuse ja sära. Iidsetel aegadel olid merekarbid või puutuhk kaltsiumoksiidi allikaks, kuna inimesed ei tundnud lubjakivi. Lisaks nendele kahele komponendile sisaldab klaas naatriumoksiidi (Na2O) ja kaaliumoksiidi (K2O), mis on vajalikud klaasi sulatamiseks. Oksiidide allikad on sooda (Na2CO3) ja kaaliumkloriid (K2CO3). Kui klaas koosneb ainult kõrge puhtusastmega ränidioksiidist, nimetatakse seda kvartsiks.

Klaasi füüsikalised omadused

Füüsikaliste omaduste järgi jagunevad klaasid tavaliseks, kuumakindlaks ja värviliseks.

Tavalised prillid

Tuntud on kolm tavaliste klaaside rühma: lubi-naatrium, lubi-kaalium ja lubi-naatrium-kaalium.

Lubi-naatrium, ehk sooda, klaasi kasutatakse aknaklaaside, nõude tootmiseks.

Kõrge temperatuuritaluvus lubi-kaalium, või potas, klaas võimaldab seda kasutada seadmete ja kvaliteetsete nõude tootmisel.

Lubi-naatrium-kaalium klaasil on kõrge keemiline vastupidavus. Kõige sagedamini kasutatakse roogade valmistamisel.

Haprus on tavapärase klaasi peamine puudus. Ulatuse laiendamiseks tavaline klaas see on karastatud ja saada karastatud klaas, mida nimetatakse staliniidiks. Tavalist klaasi kasutatakse ka triplex – lamineeritud klaasi loomiseks.

Kuumakindlad klaasid

Kuumuskindlaid klaase nimetatakse tulekindlateks, kuumakindlateks. Neid kasutatakse toodetes, milles kasutatakse eritingimused. Kuumuskindlate klaaside hulka kuuluvad borosilikaatklaas, laboriklaas ja keraamiline klaas.

Borosilikaatklaasi kõrge korrosioonikindlus ja kuumakindlus võimaldavad seda klaasi kasutada keemiatehnika eripaigaldiste loomiseks. Sellest klaasist saab ka suurepäraseid kuumakindlaid kööginõusid. Sama kvaliteetset lauanõu saab valmistada laboriklaasist. Ja sitaale kasutatakse edukalt masinaehituses.

Värvilised prillid

Pärast kõvenemist on klaasimassil sinakasroheline või kollakasroheline toon. Aga kui segusse tuuakse erinevaid metallioksiide, mis klaasi sulamisel selle struktuuri muudavad, siis pärast jahutamist suudab klaas seda läbivast valgusspektrist teatud värvid esile tõsta.

Selliseid klaase kasutatakse kunstitoodete, vitraažide, nõude valmistamiseks.

Klaas ühendab kaks elementi: tuli ja jää. Tuli aitab klaasil tekkida. Klaas muutub jääks, kui see toote kujul tahkub.

Kaasaegsetel inimestel on võimatu ette kujutada oma elu ilma klaasita. See ümbritseb meid kõikjal: kodus, transpordis, tööl ja puhkusel. Võimatu on nimetada vähemalt ühte tööstusharu, milles klaasi ei kasutataks.

Klaas on amorfne aine, millel ei ole kristalse aine omadusi tahke vorm. See on anorgaaniline sulamisprodukt, mis on jahutatud tahkeks olekuks ilma kristalliseerumiseta. Klaas on tahkestunud vedelik. Selle tihedus on 2500 kg / m³ ja soojusjuhtivus ulatub 0,84 W / m * K. Klaasi tõmbetugevus jääb vahemikku 30-100 MPa. Eeldatakse, et Poissoni koefitsient on 0,25. Kaasaegsed klaasid erinevad korraga mitmel viisil - koostis, valmistamisviis, välimus ja lisaomadused.

Keemilise koostise järgi erineb klaas sooda-lubiklaasist ja borosilikaatklaasist. Esimese põhikomponendid on ränidioksiid, naatrium- ja kaltsiumoksiidid ning teine ​​sisaldab boori.

Valmistamismeetodi järgi võib klaas olla lehtklaas (lehtklaas), tõmmatud (uputav klaas), valtsitud (rullklaas), tasapinnaline (poleeritud plaat), lamineeritud (lamineeritud klaas), karastatud (karastatud klaas) ja ka termiliselt poleeritud - floatklaas (floatklaas). Vastavalt tootmismeetodile võib energiasäästlik (madala emissiooniga) klaas olla kõvakattega (kõvakattega klaas) – nn K-klaas või pehme kattega (pehme kattega klaas) – nn E-klaas.

Välimuselt jaguneb klaas läbipaistvaks (selge klaas), ülipuhtaks (eriti läbipaistev klaas), toonitud klaasiks (toonitud klaas), mustriga rulluvaks (figuureeritud rullklaas), peegeldavaks (peegeldav klaas), peegliks (peegel), peitsiks klaas (vitraaž), tugevdatud (traatklaas) ja painutatud (kõver klaas), mida nimetatakse ka kõveraks.

Lisaomaduste järgi jagunevad klaasid tulekindlaks (leegikindel klaas), kuumakindlaks (kuumuskindel klaas), neutraalseks (neutraalne klaas), päikesekaitseklaasiks (päikesekaitseklaas), ohutuks (turvaklaas) ja madala emissiooniga klaas. (madal E klaas). Tulekindel klaas ei purune kuumutamisel ega leegiga kokkupuutel mõnda aega ning kuumakindel klaas on oma madala soojuspaisumisteguri tõttu võimeline taluma tugevat termošoki. Nende erinevuste ebaolulisuse tõttu kombineeritakse neid kahte tüüpi prille sageli klassifikatsioonis.

Prillid, mis on äsja antud klassifikatsiooni järgi ühe või mitme tunnuse poolest erinevad, võivad vastavalt kasutusotstarbele (vastavalt kasutusviisile) kuuluda samasse või erinevasse tüüpi. Selles osas pole ranget jaotust. Võrdlevad omadused erinevad tüübid klaasist räägitakse üksikasjalikumalt allpool. Samas on prillide klassidesse jaotus range. Klaasi kaubamärgid - konventsioonid klaas, olenevalt selle omadustest ja ulatusest. Klaasi on kaheksa klassi (M0-M7), mis paigaldatakse sõltuvalt selle kvaliteedist vastavalt standardile GOST 111-2001 "Lehtklaas. Tehnilised andmed Mida madalam on kaubamärgi seerianumber, seda parem kvaliteet klaasid vastavalt optilistele moonutustele ja lubatud defektidele välimus. Vaatamata kaubamärgi M0 olemasolule peetakse kvaliteetseimaks ka väga laialt levinud M1 kaubamärgi klaasi. Klaasiklasside M2 ​​ja M3 kvaliteeti peetakse keskmiseks. Vastavalt standardile GOST 111-2001 on M1 klaasi puhul lubatud kuni neli defekti 1 m² kohta ja nende vaheline kaugus peab olema vähemalt 300 mm. M2-klaasile on iseloomulikud märgatavad laigud. Kui läbi klaasi 45 ° nurga all vaadates lubab pilt sillerdavaid plekke ja "hõljub", siis on see M3 kaubamärgi klaas.

Erinevat tüüpi klaaside võrdlusomadused

Bori klaas – otseses mõttes on see Bori linna tehases toodetud klaas Nižni Novgorodi piirkond. Kuna suured tootmismahud ja kõrge kvaliteet muutsid Borsky tehase klaasid meie riigis väga levinud ja tuntuks, siis ülekantud tähenduses nimetatakse "Borsky klaasi" kvaliteetseks M1 kaubamärgi lehtklaasiks. Tänapäeval on nimest "borski klaas" saanud üldnimetus.

Lehtklaas on lehtklaas, mille töödeldud pind ei võimalda optilisi moonutusi. Poleeritud klaasi pinna mikrokaredused ei ületa 0,01 mikronit, valguse läbilaskvus on 87%. Termiliselt poleeritud klaas on valmistatud vastavalt standardile GOST 7132-78. Seda toodetakse lamedate lehtedena pikkusega 600–1600 mm, laiusega 400–1300 mm ja paksusega 3, 4, 5 ja 6 mm; külgede mõõtmed peavad olema 50 mm kordsed. Kuni 1 m² suuruste lehtede mõõtmete kõrvalekalded ei tohi ületada ±2 mm ja üle 1 m² suuruste lehtede puhul ±3 mm. Poleeritud klaas vastab lehtklaasile ühistele füüsikalistele ja keemilistele omadustele: tihedus 2,58 g/cm³, pehmenemistemperatuur umbes 600 °C, kuumakindlus 60-70 °C. Klaas peab olema keemiliselt vastupidav. Vastavalt GOST-ile ei tohiks leelisoksiidide kogus naatriumoksiidina, mis lahustuvad töötlemisel destilleeritud vees temperatuuril 80 ° C 3 tundi, ületada 0,15 mg proovide pinna 100 cm² kohta.

Traatklaas - lehtklaas, mille sisse asetatakse selle tootmise ajal pinnatasapinnaga paralleelselt metallvõrk. Klaasil võib olla üks roheline valatud pind (armeeritud valatud klaas), poleeritud (poleeritud tugevdatud klaas) või kuusnurkse võrguga poolläbipaistev (mustriline valtsitud tugevdatud klaas). Soomusklaas koos tripleksiga kuulub kaitseklaaside gruppi, kuna ei anna purunemisel maha kukkuvaid ega tagasilööke. Võre olemasolu tõttu see puruneb, kuid ei lagune kokkupõrkel, praguneb, kuid ei lagune ka tulekahju ajal, moodustades tõhusa tõkke suitsule ja kuumadele gaasidele. Seetõttu võib selle omistada ka kaitse- või tulekindlate (tulekaitse) prillide rühma. Metallvõrk aitab kaasa temperatuuri ühtlasele jaotumisele kogu klaasi mahus, mis vähendab termilisi pingeid. Armeeritud klaasi tulepüsivuspiir tekib temperatuuril 850–870 ° C, võrreldes tavalise lehtklaasi 400 ° C-ga. Samal ajal kaitseb selline klaas halvasti leegi termiliste mõjude eest. Armeeritud klaasi kvaliteedi määrab suuresti metallvõrk. Kvaliteetne tugevdatud klaas peaks murduma piki sälku ilma pragudeta. Paljude "mullide" olemasolu klaasis reedab abielu. Neljakandiliste rakkudega keevitatud metallvõrguga tugevdatud klaaside valguse üldläbivuse koefitsient on 0,6-0,65 ja kuusnurksete rakkudega keerdvõrguga klaaside puhul 0,68-0,75. Armeeritud klaasi üks pind võib olla mustriline või laineline. Värvilised klaasid on värvitud metalloksiididega. Levinumad värvid on kuldkollane, roheline, lillakasroosa ja sinine.

Turvaklaas (turvaklaas) - karastatud klaas, mis ei moodusta purunemisel teravate servadega kilde. Reeglina on need mitmekihilised konstruktsioonid paksusega 4 kuni 120 mm, valguse läbilaskevõimega vähemalt 85%. Samuti viitab "turvaklaas" klaasi erinevatele otstarvetele, tootmismeetoditele või muudele omadustele, mis on loodud kaitsma erinevate välismõjude eest. Sellesse rühma kuuluvad soomustatud, purunemiskindel ja kilega lamineeritud klaas, aga ka tripleks.

Borosilikaatklaas (borosilikaatklaas) - silikaatklaas, mis sisaldab boori iseloomustava komponendina, erinevalt laialt levinud sooda-lubiklaasist (sooda-lubiklaas), mille põhikomponentideks on ränidioksiid, naatrium ja kaltsiumoksiidid. Seda toodetakse algse tooraine massi leeliseliste komponentide asendamisel booroksiidiga. Selle asendamise tõttu muutub valmisklaasi joonpaisumise temperatuuritegur madalaks ja see omandab võime taluda kõrgeid temperatuure. Borosilikaatklaas on tavaliselt turvaline floatklaas paksusega 5–8 mm, valguse läbilaskevõimega umbes 90%. Seda saab kasutada nii iseseisvalt kui ka topeltklaasidega akendes koos teist tüüpi klaasidega. Pärast täiendavat kuumtöötlemist saab borosilikaatklaasist nn "spetsiaalne tulekindel borosilikaatklaas", mis suudab sõltuvalt selle paksusest hoida tule ja suitsu levikut 30, 60 või 120 minutit isegi ühe lehena. Tulekahju ajal jääb klaas läbipaistvaks, selle valgusläbivus on sama, mis tavalisel klaasil. Ühelt poolt võimaldab see ruumist lahkuvatel inimestel ja tuletõrjujatel paremini liigelda, teisalt aga laseb klaas läbi nähtava kiirguse – valguse kõrval ka soojuskiirgust ehk lahtise tule soojust. Borosilikaatklaas ei ole mitte ainult kuumakindel, vaid ka keemiliselt vastupidav erinevatele agressiivsetele ainetele. AT valmis klaas ei allu edasisele töötlemisele ja on seetõttu valmistatud rangelt vastavalt kliendi mõõtmetele või vastavalt valmisprojektidele.

Soomustatud klaas - valmistatud reeglina floatklaasist, spetsiaalsest tugevdatud klaasist, sõltuvalt kaitseastmest, mis on võimeline taluma erinevate väikerelvade mõju. Näiteks 1. (minimaalne) aste tagab edukalt kaitse PM-püstoli lasu eest, mille kuul kaalub 5,9 g algkiirusega 300–325 m / s, ja 4. (kõrgeima) kaitseastme paksud mitmekihilised struktuurid 9,6 g kaaluvate kuumtugevdatud terassüdamikuga kuulidega vastupidav kest, mis tulistati snaipripüssist algkiirusega kuni 815–840 m / s. Soomustatud klaasi kaitseomadused saavutatakse läbi mitmekihilise disaini ja spetsiaalsete kilede kasutamise.

Painutatud (kõver) klaas (kõver klaas) - spetsiaalse kuumtöötluse tulemusena raadiuses painutatud lehtklaas. Sellele antakse soovitud kuju ahjus kuumutamisel teatud pehmenemistemperatuurini, millele järgneb aeglane jahutamine. Kogu valmis lehtklaasi kuumtöötlemise protsessi spetsiaalses ahjus selle kuju muutmiseks nimetatakse painutamiseks, nii et painutatud klaasi nimetatakse ka painutatud klaasiks. Minimaalne painderaadius sõltub klaasi paksusest. Klaasi puhul paksusega 4 mm on minimaalne painderaadius 80 mm, klaasi paksusega 5 mm - 120 mm, klaasi paksusega 6 mm - 160 mm, klaasi puhul paksusega 8 mm - 230 mm, klaasil paksusega 10 mm - 350 mm, klaasil paksusega 12 mm on minimaalne painderaadius 500 mm.

Karastatud klaas (karastatud klaas) - lehtklaas, mida on spetsiaalselt keemiliselt või kuumtöödeldud, et suurendada mehaanilist löögitugevust, vastupidavust äärmuslikele temperatuuridele ja tagada ohutu purunemismuster. Töötlemise käigus jahutati klaasipind kiiresti pehmenemispunkti lähedasest temperatuurist, mistõttu pärast täielikku jahtumist jäid pinnale jääksurvepinged. See suurendab karastatud klaasi termilist ja mehaanilist tugevust. Hävimise korral moodustab see väikseid kahjutuid kilde ega pudene suurte tükkidena välja. Kuulub turvaklaaside rühma. Ohutusteguriga 1,0 karastatud klaasi lubatud kasutuspaindepinge on 175 MPa võrreldes sama ohutusteguriga tavalise klaasi 75 MPa-ga. Paindetugevus võib üldiselt ulatuda 250 MPa-ni, mis on enam kui 5 korda suurem kui tavalisel lehtklaasil. Mehaanilise tugevuse suurenemine toob kaasa kuumakindluse suurenemise. Karastatud klaasi puhul ulatub kuumakindlus 1800 ° C-ni, võrreldes tavalise lehtklaasi 400 ° C-ga. Klaasi optilised omadused (läbilaskvus-, neeldumis- ja peegelduskoefitsiendid) jäävad pärast kõvenemist praktiliselt muutumatuks. Läbipaistva karastatud klaasi valgusläbivus on vähemalt 84%. Valmis karastatud klaasi ei saa lõigata, puurida ega muul viisil töödelda. Karastatud klaasi kõige haavatavam koht on selle servad. Poolläbipaistvate konstruktsioonide valmistamisel ja paigaldamisel on vaja kaitsta selle otsad löökide, kriimustuste ja muude mõjude eest.

Kaitseklaas - struktuurselt erinevat tüüpi klaaside üldnimetus, mis on mõeldud personali ja vara kaitsmiseks ohtlikud mõjud, samuti ruumid tungimisest. See on nii tule- kui ka löögikindel (lamineeritud) või kuulikindel (soomus) klaas. Lamineeritud kaitseklaasid vastavad standardile GOST R 51136 ja on mitmesugused koostised mitmest kokku liimitud silikaatklaasist. Kompositsiooni osana on lubatud kasutada orgaanilisi klaase, polükarbonaati, tugevdavaid kilesid ja muud polümeermaterjalid. Selliste klaaside valguse läbilaskvus on vähemalt 60%. Klaasid taluvad temperatuuri kuni +60 °С niiskuse juures 95% ja külmakindla konstruktsiooniga - kuni miinus 40 °С.

Lamineeritud klaas (lamineeritud klaas) ehk tripleks – lamineeritud arhitektuurne lehtklaas, mis koosneb kahest või enamast lehest, mis on kogu pinna ulatuses üksteise külge liimitud polümeerkilega või spetsiaalse lamineerimisvedelikuga. Klaasi purunemise korral hoiab sisemine lamineerimiskiht tekkinud killud kinni. Seetõttu kuulub lamineeritud klaas turvaklaaside rühma. Triplex on selle nime järgi kõige lihtsam versioon, mis koosneb kolmest kihist: kahest klaasist ja nende vahel olevast kilest. Mitmekihiline lamineeritud klaas aitab kaitsta ruumi ultraviolettkiirte ja tänavamüra kahjuliku mõju eest. Kilekattega süsteemid on kallimad kui lamineerimisvedeliku abil valmistatud analoogid. Erinevat tüüpi lamineerimiskilede kasutamine kombinatsioonis erineva arvu ja paksusega klaasikomponentidega võib saavutada mitte ainult toonimise lõpetatud toode sisse soovitud värvi, vaid ka selle märkimisväärne kõvenemine.

Mattklaas on spetsiaalse söövitusmeetodi abil saadud lõpptoode. Mattimine (läbipaistev matt söövitus) on väga pikk ja töömahukas protsess, mille käigus saadakse söövitamise teel klaasi pinnale erineva sügavusega ühtlane matt või läbipaistev muster. Söövitamine põhineb vesinikfluoriidhappe aurude omadustel moodustada lahustumatuid sooli interaktsioonis valmis klaasi pinnaga

Neutraalset klaasi iseloomustab kõrge keemiline vastupidavus.

Low-e klaas (low E glass) – madala emissiooniga (emissiooniga) energiasäästlik klaas. Mida madalam on klaasi emissioonivõime, seda väiksem on soojusvahetus tema poolt eraldatud õhukeskkondade vahel ja seda väiksem on soojuskadu läbi poolläbipaistva konstruktsiooni selliste klaaside või topeltklaasidega akende puhul. Madala emissioonivõimega klaas laseb hästi läbi nähtavat valgust lainepikkusega 770–380 nm ja peegeldab pikalainelist soojuskiirgust, mida nimetatakse ka infrapunaseks, lainepikkusega 1 mm kuni 770 nm. Selle selektiivsuse tõttu nimetatakse madala energiasisaldusega klaasi ka selektiivseks. Need omadused tagatakse metallioksiidil põhineva "kõva" (K-klaas) või "pehme" (E-klaas) kattekihiga pinnale kandmisega. E-klaas (pehme kattega klaas, venekeelses transkriptsioonis loetakse seda kui "I-glass", nimetatakse ka Double Low-E või "i-glass") - "pehme" pritsimisega klaas, millel on neutraalne kate Katoodiga pihustamisega vaakumis klaasitootmisprotsessi lõpus. Viivitab kuni 90% soojuskiirgusest. K-klaas (hard coat glass) on energiasäästlik klaas, millel on pürolüüsi teel otse klaasitootmise käigus "kõva" pihustuskate. Vedelklaasil toimub pritsimine, samal ajal kui aatomid tungivad selle pinnakihti. Sellist katet ei saa erinevalt E-klaasist eemaldada, see on vastupidav abrasiivsetele materjalidele, mis võimaldab transportida, ladustada, lõigata ja töödelda K-klaasi tavapärasel viisil, kaotamata seejuures energiasäästlikke omadusi. K-klaas on mõnevõrra halvem kui E-klaas, kuna see hoiab umbes 70% soojuskiirgusest. Muidu on E- ja K-prillid praktiliselt samad. Neid saab karastada, kuid madala energiasisaldusega klaasi karandamiseks on vaja spetsiaalset ahju.

Leegikindel klaas on klaas, mis on kuumutamisel või otseses kokkupuutes leegiga hävimatu. Sagedamini nimetatakse sellist klaasi kuumakindlaks. Reeglina on see borosilikaatklaas. Tulekindlast klaasist valmistatud tuletõkkeaknad vastavad standardite GOST 30247.0-94 ja GOST 30247.1-94 nõuetele. Tulepüsivuse piirmäära väljendatakse minutites ja eritoodete puhul on märgitud näiteks E 60, E 45, E 30 või E 15. Või EI 60, EI 45, EI 30 või EI 15. Numbrid näitavad aega minutites mille jooksul struktuur täidab oma funktsioone ja tähed vastavad toimingu tüübile. Tulega seotud piirseisundeid iseloomustab terviklikkuse kaotus, mis on tingitud põlemisproduktide või leekide läbitungimist võimaldavate läbivate pragude või aukude tekkest (tähis E). Nagu ka soojusisolatsioonivõime kaotus (tähistus I). Selle all mõeldakse soojusvoo võimsuse suurenemist 0,5 m kaugusel klaasipinnast piirväärtuseni 3,5 kW.

Poleeritud klaas - läbipaistev lehtklaas, töödeldud mehaanilise lihvimisega ja seetõttu nimetatakse ka poleeritud. Erineb pinna viimistluse kõrge kvaliteedi poolest. Mõlemad pinnad on tasasuse ja paralleelsuse tagamiseks lihvitud ja poleeritud. Selline klaas ei moonuta läbiva valguse varjundeid, ei tekita tugevaid pinnapeegeldusi ning annab läbi selle vaadates selge, moonutusteta pildi. Poleerimine on vajalik joonistamise teel saadud klaaside puhul (Furko meetod). Ujukmeetodil saadud prillid ei vaja reeglina poleerimist.

Rullklaas - lehtklaas, mis on toodetud algsest klaasimassist, rullides seda pidevalt kahe rulli vahel või perioodiliselt ühe rulli abil laual rullides.

Peegeldav klaas – klaas, mille ühele küljele on kantud metalliseeritud peegeldav kate.

Päikesekaitseklaas - reeglina toonitud või peegeldavad klaasid, mis vähendavad päikesekiirguse läbilaskvust kogu lainepikkuste spektris või selle osas. Päikeseprillid võivad olla pronksist, pruunist, hallist või rohelisest kehavärviga prillid, aga ka mõne kattega prillid. Vastavalt tööpõhimõttele võib kõik päikesekaitseprillid jagada kahte tüüpi: valdavalt kiirgust peegeldavad ja valdavalt seda neelavad. Esimest tüüpi prille iseloomustab õhukese metallikihiga pind, mis takistab kiirguse läbitungimist. Mõningaid teist tüüpi klaase iseloomustab nende kuumenemine, mis toimub päikesekiirguse neelamise protsessis. Sel juhul kandub osa soojusest paratamatult ruumi sisemusse. Nähtavale kiirtele läbipaistva õhukese metalloksiid-, keraamilise või polümeerkattega värvitud klaasid on võimelised neelama osa päikese infrapuna- (soojus)kiirgusest ja seetõttu soojenevad palju vähem. Nende valgustusomadused sõltuvad nõrgalt lehe paksusest. Samas ei kaitse kõik päikesekaitseprillid otsese eest päikesekiired- heledus päikeseketas mõnel juhul jääb see liiga kõrgeks.

Soojust neelav klaas – kaitsev lehtklaas, mis on ette nähtud soojuskiirguse läbitungimise vähendamiseks. Eesmärgi järgi on soojust neelav klaas väga lähedane äsjakirjeldatud päikesekaitseklaasidele, kuid erineb neist mitte niivõrd spektri nähtava osa kui infrapunakiirte vähenenud valgusläbivuse poolest. Sellel on sinine värv, pronksi või halli varjundiga, valguse läbilaskvus ei ületa 70%. Muud omadused on võrreldavad vastavalt standardile GOST 111-2001 toodetud lehtklaasiga. Soojust neelav klaas valmistatakse TU 21-23-23-81 järgi värvilisest klaasimassist vertikaalse termovormimise teel.

Toonitud klaas, mida sageli nimetatakse ka mass-toonitud klaasiks, on vähendatud valguse läbilaskvusega toonitud klaas. Soovitud värv antakse klaasi valmistamise käigus värvainete lisamisega. Lisaks saab klaasi toonida spetsiaalsete kattekihtide (toonimiskiled või pritsitud õhukesed metallikihid) pealekandmisega, kuid antud juhul nimetatakse seda toonitud klaasiks, mitte hulgitoonitud klaasiks.

Valtsitud figuurklaas - värvitu, värviline või poolläbipaistev valtsklaas, mille ühel või mõlemal küljel on kogu pinna dekoratiivne töötlus korrapäraselt korduva reljeefmustri kujul. Sellist klaasi on erineva värvi, mustriga ja paksusega ning neil võib olla ka erinev valguse läbilaskvus. Mustriklaasi toodetakse täielikult GOST 5533-79 järgides lehtedena pikkusega 600–1600 mm klaaside jaoks paksusega 3, 4, 5 ja 6 mm ning lisaks paksusega klaasidele. 3 ja 4 mm lehtedena laiusega 400 kuni 1200 mm. Klaasidele paksusega 5 ja 6 mm on võimalik toota lehti pikkusega 600 kuni 2200 mm ja laiusega 400 kuni 1600 mm. Valtsitud, mustriga ja tugevdatud klaasi keemilised koostised erinevad üksteisest vähe. Mustrilise ja tugevdatud klaasi füüsikalis-keemilised omadused on samad, mis lehtaknaklaasil, samas on mustriga klaaside valguse läbilaskvus vähenenud. Ühe pinna mustriga klaasi valguse summaarse läbilaskvuse koefitsient on 0,75 ja mõlemal pinnal 0,65, kuna mustriline klaas peab valgust läbi laskma ja hajutama.

Faset (faset cut, beveling) on ​​klaasiserva spetsiaalne töötlus, mis võimaldab loodud servades murduvate valgusvoogude abil kunstiliselt muuta kogu toote pinda. Figuurilist tahku nimetatakse eriti keerukaks töötlemiseks, millel on kõverate pindade teostamise täpsus.

Floatklaas (floatklaas) - lehtklaas, mis saadakse klaasisulami vormimisel metallisulatisele kontrollitud temperatuuril kaitsvas atmosfääris. Seda nimetatakse ka termopoleeritud klaasiks. Levinuim floatmeetodil saadav klaasitüüp, mille puhul sulatusahjust väljudes valatakse klaas sulatina pinnale ning seejärel läbib jahutustsooni edasiseks töötlemiseks. Floatklaasi iseloomustab erakordne ühtlus ja optiliste defektide puudumine. Erinevalt tõmbamise teel toodetud klaasist ei vaja see hilisemat lihvimist. 1959. aastal töötas hiljem maailmakuulsa Inglise ettevõtte Pilkington asutaja Alistair Pilkington välja põhimõtteliselt uus viis poleeritud klaasi saamine, moodustades sulatatud tinale klaaslindi, mida nimetatakse floatprotsessiks ("ujuv klaas"). Uus meetod osutus nii paljulubavaks, majanduslikult elujõuliseks, tehniliselt täiuslikuks, et asendas vaid 10-15 aastaga täielikult klaasi töötlemise mehaanilised konveierid ja sai maailmas domineerivaks. Esimest korda pakuti sellist sulatil klaasi moodustamise meetodit välja juba ammu enne Pilkingtoni väljatöötamist. 1902. aastal patenteerisid Ameerika leiutajad W. Hill ja A. Hitchcock (üksteisest sõltumatult) meetodi ja seadme lehtklaasi tootmiseks metallisulamist. Nende arenduste kohaselt võiks tina või selle sulamid vasega olla sobiv metall klaaspaela moodustamiseks. Toonane puudumine aga tehnilised seadmed selle protsessi elluviimiseks ei võimaldanud teadmiste puudumine klaaslindi moodustamisel esinevate füüsikalis-keemiliste nähtuste kohta pakutud meetodit praktikas rakendada. On tähelepanuväärne, et samal 1902. aastal, samaaegselt ülalmainitud Hilli ja Hitchcockiga, kasutas tema meetodit. tööstuslik tootmine Klaasi venitamisega pakkus välja Furko.

Fourko meetod – 1902. aastal Emil Fourko poolt välja töötatud meetod lehtklaasi tööstuslikuks tootmiseks, tõmmates vertikaalselt pideva lindi kujul klaasahjust läbi valtsrullide. Pärast jahutusvõlli läbimist lõigati klaas lehtedeks, millele järgnes lihvimine ja poleerimine. Valmis klaasi paksust kontrolliti tõmbekiiruse muutmisega ning klaasi ennast nimetati ka tõmmatud klaasiks. Meetodit kasutati prillide saamiseks laialdaselt kuni ülalkirjeldatud float-meetodi ilmumiseni 1959. aastal, mille laialdane kasutuselevõtt tõrjus välja.

Sulatamine on klaasi paagutamise tehnoloogia, mille käigus mitmest eraldi mitmevärvilisest klaasist koosnev muster küpsetatakse spetsiaalses ahjus temperatuuril 800 ° C üheks terviklikuks tooteks. Kuna kõik tulevase toote detailid laotakse alusklaasile enne paagutamist, ei nõua sulatamine metallprofiili kasutamist, nagu näiteks vitraažitehnika.

Puhas klaas (selge klaas) - läbipaistev värvitu klaas. Super kirgas klaas (extra-clear glass) - läbipaistev värvitu vähendatud rauasisaldusega klaas, tänu millele saavutatakse selle suurenenud läbipaistvus.

Elektrokroomklaas on valgustuspaigaldis, mis on topeltklaasiga aken, mis koosneb struktuurselt kahest spetsiaalse kilega ühendatud klaasist. Kile on polümeerkompositsioon, milles on väikesed vedelkristallid. Kogu paigaldis töötab pingel 9-12 V ja on ühendatud tavapärase (kodu)toiteallikaga, mille pinge on 220 V. Väljalülitatud olekus on klaas läbipaistmatu matt või piimjasvalge, kuna vedelkristallid on paigutatud juhuslikult ja hajutavad neile langevat valgust igas suunas. Mõju all elektrivool kristallid joonduvad ja valgus läbib klaasi takistamatult. Töökorras valguse läbilaskvus on umbes 85%, mis on võrreldav tavalise klaasiga. Üleminek töölt mittetöötavale ja tagasi on väga kiire. Paigaldust ei tohi insoleerida (kiiritada otsese päikesevalgusega), kuna otsese päikesevalguse mõjul kristallid lagunevad.

Klaas "Metelitsa" - kodumaise toodangu dekoratiivklaas lainelise mittekorduva mustriga mattide väljaulatuvate aladega. Muster loob osalise valguse hajumise ja piirab läbi klaasi läbipaistvust. "Metelitsa" saab toota peegelalumiiniumkattega vastavalt TU 21-23-70-82. Seda toodetakse lehtedena maksimaalsete mõõtmetega 1500x1300 mm. Sõltuvalt mustri tüübist on klaasi paksus vahemikus 3 kuni 8 mm.

Klaas "Moroz" - kodumaise toodangu dekoratiivne mustriga klaas. Klaasile andis nime selle ühel pinnal mittekorduv muster, mis meenutas härmatist. Tänu sellele mustrile hajutab jääklaas valgust ja välistab nähtavuse. Toodetud vastavalt OST 21-24-85 värvitu või värvitud paksusega 3 kuni 6 mm, koos maksimaalne suurus lehed 1800x1000 mm.

"Pehme" isepuhastuv klaas on spetsiaalne klaas, mille tõi maailmas esmakordselt kasutusele 2002. aastal Inglise firma Pilkington. Pilkington Activ klaasi ainulaadsed omadused saadakse õhukese läbipaistva titaanoksiidi katte magnetroni pihustamisega. Ultraviolettkiirguse mõjul kutsub see materjal esile keemilise reaktsiooni, mis lagundab klaasi pinnal orgaanilisi ühendeid. Kui vihma sajab, pestakse kogu mustus minema. Seega ei pea seda tüüpi klaase spetsiaalsete vahenditega puhastama.

Klaas on üks parimaid materjale, mis leiutati juba 3000 eKr. Hoolimata "auväärsest vanusest", teenib see siiski ausalt inimesi, avastades igal aastal selles uusi omadusi. Klaas on kaunid majad ja vastupidavad materjalid, kunstitooted ja kangad. See on üks materjale, mida inimesed ei lakka kunagi imetlemast. See on igapäevaelus ja laboripraktikas asendamatu. Klaasist on kirjutatud sadu raamatuid, neid on dirigeeritud ja kirjutatakse Teaduslikud uuringud, kuid mõiste "klaas" täpset määratlust pole ikka veel.

Klaas tähendab kõiki amorfseid kehasid, mis on saadud sulati ülejahutamisel, olenemata nende keemilisest koostisest ja tahkestumise temperatuurivahemikust ning millel on mehaanilised omadused tahked ained ning vedelikust klaasjas olekusse ülemineku protsess peab olema pöörduv.

Klaasjas olekus võib esineda nii looduslikku päritolu kui ka kunstlikult saadud aineid. Looduslike klaaside hulka kuuluvad: vulkaaniline magma, pimsskivi, vaigud. Kunstlikud anorgaanilised klaasid on ülejahutatud sulatised, mis sisaldavad räni, boori, fosfori, leelis- ja leelismuldmetallide oksiide.

Tehisklaasmassi saamise lähteaineteks on kvartsliiv, sooda, kaaliumkloriid, naatriumsulfaat, kriit ja lubjakivi, magneesiumkarbonaat, dolomiit, baariumkarbonaat, naatrium- ja kaaliumnitraat. Teatud tüüpi klaasides kasutatakse alumiiniumoksiidi, pliioksiidi ja muude metallide oksiide.

Klaasi põhikomponendiks on ränidioksiid – ränidioksiid, mille sulamistemperatuur on 1728°C. Ränioksiidi sisaldus klaasis on 50-85%, kvartsklaasis 98,8-99,9%. Muude klaaside koostisosade sisaldus on näidatud tabelites 1 ja 2.

Värvilised klaasid saadakse erinevate elementide oksiidide või muude ühendite segusse lisamisega, näiteks sinisega värviklaasile lisatakse koobaltiühendeid, rohelisele kroomoksiidi, violetsele mangaaniühendeid, vaskoksiidi või metallikulda. lisatud rubiinile.

Klaasi keedetakse spetsiaalsetes ahjudes kõrgel temperatuuril. Klaasi sulamisel toimuvad keerulised keemilised ja füüsikalised protsessid, mille tulemusena muutub laeng, läbides mitmeid muutusi, selginenud ja homogeenseks klaasimassiks.

Klaasi moodustumine algab 1200-1240°C saavutamisel. Tehases valmistatakse klaasi 1400-1450°C juures; klaasisulamise selginemine toimub 1500 °C juures. Eriklassi klaasi pruulitakse veelgi kõrgematel temperatuuridel.

2. Füüsikalised omadused

Klaasi füüsikalised omadused sõltuvad selle keemilisest koostisest, sulamistingimustest ja järgnevast töötlemisest. Klaasil pole kindlat sulamistemperatuuri. See muutub järk-järgult vedelaks, muutudes temperatuuri tõustes pehmemaks.

Sageli kasutatakse terminit "klaasi pehmenemispunkt". Ilmselt on see temperatuur kõrgem kui klaasi lõõmutamise temperatuur, kuid iseenesest on see väärtus üsna ebakindel.

Klaasi olulisemad omadused, mis määravad selle sulamise ja edasise töötlemise tingimused, on viskoossus ja pindpinevus.

Viskoossus. Vedelike omadust takistada nende voolamist - ühe kihi liikumist teise suhtes - välisjõudude mõjul nimetatakse viskoossuseks ja seda tähistatakse d). Seega iseloomustab viskoossus sisehõõrdumist, mistõttu seda omadust nimetatakse sageli sisehõõrdumiseks. Viskoossus on voolavuse vastand. Kvantitatiivselt väljendatakse seda väärtust kahe kihi kokkupuutepinna ühiku kohta mõjuva jõuga, mis on piisav ühe kihi teatud liikumiskiiruse säilitamiseks teise suhtes. CGS-i mõõtesüsteemis mõõdetakse viskoossust poosis; poisid tähistatakse tavaliselt P: 1 poise \u003d 1 dyne-sekund / sentimeeter \u003d 100 sentipoise \u003d 10 e mikropoisi või 1P \u003d 1 päev-s / cm \u003d \u003d \u003d I g 0 / 1 g 0 c0 6 μP. SI ühikutes väljendatakse viskoossust paskalisekundites: 1P = 0,1 Pa-s.

Klaasi viskoossus tavatingimustes on 10 13 -10 ls P Kuumutamisel klaasi viskoossus väheneb, muutub pehmemaks ja viskoossemaks, et seda saaks vormida ja kuumtöödelda.

Klaasipuhumispõletite leegil saab töödelda ainult pehmendatud klaasi, mille viskoossus jääb vahemikku 10 3 kuni 10 * P. Klaasi mehaaniline moodustamine toimub temperatuuril 800-1100 °C ja viskoossusega 10 4-4-10 3 P.

Klaasi jahtudes kõveneb see uuesti. Temperatuuri, mille juures klaasi viskoossus jõuab 10 13 P-ni, nimetatakse klaasistumistemperatuuriks.

Viskoossuse muutumise kõver temperatuuri langusega peaks olema suhteliselt tasane, st viskoossus ei tohiks muutuda liiga järsult. Sõltuvalt "viskoossus-temperatuur" kõvera tüübist jagatakse klaasid "pikateks" ja "lühikesteks". "Pikkade" klaaside hulka kuuluvad suhteliselt madala sulamistemperatuuriga klaasid - plii, nr 23, molübdeen jne; kuni "lühike" - klaasitüüp "Pyrex". "Kõige lühem" klaas on kvarts.

Kiire temperatuurimuutusega tekivad klaasis ebaühtlased sisepinged. See klaas on väga habras ja puruneb kergesti. Klaasi pingeid leevendab lõõmutamine. Selleks asetatakse toode ahju tsooni, mille temperatuur on 20-30 C allpool klaasistumistemperatuuri, hoitakse mõnda aega sellel temperatuuril ja seejärel jahutatakse aeglaselt. Loomulikult, mida madalam on klaasi viskoossus, seda vähem tuleb seda sisepingete leevendamiseks soojendada.

Pind pinevus. Iga vedeliku pind ja seega ka sulaklaasmass kipub alati kokku tõmbuma jõudude mõjul, mida nimetatakse pindpinevusjõududeks. Pinna suurendamiseks on vaja tööd teha. Selle töö suurust, mis on seotud pinnaühikuga, nimetatakse pindpinevuseks ja seda tähistatakse o-ga. CGS-süsteemis mõõdetakse seda väärtust dünides sentimeetri kohta, SI-s - njuutonites meetri kohta; 1 dyne/cm = = 1 ■ Yu- 3 N/m. Klaasi pindpinevus on 220--380 dynes/cm ja sõltub selle keemilisest koostisest. Alumiiniumi- ja magneesiumoksiidide lisamisega klaasi koostisesse suureneb selle pindpinevus ning kaaliumi-, naatriumi-, baariumi- ja fosforoksiidide lisamisel väheneb. Pindpinevus väheneb temperatuuri tõustes.

Mida suurem on klaasi pindpinevus, seda keerulisem on seda töödelda ja seda rohkem peab klaasipuhur seda töötlemise ajal kuumutama.

3. Mehaanilised omadused

Tihedus. Tihedus on määratletud kui keha massi ja selle ruumala suhe. CGS-i ühikute süsteemis mõõdetakse seda grammides kuupsentimeetri kohta, SI-s - kilogrammides kuupmeetri kohta: 1 g / cm 3 = 1-10 3 kg / m 3. Klaasi tihedus h, mille juures kehad kaotavad oma elastsuse.

Elastsuse kaotus erinevad materjalid avaldub erineval viisil: mõni jääb pärast pingutuse eemaldamist deformeerituks; teised hävivad elastsuse piiri saavutamisel. Esimesi materjale nimetatakse plastikuks, teist - rabedaks. Prillid kuuluvad teise materjalide rühma.

Haprus. Haprus on materjali olek, milles välisjõudude mõjul ei esine materjalil üldse jääkdeformatsiooni ja see hävib. Klaasi kõrge haprus piirab oluliselt selle kasutamist. Haprus suureneb, kui klaas ei ole koostiselt või paksuselt ühtlane, kui see sisaldab võõrkehade lisandeid, õhumulle, kui selle pind on kriimustatud.

Materjali saab rabedast olekust välja tuua muutes välised tingimused. Näiteks klaas, mis on tavatingimustes rabe, muutub kuumutamisel plastiliseks. Teised materjalid, mis on tavatingimustes plastilised, muutuvad temperatuuri langedes rabedaks. Seega muutub kumm jahutamisel rabedaks ja puruneb kergesti. Seega samad materjalid erinevad tingimused võib olla kas rabedas või plastilises olekus. Seda kasutatakse klaasi vormimisel ja töötlemisel, sellest erinevate osade ja seadmete valmistamisel. Erinevat tüüpi klaasid tuleb kuumutada erinevatel temperatuuridel.

Kõik tahked ained jagunevad kristalliliseks ja amorfseks. Amorfsed on korratu struktuuriga ja võivad sulada piisavalt kõrgel temperatuuril. Teaduses on tavaks nimetada klaasiks kõiki amorfseid kehasid, mis tekivad sulatise ülejahutuse tulemusena.

Klaasi nimetatakse igapäevaelus läbipaistvaks hapraks materjaliks. Olenevalt ühest või teisest klaasi algmassi osaks olevast komponendist eristatakse tööstuses järgmisi klaasitüüpe: silikaat, boraat, borosilikaat, alumosilikaat, booraluminosilikaat, fosfaat jt.

Klaasi valmistamise põhimeetod on kvartsliiva (SiO2), sooda (Na2CO3) ja lubja (CaO) segu sulatamine. Tulemuseks on keemiline kompleks koostisega Na2O*CaO*6SiO2.

Klaasi füüsikalised, mehaanilised ja keemilised omadused:

Tihedus klaasid sõltuvad nende koostisest moodustavatest komponentidest. Seega on suures koguses pliioksiidi sisaldav klaasimass tihedam kui klaas, mis koosneb muude materjalide hulgas liitium-, berüllium- või boorioksiididest.

Survetugevus - materjali võime taluda sisepingeid, kui see puutub kokku väliste koormustega. Samal ajal sõltub teatud tüüpi klaasi tugevusaste selle koostises olevast keemilisest ainest. Kaltsium- või boorioksiide sisaldavad klaasid on vastupidavamad. Plii- ja alumiiniumoksiididega klaase iseloomustab madal tugevus. Erinevad kahjustused (praod, sügavad kriimud) vähendavad oluliselt materjali tugevust. Tugevusindeksi kunstlikuks suurendamiseks kaetakse osade klaastoodete pind räniorgaanilise kilega.

haprus - kehade mehaaniline omadus välisjõudude toimel kokku kukkuda. Klaasi hapruse suurus ei sõltu peamiselt mitte selle koostisosade keemilisest koostisest, vaid suuremal määral klaasimassi homogeensusest (koostises olevad komponendid peavad olema puhtad, puhtad) ja klaasi seina paksusest. klaasist toode.

Kõvadus - ühe materjali mehaaniline omadus takistada teise, kõvema materjali tungimist sellesse. Konkreetse materjali kõvadusastet on võimalik määrata spetsiaalse skaalatabeli abil, mis kajastab mõne mineraali omadusi ja mis on järjestatud kasvavas järjekorras, alustades vähemkõvast talgist, mille kõvadus on võetud üheks. lõpetades kõige kõvemaga – teemandiga, mille kõvadus on tavapäraselt aktsepteeritud 10 ühikut.Konkreetse klaasiliigi kõvadusaste sõltub peamiselt selle koostisosade keemilisest koostisest. Seega vähendab pliioksiidi kasutamine klaasimassi loomisel oluliselt klaasi kõvadust. Ja vastupidi, silikaatklaase on üsna raske teha mehaaniline töötlemine.

Soojusmahtuvus - kehade omadus vastu võtta ja salvestada teatud kogus soojust mis tahes protsessis ilma olekut muutmata. Klaasi soojusmahtuvus sõltub otseselt klaasi algmassi moodustavate komponentide keemilisest koostisest. Mida suurem on plii- ja baariumoksiidide sisaldus klaasimassis, seda madalam on soojusjuhtivus. Ja kerged oksiidid, nagu näiteks liitiumoksiid, võivad suurendada klaasi soojusjuhtivust. Madala soojusmahutavusega klaas jahtub palju aeglasemalt.

Soojusjuhtivus – kehade omadus lasta enda kaudu soojust ühelt pinnalt teisele, kui neil on erinev temperatuur. Klaas ei juhi soojust hästi. Veelgi enam, kõrgeim soojusjuhtivus oli kvartsklaasil. Ränioksiidi osakaalu vähenemisega klaasi kogumassis või kui see asendatakse mõne muu ainega, väheneb soojusjuhtivuse tase.

Pehmenemise algustemperatuur on temperatuur, mille juures amorfne keha hakkab pehmenema ja sulama. Kõige kõvem - kvartsklaas - hakkab deformeeruma alles temperatuuril 1200-1500 ° C. Teised klaasiliigid pehmenevad juba temperatuuril 550-650 0C. Konkreetse klassi ja tüüpi klaasi sulamise alguse temperatuuri väärtuse määrab komponentide keemiline koostis. Niisiis tõstavad räni või alumiiniumi tulekindlad oksiidid pehmenemise alguse temperatuuritaset ja madala sulamistemperatuuriga oksiidid (naatrium- ja kaaliumoksiidid), vastupidi, langetavad seda.

soojuspaisumine - keha suuruse laienemise nähtus kõrgete temperatuuride mõjul. Viimistlusmaterjalid tuleks valida nii, et nende soojuspaisumise väärtus vastaks põhitoote klaasimassi samale näitajale. Klaaside soojuspaisumise koefitsient sõltub otseselt algmassi keemilisest koostisest. Mida rohkem leelisoksiide on klaasimassis, seda suurem on soojuspaisumisindeks ja vastupidi, räni-, alumiinium- ja booroksiidide olemasolu klaasis vähendab seda väärtust.

Kuumakindlus - klaasi võime vastu pidada korrosioonile ja hävimisele välistemperatuuri järsu muutuse tagajärjel. See koefitsient ei sõltu mitte ainult massi keemilisest koostisest, vaid ka toote suurusest, samuti selle pinnal oleva soojusülekande kogusest.

Keemiline vastupidavus - keha võime mitte alluda vee, soolalahuste, gaaside ja õhuniiskuse mõjule. Keemilise vastupidavuse näitajad sõltuvad klaasimassi kvaliteedist ja mõjuainest. Seega võib klaas, mis veega kokkupuutel ei korrodeeru, leelise- ja soolalahustega kokkupuutel deformeeruda.

Optilised omadused:

Valguse murdumine - valguskiire suuna muutmine, kui see läbib kahe läbipaistva kandja piiri. Klaasi valguse murdumist näitav väärtus on alati suurem kui üks.

valguse peegeldus - see on valguskiire tagasitulek, kui see langeb kahe erineva murdumisnäitajaga meediumi pinnale.

Kerge dispersioon - valguskiire lagunemine spektriks selle murdmisel. Klaasi valguse dispersiooni väärtus sõltub otseselt materjali keemilisest koostisest. Raskete oksiidide esinemine klaasimassis suurendab dispersiooniindeksit.

valguse neeldumine - keskkonna võime vähendada valguskiire läbimise intensiivsust. Prillide valguse neeldumismäär on madal. See suureneb ainult klaasi valmistamisel, kasutades erinevaid värvaineid, samuti valmistoodete töötlemise erimeetodeid.

valguse hajumine on valguskiirte kõrvalekaldumine erinevatesse suundadesse. Valguse hajumise indeks sõltub klaaspinna kvaliteedist. Niisiis, läbides kareda pinna, on tala osaliselt hajutatud ja seetõttu näeb selline klaas välja poolläbipaistev.

"Klaas viitab kõigile amorfsetele kehadele, mis on saadud sulandi ülejahutamisel, olenemata nende keemilisest koostisest ja tahkestumise temperatuurivahemikust ning millel on viskoossuse järkjärgulise suurenemise tulemusena tahkete ainete mehaanilised omadused ja üleminekuprotsess vedelast olekust klaasjas olekus peab olema pöörduv." See NSVL Teaduste Akadeemia terminoloogiakomisjoni antud klaasi määratlus hõlmab kõige iseloomulikumaid omadusi, mis on omased igale klaaskehale.

Klaaskeha olekut iseloomustavad korrapärase korrapärase struktuuriga väikesed alad, korrapärase ruumilise võre puudumine, isotroopsed omadused ja spetsiifilise sulamistemperatuuri puudumine.

Ehitusklaas sisaldab (%): 75-80% SiO 2, 10-15% CaO, umbes 15% Na 2 O.

Klaasi keemiline vastupidavus sõltub selle koostisest, silikaatklaasidest vastupidavamad on need, mis sisaldavad vähe leelisoksiide. Kui Na 2 O asendatakse kahe-, kolme- ja neljavalentsete oksiididega, suureneb klaasi keemiline vastupidavus.

Klaasi peamised optilised omadused on: valguse läbilaskvus (läbipaistvus), valguse murdumine, peegeldus, hajumine jne Tavalised silikaatklaasid lasevad hästi läbi kogu nähtava spektriosa ning praktiliselt ei lase ultraviolett- ja infrapunakiiri. muutumas keemiline koostis klaasi ja selle värvi, saate reguleerida klaasi valguse läbilaskvust. Ehitusklaasi murdumisnäitaja (1,46-1,53) määrab valguse läbilaskvuse erinevate valguse langemisnurkade korral. Seega, kui valguse langemisnurk muutub 0°-lt (klaasi tasapinnaga risti) 75°-ni, väheneb klaasi valguse läbilaskvus 92-lt 50%-le.

Tavalise klaasi tihedus on 2500 kg/m³, suurim tihedus on suure pliioksiidisisaldusega klaasil (rasked tulekivid) - kuni 6000 kg/m³. Klaasi elastsusmoodul varieerub vahemikus 48000 kuni 83000 MPa, kvartsklaasil - 71400 MPa. Oksiidide CaO ja B2O3 olemasolu (kuni 12%) suurendab elastsusmoodulit.

Klaasil on kõrge survetugevus 700-1000 MPa ja madal tugevus - 35-85 MPa. Tugevus karastatud klaas 3-4, vahel 10-15 korda rohkem kui lõõmutatud.

Tavaliste silikaatklaaside kõvadus on Mohsi skaalal 5-7. Kvartsklaasil, aga ka madala leelisesisaldusega boorsilikaatklaasil on kõrge kõvadus.

Klaas ei talu hästi lööke; see on rabe: löögi paindetugevus on umbes 0,2 MPa. Karastatud klaasi proovide puhul on see 5-7 korda suurem kui lõõmutatud proovide puhul. Booranhüdriidi ja magneesiumoksiidi olemasolu klaasis suurendab klaasi löögikindlust.

Klaaside soojusmahtuvuse määrab nende keemiline koostis. Toatemperatuuril on soojusmahtuvuse väärtused vahemikus 0,63 kuni 1,05 kJ/(kg °C).

Klaaside soojuspaisumist mõjutab ka keemiline koostis. Kvartsklaasi madalaim soojuspaisumistegur on 5,8 10 -7 1/°C, tavalistel ehitusklaasidel - 9 10 -6 -15 10 -6 1/°C.

Tavalise klaasi soojusjuhtivus temperatuuril kuni 100°C on 0,4-0,82 W/(m °C). Kvartsklaasil on kõrgeim soojusjuhtivus – 1,340 W/(m °C). suures koguses leelisoksiide sisaldavad klaasid on madala soojusjuhtivusega. Borosilikaatklaasil on kõrge kuumakindlus, kvartsklaas on kõige kuumakindlam.

Prillide elektrijuhtivus muutub temperatuuriga. Suurimat mõju elektrijuhtivusele avaldab liitiumoksiidi sisaldus neis; mida rohkem seda on klaasi koostises, seda suurem on elektrijuhtivus. Vähendada kahevalentsete metallide klaasoksiidide (enamasti BaO), aga ka SiO 2 ja B 2 O 3 elektrijuhtivust. Arvestada tuleks klaasi pinnajuhtivusega, mille määrab silikaatide hüdrolüüsi tulemusena klaasi pinnale tekkinud kile. See kile neelab märkimisväärse koguse niiskust ja suurendab klaasi aktiivsust.

Klaasi saab töödelda: saagida teemanttäidisega ketassaagidega, treida pobedite lõikuritega, lõigata teemandiga, lihvida, poleerida. Plastilises olekus, temperatuuril 800-1000°C saab klaasi vormida. Seda saab puhuda, tõmmata lehtedeks, torudeks, kiududeks, keevitada.