karakteristike stakla. Fizikalna svojstva stakla

Staklo je jedan od najstarijih i najsvestranijih materijala poznatih čovjeku.

Čovjek već jako dugo poznaje staklo. Dekoracije od fajanse koje su arheolozi pronašli još iz razdoblja prve dinastije faraona pokazuju da je staklo bilo poznato u Egiptu još prije 5 tisuća godina. Stakleni cilindrični pečat otkriven tijekom iskapanja u Mezopotamiji potječe iz razdoblja akadske dinastije, odnosno star je preko 4000 godina. Stakleno posuđe pronađeno u Japanu i Indiji napravljeno je prije otprilike 2000 godina. Ali znanstvenici nemaju zajedničko mišljenje o vremenu i mjestu pojave stakla.

Kako je nastalo staklo?

Jedna od legendi kaže da su fenički trgovci kuhali hranu na pješčanoj obali dok su boravili. Ognjište nisu gradili od kamenja, već od svojih komada afričke sode. Slama je služila kao gorivo. Probudivši se ujutro, na pepelu su pronašli stakleni ingot.

Tajne ruskih majstora proizvodnja stakla poznaju se više od tisuću godina. U to su vrijeme lužine, pijesak i vapno bili sirovine za proizvodnju stakla. Kao lužina korišten je biljni pepeo ili soda.

Kemijski sastav stakla

Naočale su prirodne i umjetne. Prirodno staklo može nastati, primjerice, tijekom vulkanske erupcije ili kada munja udari u naslage kvarcni pijesak. Ali u prirodi postoji tako malo mogućnosti za stvaranje prirodnog stakla da je čovječanstvo odavno naučilo dobivati ​​umjetno staklo za svoje potrebe.

Staklo- amorfno tijelo dobiveno prehlađenjem taline, koje se sastoji od raznih oksida.

Ovisno o tome koji je oksid glavna komponenta, razlikuju se silikatna stakla (SiO2), boratna (B203), fosfatna (P205) i kombinirana (borosilikatna i dr.) stakla.

silikatnog stakla

Najčešće je silikatno staklo. Njegova glavna komponenta je silicijev dioksid (SiO2). Sastoji se od 70-75% stakla. Silicijev dioksid se dobiva iz kvarcnog pijeska. Kalcijev oksid (CaO) je druga komponenta stakla, koja mu daje kemijsku otpornost i sjaj. U davna vremena morske školjke ili pepeo drveća služili su kao izvor kalcijevog oksida, jer ljudi nisu bili upoznati s vapnencem. Osim ove dvije komponente staklo sadrži natrijev oksid (Na2O) i kalijev oksid (K2O), koji su neophodni za taljenje stakla. Izvori oksida su soda (Na2CO3) i potaša (K2CO3). Ako se staklo sastoji samo od silicija visoke čistoće, naziva se kvarc.

Fizikalna svojstva stakla

Prema fizičkim svojstvima stakla se dijele na obična, otporna na toplinu i obojena.

Obične čaše

Poznate su tri skupine običnih stakala: vapneno-natrijeva, vapneno-kalijeva i vapneno-natrij-kalijeva.

Lime-natrij, ili soda, staklo se koristi za proizvodnju prozorskog stakla, posuđa.

Otpornost na visoke temperature vapno-kalij, ili potaše, staklo omogućuje njegovu upotrebu u proizvodnji opreme i visokokvalitetnog posuđa.

Lime-natrij-kalij staklo ima visoku kemijsku otpornost. Najčešće se koristi u proizvodnji posuđa.

Krhkost je glavni nedostatak konvencionalnog stakla. Da bi se proširio opseg običnog stakla, ono je kaljeno i dobiva se kaljeno staklo, koje se naziva stalinit. Obično se staklo također koristi za izradu triplexa - laminiranog stakla.

Stakla otporna na toplinu

Stakla otporna na toplinu nazivaju se vatrostalna, otporna na toplinu. Koriste se u proizvodima koji rade u posebnim uvjetima. Stakla otporna na toplinu uključuju borosilikatno staklo, laboratorijsko staklo i keramičko staklo.

Visoka otpornost borosilikatnog stakla na koroziju i njegova toplinska otpornost omogućuju korištenje ovog stakla za izradu posebnih instalacija u kemijskom inženjerstvu. Ovo staklo također čini izvrsno posuđe otporno na toplinu. Jednako visokokvalitetno posuđe može se izraditi od laboratorijskog stakla. A sitali se uspješno koriste u strojarstvu.

Naočale u boji

Nakon stvrdnjavanja staklena masa ima plavkasto-zelenu ili žućkasto-zelenu nijansu. Ali ako se u smjesu unesu različiti metalni oksidi, koji mijenjaju njegovu strukturu tijekom taljenja stakla, tada će staklo nakon hlađenja moći istaknuti određene boje iz svjetlosnog spektra koji prolazi kroz njega.

Takve se čaše koriste za izradu umjetničkih proizvoda, vitraja, posuđa.

Staklo spaja dva elementa: vatru i led. Vatra pomaže staklu da nastane. Staklo postaje poput leda kada se skrutne u obliku proizvoda.

Moderni ljudi ne mogu zamisliti svoj život bez stakla. Okružuje nas posvuda: kod kuće, u prijevozu, na poslu i na odmoru. Nemoguće je navesti barem jednu industriju u kojoj se staklo ne bi koristilo.

Staklo je amorfna tvar koja nema svojstva kristalne tvari čvrsti oblik. To je anorganski produkt taljenja ohlađen do krutog stanja bez kristalizacije. Staklo je stvrdnuta tekućina. Njegova gustoća je 2500 kg / m³, a toplinska vodljivost doseže 0,84 W / m * K. Vlačna čvrstoća stakla je u rasponu od 30 do 100 MPa. Pretpostavlja se da je Poissonov omjer 0,25. Moderne naočale razlikuju se na nekoliko načina odjednom - sastav, način proizvodnje, izgled i dodatna svojstva.

Prema kemijskom sastavu staklo se razlikuje na natrijsko-vapneno i borosilikatno staklo. Glavne komponente prvog su silicijev dioksid, natrijev i kalcijev oksid, a drugi sadrži bor.

Prema načinu izrade staklo može biti limeno (sheet glass), vučeno (drown glass), valjano (rolled glass), ravno polirano (polirana ploča), laminirano (laminirano staklo), kaljeno (toughed glass), te termički polirano. - float staklo (float staklo). Prema načinu izrade štedno (niskoemisiono) staklo može biti tvrdo presvučeno (hard coat glass) - tzv. K-staklo ili meko presvučeno (soft coated glass) - tzv. E-staklo.

Po izgledu se staklo dijeli na prozirno (prozirno staklo), superčisto (ekstra prozirno staklo), zatamnjeno staklo (zatamnjeno staklo), valjano s uzorkom (figurirano valjano staklo), reflektirajuće (reflektirajuće staklo), ogledalo (ogledalo), vitraž staklo (vitraž), ojačano (žičano staklo) i savijeno (zakrivljeno staklo), koje se naziva i zakrivljeno.

Prema dodatnim svojstvima, staklo se dijeli na vatrootporno (zapaljivo staklo), otporno na toplinu (staklo otporno na toplinu), neutralno (neutralno staklo), solarno kontrolno (solarno kontrolno staklo), sigurno (sigurnosno staklo) i niskoemisiono. (nisko E staklo). Vatrootporno staklo se neko vrijeme ne lomi pri zagrijavanju ili u dodiru s plamenom, a staklo otporno na toplinu, zbog niskog koeficijenta toplinskog širenja, može izdržati jak toplinski udar. Zbog neznatnosti ovih razlika, ove dvije vrste naočala često se kombiniraju u klasifikaciji.

Stakla koja se razlikuju po jednom ili više svojstava prema upravo navedenoj klasifikaciji mogu pripadati istoj ili različitim vrstama prema namjeni (prema načinu uporabe). U tom pogledu nema striktne podjele. Usporedne karakteristike različite vrste stakla bit će detaljno razmotrene u nastavku. Istovremeno, podjela naočala na stupnjeve je stroga. Marke stakla - konvencije stakla, ovisno o njegovim karakteristikama i opsegu. Postoji osam razreda stakla (M0-M7), koji se postavljaju ovisno o njegovoj kvaliteti u skladu s GOST 111-2001 "Limeno staklo. Tehnički podaci". Što je niži serijski broj marke, to je bolja kvaliteta stakla prema optičkim izobličenjima i dopuštenim nedostacima izgled. Unatoč postojanju marke M0, vrlo rašireno staklo marke M1 također se smatra najkvalitetnijim. Kvaliteta stakla razreda M2 i M3 smatra se prosječnom. Prema GOST 111-2001, za staklo M1 dopuštena su do četiri oštećenja po 1 m², a udaljenost između njih mora biti najmanje 300 mm. Uočljive mrlje tipične su za M2 staklo. Ako, kada se gleda kroz staklo pod kutom od 45 °, slika dopušta prelijepe mrlje i "lebdi", onda je to staklo marke M3.

Usporedne karakteristike različitih vrsta stakla

Borsko staklo - u doslovnom smislu riječ je o staklu koje proizvodi tvornica u gradu Boru Regija Nižnji Novgorod. Budući da su velike količine proizvodnje i visoka kvaliteta učinile naočale tvornice Borsky vrlo čestim i poznatim u našoj zemlji, u prenesenom smislu, "Borsky staklo" se naziva visokokvalitetnim staklom marke M1. Danas je naziv "borsko staklo" postao uvriježen.

Limeno staklo je ravno staklo čija obrađena površina ne dopušta optičko izobličenje. Mikrohrapavosti na površini poliranog stakla ne prelaze 0,01 mikrona, propusnost svjetlosti je 87%. Termički polirano staklo proizvodi se prema GOST 7132-78. Proizvodi se u obliku ravnih limova duljine od 600 do 1600 mm, širine od 400 do 1300 mm i debljine od 3, 4, 5 i 6 mm; dimenzije stranica moraju biti višekratnik 50 mm. Dimenzijska odstupanja ne smiju prelaziti ±2 mm za ploče do 1 m² i ±3 mm za ploče preko 1 m². Polirano staklo odgovara fizičkom Kemijska svojstva: gustoća 2,58 g / cm³, točka omekšavanja oko 600 ° C, otpornost na toplinu 60-70 ° C. Staklo mora biti kemijski otporno. Prema GOST-u, količina alkalnih oksida u smislu natrijevog oksida, koja se otapa tijekom obrade u destiliranoj vodi na temperaturi od 80 ° C tijekom 3 sata, ne smije prelaziti 0,15 mg na 100 cm² površine uzoraka.

Žičano staklo - stakleni lim, unutar kojeg se tijekom proizvodnje metalna mreža postavlja paralelno s ravninom površine. Staklo može imati jednu zelenu lijevanu površinu (ojačano lijevano staklo), polirano (polirano ojačano staklo) ili prozirno sa šesterokutnom mrežicom (uzorkasto valjano ojačano staklo). Armirano staklo, zajedno s triplexom, spada u skupinu sigurnosnih stakala, jer pri razbijanju ne ostavljaju komadiće koji padaju ili se odbijaju. Zbog prisutnosti rešetke, lomi se, ali se ne raspada pri udaru, puca, ali se također ne raspada tijekom požara, tvoreći učinkovitu barijeru za dim i vruće plinove. Stoga se također može svrstati u skupinu zaštitnih ili vatrootpornih (protupožarnih) stakala. Metalna mrežica pridonosi ravnomjernoj raspodjeli temperature po volumenu stakla, čime se smanjuju toplinska naprezanja. Granica vatrootpornosti armiranog stakla javlja se na temperaturi od 850-870 °C u usporedbi s 400 °C za obično staklo. Istodobno, takvo staklo slabo štiti od toplinskih učinaka plamena. Kvalitetu armiranog stakla uvelike određuje metalna mreža. Visokokvalitetno ojačano staklo trebalo bi se odlomiti duž linije zareza bez pucanja. Prisutnost mnogih "mjehurića" u staklu odaje brak. Koeficijent ukupne propusnosti svjetla za stakla ojačana zavarenom metalnom mrežom s kvadratnim ćelijama iznosi 0,6-0,65, a za stakla s upletenom mrežicom sa šesterokutnim ćelijama 0,68-0,75. Jedna od površina ojačanog stakla može biti s uzorkom ili valovitom. Stakla u boji obojena su metalnim oksidima. Najčešće boje su zlatno žuta, zelena, ljubičasto ružičasta i plava.

Sigurnosno staklo (sigurnosno staklo) - kaljeno staklo koje pri lomljenju ne stvara krhotine oštrih rubova. U pravilu su to višeslojne konstrukcije debljine od 4 do 120 mm s koeficijentom propusnosti svjetlosti od najmanje 85%. Također, "sigurnosno staklo" odnosi se na različite namjene, načine proizvodnje ili druge značajke stakla, koji su dizajnirani za zaštitu od različitih vanjskih utjecaja. U ovu skupinu spadaju armirano, nelomljivo i folirano staklo, kao i triplex.

Borosilikatno staklo (borosilikatno staklo) - silikatno staklo koje sadrži bor kao karakterističnu komponentu, za razliku od raširenog soda-vapnenog stakla (soda-vapnenog stakla), čije su glavne komponente silicijev dioksid, natrijev i kalcijev oksid. Dobiva se zamjenom alkalnih komponenti u početnoj sirovinskoj masi s bor oksidom. Zbog ove zamjene temperaturni koeficijent linearnog širenja gotovog stakla postaje nizak i ono stječe sposobnost podnošenja visokih temperatura. Borosilikatno staklo je obično sigurnosno float staklo debljine od 5 do 8 mm, s koeficijentom propuštanja svjetlosti od oko 90%. Može se koristiti i samostalno iu dvostrukim staklima u kombinaciji s drugim vrstama stakla. Nakon dodatne toplinske obrade, borosilikatno staklo postaje tzv. "specijalno vatrootporno borosilikatno staklo", sposobno zadržati širenje vatre i dima 30, 60 ili 120 minuta, čak iu jednoj ploči, ovisno o njezinoj debljini. Tijekom požara staklo ostaje prozirno, svjetlosna propusnost jednaka je kao kod običnog stakla. To s jedne strane omogućava bolje snalaženje ljudima i vatrogascima koji izlaze iz prostora, as druge strane staklo propušta ne samo vidljivo zračenje - svjetlost, već i toplinsko zračenje, odnosno toplinu otvorene vatre. Borosilikatno staklo nije samo otporno na toplinu, već je i kemijski otporno na razne agresivne medije. NA gotove staklo ne podliježe daljnjoj obradi i stoga se izrađuje strogo prema dimenzijama kupca ili prema gotovim projektima.

Oklopno staklo - izrađeno, u pravilu, na bazi float stakla, specijalnog ojačanog stakla, ovisno o stupnju zaštite, sposobnog izdržati učinke raznih streljačkih oružja. Na primjer, 1. (minimalni) stupanj jamči zaštitu od hica iz PM pištolja s metkom težine 5,9 g s početnom brzinom od 300-325 m / s, a debele višeslojne strukture 4. (najvišeg) stupnja zaštite uspješno otporna čaura s mecima od toplinski ojačane čelične jezgre težine 9,6 g, ispaljena iz snajperske puške početnom brzinom do 815-840 m / s. Zaštitna svojstva armiranog stakla postižu se višeslojnim dizajnom i upotrebom posebnih filmova.

Savijeno (zakrivljeno) staklo (zakrivljeno staklo) - stakleni lim savijen duž polumjera kao rezultat posebne toplinske obrade. Zagrijavanjem u pećnici do određene temperature omekšavanja dobiva željeni oblik, nakon čega slijedi lagano hlađenje. Cijeli proces toplinske obrade gotovog staklenog lima u posebnoj peći za promjenu oblika naziva se savijanje, pa se savijeno staklo naziva i savijeno staklo. Minimalni radijus savijanja ovisi o debljini stakla. Za staklo debljine 4 mm minimalni radijus savijanja je 80 mm, za staklo debljine 5 mm - 120 mm, za staklo debljine 6 mm - 160 mm, za staklo debljine 8 mm - 230 mm, za staklo debljine 10 mm - 350 mm, za staklo debljine 12 mm minimalni radijus savijanja je 500 mm.

Kaljeno staklo (kaljeno staklo) - stakleni lim podvrgnut posebnoj kemijskoj ili toplinskoj obradi kako bi se povećala mehanička čvrstoća na udar, otpornost na ekstremne temperature i osigurao siguran uzorak loma. Tijekom obrade staklena se površina brzo hladila s temperature blizu točke omekšavanja, stoga su nakon potpunog hlađenja na površini ostala zaostala tlačna naprezanja. Time se povećava toplinska i mehanička čvrstoća kaljenog stakla. U slučaju uništenja stvara male, bezopasne fragmente i ne ispada u velikim komadima. Pripada grupi sigurnosnih stakala. Dopušteno radno naprezanje savijanja za kaljeno staklo sa sigurnosnim faktorom 1,0 je 175 MPa u usporedbi sa 75 MPa za obično staklo s istim sigurnosnim faktorom. Čvrstoća na savijanje općenito može doseći 250 MPa, što je više od 5 puta više od običnog staklenog lima. Povećanje mehaničke čvrstoće dovodi do povećanja otpornosti na toplinu. Za kaljeno staklo otpornost na toplinu doseže 1800 °C u usporedbi s 400 °C za obično staklo. Optička svojstva stakla (koeficijenti transmisije, apsorpcije i refleksije) ostaju gotovo nepromijenjena nakon stvrdnjavanja. Propustljivost svjetla prozirnog kaljenog stakla je najmanje 84%. Gotovo kaljeno staklo ne može se rezati, bušiti niti podvrgavati drugim vrstama strojne obrade. Najosjetljivija točka kaljenog stakla su njegovi rubovi. U proizvodnji i ugradnji prozirnih konstrukcija potrebno je zaštititi njegove krajeve od udaraca, ogrebotina i drugih utjecaja.

Zaštitno staklo - opći naziv strukturno različitih vrsta stakala namijenjenih za zaštitu osoblja i imovine od opasnih utjecaja, kao i prostorije od prodora. To je staklo otporno na vatru i udarce (laminirano) ili na metke (blindirano). Zaštitna laminirana stakla u skladu su s GOST R 51136 i predstavljaju različite sastave nekoliko silikatnih stakala zalijepljenih zajedno. Kao dio sastava dopušteno je koristiti organska stakla, polikarbonat, armaturne filmove i druge polimerni materijali. Svjetlopropusnost takvih naočala je najmanje 60%. Stakla podnose temperature do +60 °C pri vlažnosti od 95%, au izvedbi otpornoj na mraz - do minus 40 °S.

Laminirano staklo (laminirano staklo) ili triplex - laminirano arhitektonsko staklo, koje se sastoji od dva ili više listova zalijepljenih jedan na drugi po cijeloj površini polimernim filmom ili posebnom tekućinom za laminiranje. U slučaju loma stakla, unutarnji lamelirani sloj zadržava nastale krhotine. Stoga laminirano staklo spada u skupinu sigurnosnog stakla. Triplex je njegova najjednostavnija verzija, prema nazivu, sastoji se od tri sloja: dva stakla i filma između njih. Višeslojno laminirano staklo pomaže u zaštiti prostorije od štetnih učinaka ultraljubičastih zraka i ulične buke. Filmski obloženi sustavi skuplji su od analoga izrađenih pomoću tekućine za laminiranje. Upotrebom različitih vrsta folija za laminiranje u kombinaciji s različitim brojem i debljinom staklenih komponenti može se postići ne samo toniranje gotov proizvod u željenu boju, ali i njegovo značajno otvrdnjavanje.

Mutno staklo je finalni proizvod dobiven posebnom metodom jetkanja. Matiranje (transparentno mat jetkanje) je vrlo dug i mukotrpan proces dobivanja ujednačenog mat ili prozirnog uzorka različite dubine na površini stakla jetkanjem. Jetkanje se temelji na svojstvu para fluorovodične kiseline da stvaraju netopljive soli tijekom interakcije s površinom gotovog stakla

Neutralno staklo karakterizira visoka kemijska otpornost.

Niskoemisiono staklo (niskoemisiono staklo) - štedno staklo niske emisivnosti (emisije). Što je manja emisivnost stakla, to je manja izmjena topline između zračnih sredina koje su njime odvojene i manje Gubitak topline kroz prozirnu strukturu s takvim staklom ili dvostrukim ostakljenjem. Niskoemisivno staklo dobro propušta vidljivu svjetlost valne duljine od 770-380 nm i reflektira dugovalno toplinsko zračenje, koje se naziva i infracrveno, valne duljine od 1 mm do 770 nm. Zbog ove selektivnosti niskoemisiono staklo se naziva i selektivnim. Ova svojstva se osiguravaju nanošenjem "tvrdog" (K-staklo) ili "mekog" (E-staklo) premaza na bazi metalnog oksida na površinu. E-staklo (meko obloženo staklo, u ruskoj transkripciji se čita kao "I-staklo", također se naziva Double Low-E ili "i-staklo") - staklo s "mekim" raspršivanjem, s nanesenim neutralnim premazom katodnim raspršivanjem u vakuumu na kraju procesa proizvodnje stakla. Odgađa do 90% toplinskog zračenja. K-staklo (hard coat glass) je energetski štedno staklo s "tvrdim" premazom raspršivanjem pirolizom izravno tijekom proizvodnje stakla. Na tekućem staklu dolazi do prskanja, dok atomi prodiru u njegov površinski sloj. Takav premaz se, za razliku od E-stakla, ne može ukloniti, otporan je na abrazivne materijale, što omogućuje transport, skladištenje, rezanje i obradu K-stakla kao i obično bez gubitka njegovih svojstava uštede energije. K-staklo je nešto lošije od E-stakla jer zadržava oko 70% toplinskog zračenja. Inače, E- i K-naočale su praktički iste. Mogu se kaliti, ali je za kaljenje low-e stakla potrebna posebna peć.

Vatrootporno staklo je staklo koje je neuništivo pri zagrijavanju ili u izravnom kontaktu s plamenom. Češće se takvo staklo naziva otpornim na toplinu. U pravilu je to borosilikatno staklo. Prozori protiv požara proizvedeni od vatrootpornog stakla u skladu su sa zahtjevima GOST 30247.0-94 i GOST 30247.1-94. Granica otpornosti na vatru izražava se u minutama, a za posebne proizvode označava se, na primjer, E 60, E 45, E 30 ili E 15. Ili EI 60, EI 45, EI 30 ili EI 15. Brojevi označavaju vrijeme u minutama tijekom kojeg struktura ispunjava svoje funkcije, a slova odgovaraju vrsti radnje. Granična stanja u odnosu na požar karakterizira gubitak cjelovitosti kao rezultat stvaranja pukotina ili rupa koje dopuštaju prodor produkata izgaranja ili plamena (oznaka E). Kao i gubitak toplinske izolacijske sposobnosti (oznaka I). Pod tim se podrazumijeva povećanje snage toplinskog toka do granične vrijednosti od 3,5 kW na udaljenosti od 0,5 m od staklene površine.

Polirano staklo - prozirno staklo, obrađeno mehaničkim brušenjem i stoga se naziva i polirano. Razlikuje se visokom kvalitetom završne obrade površine. Obje površine su brušene i polirane za ravnost i paralelnost. Takvo staklo ne iskrivljuje nijanse propuštene svjetlosti, ne uzrokuje jake površinske refleksije i pruža jasnu, neizobličenu sliku kada se gleda kroz njega. Poliranje je potrebno za stakla dobivena izvlačenjem (Furkova metoda). Stakla dobivena metodom float, u pravilu, ne trebaju poliranje.

Valjano staklo - pločasto staklo proizvedeno od izvorne staklene mase kontinuiranim valjanjem između dva valjka ili povremenim kotrljanjem na stolu pomoću jednog valjka.

Reflektirajuće staklo - staklo s metaliziranim reflektirajućim premazom na jednoj od njegovih strana.

Solarna zaštitna stakla - u pravilu zatamnjena ili reflektirajuća stakla koja smanjuju propuštanje sunčevog zračenja u cijelom spektru valnih duljina ili u njegovom dijelu. Sunčane naočale mogu biti stakala obojena tijelom u brončanoj, smeđoj, sivoj ili zelenoj boji, kao i stakla s nekim premazima. Prema principu rada sva stakla za zaštitu od sunca mogu se podijeliti u dvije vrste: pretežno reflektirajuća i pretežno apsorbirajuća. Stakla prve vrste karakterizira površina s tankim metalnim slojem koji sprječava prodiranje zračenja. Neka stakla druge vrste karakteriziraju zagrijavanje, koje se događa u procesu apsorpcije sunčevog zračenja. U tom se slučaju dio topline neizbježno prenosi u unutrašnjost prostorije. Bezbojna stakla s tankim metalnim oksidnim, keramičkim ili polimernim premazima koji su prozirni za vidljive zrake sposobna su apsorbirati dio infracrvenog (toplinskog) zračenja sunca, pa se stoga puno manje zagrijavaju. Njihove svjetlosne karakteristike slabo ovise o debljini lima. Istodobno, ne štite sve vrste naočala za zaštitu od sunca sunčeve zrake- svjetlina solarni disk u nekim slučajevima ostaje previsok.

Staklo za upijanje topline - zaštitno staklo izrađeno za smanjenje prodora toplinskog zračenja. Po namjeni staklo za upijanje topline vrlo je blisko upravo opisanim staklima za zaštitu od sunca, ali se od njih razlikuje smanjenom propusnošću svjetlosti ne toliko vidljivog dijela spektra koliko infracrvenih zraka. Ima plavu boju s brončanom ili sivom bojom, prijenos svjetlosti ne prelazi 70%. Ostale karakteristike usporedive su s ravnim staklom proizvedenim u skladu s GOST 111-2001. Staklo za upijanje topline izrađeno je prema TU 21-23-23-81 od obojene staklene mase vertikalnim toplinskim oblikovanjem.

Zatamnjeno staklo, koje se često naziva i masovno zatamnjeno staklo, je zatamnjeno staklo sa smanjenom propusnošću svjetla. Željena boja se daje uvođenjem bojila tijekom procesa izrade stakla. Osim toga, staklo se može zatamniti nanošenjem posebnih premaza (filmova za zatamnjivanje ili nabrizganih tankih metalnih slojeva), ali u ovom slučaju to se naziva zatamnjeno staklo, a ne masovno zatamnjeno staklo.

Figurirano valjano staklo - lisnato bezbojno, obojeno ili prozirno valjano staklo, koje na jednoj ili obje strane ima dekorativnu obradu cijele površine u obliku reljefnog uzorka koji se redovito ponavlja. Takva stakla dolaze u različitim bojama, uzorcima i debljinama, a mogu imati i različitu svjetlosnu propusnost. Staklo s uzorkom proizvodi se u potpunosti u skladu s GOST 5533-79 u obliku listova duljine od 600 do 1600 mm za stakla debljine 3, 4, 5 i 6 mm, a dodatno za stakla debljine od 3 i 4 mm u obliku listova širine od 400 do 1200 mm. Za stakla debljine 5 i 6 mm moguće je proizvesti limove duljine od 600 do 2200 mm i širine od 400 do 1600 mm. Kemijski sastavi valjanog, uzorkovanog i ojačanog stakla malo se razlikuju jedni od drugih. Fizikalno-kemijska svojstva stakla s uzorkom i armiranog stakla ista su kao i prozorskog stakla, dok je svjetlosna propusnost stakla s uzorkom smanjena. Koeficijent ukupne propusnosti svjetla stakla s uzorkom na jednoj površini je 0,75, a na obje površine 0,65, jer staklo s uzorkom mora propuštati i raspršivati ​​svjetlost.

Faset (rezanje faseta, skošenje) je posebna obrada staklenog ruba, koja vam omogućuje umjetničku promjenu površine cijelog proizvoda strujama svjetlosti lomljenim u stvorenim rubovima. Figurirana faseta naziva se posebno složena obrada s visokom preciznošću izvođenja zakrivljenih površina.

Float staklo (float staklo) - limeno staklo dobiveno prešanjem taline stakla na talinu metala pri kontroliranoj temperaturi u zaštitnoj atmosferi. Naziva se i termopolirano staklo. Najčešća vrsta stakla dobivena float metodom, kod koje se staklo pri izlasku iz peći za taljenje izlijeva na površinu rastaljenog kositra i potom prolazi kroz zonu hlađenja za daljnju obradu. Float staklo karakterizira izuzetna ravnomjernost i odsutnost optičkih nedostataka. Ne zahtijeva naknadno brušenje, za razliku od stakla proizvedenog izvlačenjem. Godine 1959. Alistair Pilkington, osnivač kasnije svjetski poznate engleske tvrtke Pilkington, razvio je temeljno novi put dobivanje poliranog stakla oblikovanjem staklene vrpce na rastaljenom kositru, nazvan float proces ("plutajuće staklo"). Nova metoda pokazao se toliko perspektivnim, ekonomski isplativim, tehnički savršenim da je u samo 10-15 godina potpuno zamijenio mehaničke transportere za obradu stakla i postao dominantan u svijetu. Po prvi put, takva metoda oblikovanja stakla na talini predložena je mnogo prije razvoja Pilkingtona. Godine 1902. američki izumitelji W. Hill i A. Hitchcock (neovisno jedan o drugom) patentirali su metodu i uređaj za proizvodnju staklenog lima iz taline metala. Prema njihovom razvoju, kositar ili njegove legure s bakrom mogli bi biti pogodan metal za oblikovanje staklene vrpce. Međutim, odsutnost u to vrijeme tehnički uređaji za provedbu ovog procesa, nedostatak znanja o fizikalno-kemijskim fenomenima koji se javljaju tijekom formiranja staklene vrpce nije omogućio primjenu predložene metode u praksi. Značajno je da je iste 1902. godine, istodobno s gore spomenutim Hillom i Hitchcockom, njegova metoda industrijska proizvodnja Staklo razvlačenjem predložio je Furko.

Fourko metoda - razvio 1902. Emil Fourko, metoda industrijske proizvodnje staklenog lima vertikalnim povlačenjem u obliku kontinuirane trake iz staklarske peći kroz kotrljajuće valjke. Nakon prolaska kroz rashladno okno, staklo je rezanje na ploče, zatim brušenje i poliranje. Debljina gotovog stakla kontrolirala se promjenom brzine izvlačenja, a samo se staklo nazivalo i vučeno staklo. Metoda je bila naširoko korištena za dobivanje stakla sve do pojave gore opisanog float procesa 1959. godine, čije je rašireno uvođenje potisnuto.

Fusing je tehnologija sinteriranja stakla u kojoj se uzorak sastavljen od nekoliko odvojenih raznobojnih stakala peče u posebnoj pećnici na temperaturi od 800 °C u jedinstveni cjelovit proizvod. Budući da su svi detalji budućeg proizvoda položeni na osnovno staklo prije sinteriranja, spajanje ne zahtijeva upotrebu metalnog profila, kao na primjer, tehnika vitraja.

Čisto staklo (prozirno staklo) - prozirno bezbojno staklo. Super prozirno staklo (ekstra prozirno staklo) - prozirno bezbojno staklo sa smanjenim udjelom željeza, čime se postiže njegova povećana prozirnost.

Elektrokromatsko staklo je rasvjetna instalacija, koja je prozor s dvostrukim staklom, koji se strukturno sastoji od dva stakla povezana posebnim filmom. Film je polimerni sastav s malim inkluzijama tekućih kristala. Cijela instalacija radi na naponu od 9-12 V i spojena je na konvencionalni (kućanski) izvor napajanja naponom od 220 V. U isključenom stanju staklo je neprozirno mat ili mliječno bijelo, jer su tekući kristali raspoređeni nasumično i raspršuju svjetlost koja pada na njih u svim smjerovima. Pod utjecajem električna struja kristali se poravnaju i svjetlost nesmetano prolazi kroz staklo. Prolaz svjetlosti u radnom stanju je oko 85%, što je usporedivo s obične naočale. Prijelaz iz radnog u neradni i natrag vrlo je brz. Instalacija ne smije biti izložena insolaciji (ozračivanju izravnom sunčevom svjetlošću), jer se kristali raspadaju pod utjecajem direktne sunčeve svjetlosti.

Staklo "Metelitsa" - ukrasno staklo domaće proizvodnje s valovitim uzorkom koji se ne ponavlja s mat izbočenim područjima. Uzorak stvara djelomično raspršenje svjetlosti i ograničava prozirnost kroz staklo. "Metelitsa" se može proizvesti sa zrcalnim aluminijskim premazom prema TU 21-23-70-82. Proizvodi se u obliku limova maksimalnih dimenzija 1500x1300 mm. Ovisno o vrsti uzorka, debljina stakla je od 3 do 8 mm.

Staklo "Moroz" - ukrasno staklo s uzorkom domaće proizvodnje. Ime je staklo dobilo po uzorku koji se na jednoj površini ne ponavlja, a podsjeća na inje. Zahvaljujući ovom uzorku, Frost staklo raspršuje svjetlost i isključuje vidljivost. Proizvedeno prema OST 21-24-85 bezbojno ili obojeno debljine 3 do 6 mm, s najveća veličina listova 1800x1000 mm.

"Soft" samočisteće staklo je posebno staklo koje je 2002. godine prvi put u svijetu predstavila engleska tvrtka Pilkington. Jedinstvena svojstva stakla Pilkington Activ dobivena su magnetronskim raspršivanjem tankog prozirnog sloja titanijevog oksida. Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja ovaj materijal izaziva kemijsku reakciju koja razgrađuje organske spojeve na površini stakla. Kad pada kiša, sva se prljavština ispere. Dakle, ovu vrstu stakla nije potrebno čistiti posebnim sredstvima.

Staklo je jedan od najfinijih materijala izumljenih čak 3000 godina prije Krista. Unatoč "uglednoj dobi", još uvijek pošteno služi ljudima, svake godine otkrivajući nove kvalitete u njemu. Staklo je lijepe kuće i teški materijali, umjetnički proizvodi i tkanine. Ovo je jedan od materijala kojem se ljudi nikad neće prestati diviti. Nezaobilazan je u svakodnevnom životu i laboratorijskoj praksi. O staklu su napisane, vođene i rade se stotine knjiga Znanstveno istraživanje, ali još uvijek ne postoji precizna definicija pojma "staklo".

Staklo se odnosi na sva amorfna tijela dobivena prehlađenjem taline, bez obzira na njihov kemijski sastav i temperaturni raspon skrućivanja, a imaju mehanička svojstva krutine, a proces prelaska iz tekućeg u staklasto stanje mora biti reverzibilan.

U staklastom stanju mogu postojati tvari, prirodnog podrijetla i umjetno dobivene. U prirodna stakla spadaju: vulkanska magma, plovućac, smole. Umjetna anorganska stakla su prehlađene taline, koje uključuju okside silicija, bora, fosfora, alkalnih i zemnoalkalijskih metala.

Polazni materijali za dobivanje umjetne staklene mase su kvarcni pijesak, soda pepeo, potaša, natrijev sulfat, kreda i vapnenac, magnezijev karbonat, dolomit, barijev karbonat, natrijev i kalijev nitrat. U neke vrste stakla uvode se aluminijev oksid, olovni oksid i oksidi drugih metala.

Glavni sastojak stakla je silicijev dioksid - silicij, čije je talište 1728°C. Sadržaj silicijevog oksida u staklu je 50-85%, au kvarcnom staklu 98,8-99,9%. Sadržaj ostalih komponenti koje čine naočale prikazan je u tablicama 1 i 2.

Obojena stakla se dobivaju uvođenjem oksida ili drugih spojeva raznih elemenata u smjesu, na primjer, spojevi kobalta dodaju se u staklo u plavoj boji, kromov oksid u zelenu, spojevi mangana u ljubičastu, bakreni oksid ili metalno zlato. dodano rubinu.

Staklo se kuha u posebnim pećima na visokim temperaturama. Tijekom taljenja stakla odvijaju se složeni kemijski i fizikalni procesi, uslijed kojih se šarža, kroz niz promjena, pretvara u pročišćenu i homogenu staklenu masu.

Proces stvaranja stakla počinje kada se postigne 1200-1240°C. U tvornici se staklo kuha na 1400-1450°C; bistrenje staklene taline događa se na 1500 °C. Posebne vrste stakla kuhaju se na još višim temperaturama.

2. Fizička svojstva

Fizička svojstva stakla ovise o njegovom kemijskom sastavu, uvjetima taljenja i naknadnoj obradi. Staklo nema točno određeno talište. Postupno prelazi u tekuće stanje, postajući mekši s porastom temperature.

Često se koristi izraz "točka omekšavanja" stakla. Očigledno, ta temperatura leži iznad temperature žarenja stakla, ali sama po sebi ova vrijednost je prilično nesigurna.

Najvažnija svojstva stakla, koja određuju uvjete za njegovo taljenje i daljnju obradu, su viskoznost i površinska napetost.

Viskoznost. Svojstvo tekućina da se pod djelovanjem vanjskih sila opiru svom strujanju – gibanju jednog sloja u odnosu na drugi – naziva se viskoznost i označava se s d). Dakle, viskoznost karakterizira unutarnje trenje, zbog čega se ovo svojstvo često naziva unutarnjim trenjem. Viskoznost je suprotna fluidnosti. Kvantitativno, ova vrijednost se izražava silom koja djeluje po jedinici površine kontakta između dva sloja, što je dovoljno za održavanje određene brzine kretanja jednog sloja u odnosu na drugi. U CGS mjernom sustavu, viskoznost se mjeri u poise; poise se obično označavaju P: 1 poise = 1 din-sekunda / centimetar = 100 centipoise = 10 e mikropoise ili 1P = 1 dan-s / cm = = I g / = 10 2 cP = 10 6 μP. U SI jedinicama, viskoznost se izražava u pascal-sekundi: 1P = 0,1 Pa-s.

Viskoznost stakla u normalnim uvjetima je 10 13 -10 ls P Zagrijavanjem se viskoznost stakla smanjuje, ono postaje mekše i viskoznije, tako da se može oblikovati i toplinski obrađivati.

Samo omekšano staklo može se obrađivati ​​na plamenu plamenika za puhanje stakla, čija je viskoznost u rasponu od 10 3 do 10 * P. Mehanička tvorba stakla provodi se na temperaturi od 800-1100 ° C i viskoznosti od 10 4 -4 -10 3 str.

Kako se staklo hladi, ono se ponovno stvrdnjava. Temperatura pri kojoj viskoznost stakla dosegne 10 13 P naziva se temperatura staklastog prijelaza.

Krivulja promjene viskoznosti s padom temperature treba biti relativno ravna, tj. viskoznost se ne smije mijenjati prenaglo. Ovisno o vrsti krivulje "viskoznost - temperatura", stakla se dijele na "duga" i "kratka". U "duga" stakla spadaju stakla s relativno niskim talištem - olovo, br. 23, molibden itd.; na "kratko" - staklo tipa "Pyrex". "Najkraće" staklo je kvarcno.

S brzom promjenom temperature dolazi do neravnomjernih unutarnjih naprezanja u staklu. Ovo staklo je vrlo krhko i lako puca. Naprezanja u staklu oslobađaju se žarenjem. Da bi se to postiglo, proizvod se stavlja u peć u zonu s temperaturom od 20-30 C ispod temperature staklenog prijelaza, drži na toj temperaturi neko vrijeme, a zatim se polako ohladi. Naravno, što je niža viskoznost stakla, manje ga je potrebno zagrijavati kako bi se smanjila unutarnja naprezanja.

Površinska napetost. Površina svake tekućine, a time i rastaljene staklene mase, uvijek ima tendenciju skupljanja zbog sila koje se nazivaju silama površinske napetosti. Za povećanje površine potreban je rad. Veličina ovog rada, vezana uz jedinicu površine, naziva se površinska napetost i označava se s o. U CGS sustavu ova vrijednost se mjeri u dynima po centimetru, u SI - u newtonima po metru; 1 din/cm = = 1 ■ Yu- 3 N/m. Površinska napetost stakla je 220--380 dyna/cm i ovisi o njegovom kemijskom sastavu. Uvođenjem aluminijevih i magnezijevih oksida u sastav stakla povećava se njegova površinska napetost, a uvođenjem oksida kalija, natrija, barija i fosfora smanjuje se. Površinska napetost opada s porastom temperature.

Što je veća površinska napetost stakla, ono se teže obrađuje i staklopuhač ga mora više zagrijavati tijekom obrade.

3. Mehanička svojstva

Gustoća. Gustoća se definira kao omjer mase tijela i njegovog volumena. U CGS sustavu jedinica mjeri se u gramima po kubičnom centimetru, u SI - u kilogramima po kubnom metru: 1 g / cm 3 \u003d 1-10 3 kg / m 3. Gustoća stakla h, pri kojoj tijela gube sposobnost elastičnosti.

Gubitak elastičnosti različitih materijala očituje se na različite načine: neki ostaju deformirani nakon uklanjanja napora; drugi se uništavaju kada se dosegne granica elastičnosti. Prvi materijali nazivaju se plastični, drugi - krhki. Naočale pripadaju drugoj skupini materijala.

Krhkost. Krtost je stanje materijala u kojem pod djelovanjem vanjskih sila materijal uopće ne pokazuje zaostalu deformaciju i dolazi do razaranja. Visoka krhkost stakla uvelike ograničava njegovu upotrebu. Lomljivost se povećava ako staklo nije ujednačenog sastava ili debljine, ako sadrži uključke stranih tijela, mjehuriće zraka, ako je njegova površina izgrebana.

Materijal se iz lomljivog stanja može izvesti promjenom vanjski uvjeti. Na primjer, staklo koje je krto u normalnim uvjetima postaje duktilno kada se zagrije. Ostali materijali, iako rastegljivi u normalnim uvjetima, postaju krti kako temperatura padne. Dakle, guma postaje krta kada se ohladi i lako se lomi. Dakle, isti materijali različitim uvjetima može biti u lomljivom ili duktilnom stanju. Koristi se u oblikovanju i obradi stakla, u proizvodnji raznih dijelova i uređaja od njega. Različite vrste stakla potrebno je zagrijati na različite temperature.

Sve čvrste tvari dijele se na kristalne i amorfne. Amorfni imaju neuređenu strukturu i mogu se rastopiti na dovoljno visokoj temperaturi. U znanosti je uobičajeno staklom nazivati ​​sva amorfna tijela koja nastaju kao rezultat superhlađenja taline.

Staklo se u svakodnevnom životu naziva prozirnim krhkim materijalom. Ovisno o jednoj ili drugoj komponenti koja je dio početne staklene mase, u industriji se razlikuju sljedeće vrste stakla: silikat, borat, borosilikat, aluminosilikat, boroaluminosilikat, fosfat i drugi.

Osnovna metoda za izradu stakla je taljenje smjese kvarcnog pijeska (SiO2), sode (Na2CO3) i vapna (CaO). Rezultat je kemijski kompleks sastava Na2O*CaO*6SiO2.

Fizikalna, mehanička i kemijska svojstva stakla:

Gustoća stakala ovisi o komponentama koje čine njihov sastav. Tako je staklena masa koja sadrži velike količine olovnog oksida gušća od stakla koje se, između ostalih materijala, sastoji od oksida litija, berilija ili bora.

Čvrstoća na pritisak - sposobnost materijala da se odupre unutarnjim naprezanjima kada je izložen bilo kakvim vanjskim opterećenjima. Istodobno, stupanj čvrstoće određene vrste stakla ovisi o kemijskoj tvari koja je dio njega. Trajnija su stakla koja sadrže okside kalcija ili bora. Stakla s olovnim i aluminijevim oksidima karakterizira niska čvrstoća. Razna oštećenja (pukotine, duboke ogrebotine) značajno smanjuju čvrstoću materijala. Kako bi se umjetno povećao indeks čvrstoće, površina nekih staklenih proizvoda obložena je organosilikonskim filmom.

krhkost - mehaničko svojstvo tijela da se urušavaju pod djelovanjem vanjskih sila. Veličina lomljivosti stakla uglavnom ne ovisi o kemijskom sastavu njegovih sastavnih komponenti, već u većoj mjeri o homogenosti staklene mase (komponente koje ulaze u njen sastav moraju biti čiste, čiste) i debljini stijenke stakla. stakleni proizvod.

Tvrdoća - mehaničko svojstvo jednog materijala da se odupire prodiranju drugog, tvrđeg u njega. Moguće je odrediti stupanj tvrdoće određenog materijala pomoću posebne tablice ljestvice koja odražava svojstva nekih minerala, koji su poredani uzlaznim redoslijedom, počevši od manje tvrdog talka, čija se tvrdoća uzima kao jedan, i završava s najtvrđim - dijamantom s tvrdoćom od 10 konvencionalno prihvaćenih jedinica.Stupanj tvrdoće pojedine vrste stakla uglavnom ovisi o kemijskom sastavu njegovih sastavnih komponenti. Dakle, korištenje olovnog oksida u stvaranju staklene mase značajno smanjuje tvrdoću stakla. I, naprotiv, silikatna stakla je prilično teško mehanički obraditi.

Toplinski kapacitet - svojstvo tijela da u bilo kojem procesu prime i pohrane određenu količinu topline bez promjene stanja. Toplinski kapacitet stakla izravno ovisi o kemijskom sastavu komponenti koje čine početnu staklenu masu. Što je veći sadržaj olovnih i barijevih oksida u staklenoj masi, to je niža toplinska vodljivost. I laki oksidi, kao što je, na primjer, litijev oksid, mogu povećati toplinsku vodljivost stakla. Staklo s niskim toplinskim kapacitetom hladi se puno sporije.

Toplinska vodljivost - svojstvo tijela da kroz sebe propuštaju toplinu s jedne površine na drugu pod uvjetom da imaju različite temperature. Staklo ne provodi dobro toplinu. Štoviše, najveća toplinska vodljivost zabilježena je za kvarcno staklo. Sa smanjenjem udjela silicijevog oksida u ukupnoj masi stakla ili kada se zamijeni bilo kojom drugom tvari, razina toplinske vodljivosti se smanjuje.

Temperatura početka omekšavanja je temperatura pri kojoj amorfno tijelo počinje omekšavati i taliti se. Najtvrđe - kvarcno - staklo počinje se deformirati tek na temperaturi od 1200-1500 ° C. Ostale vrste stakla omekšaju već na temperaturi od 550-650 0C. Vrijednost temperature početka taljenja određenog razreda i vrste stakla određena je kemijskim sastavom komponenti. Dakle, vatrostalni oksidi silicija ili aluminija povećavaju razinu temperature početka omekšavanja, a oni s niskim talištem (natrijevi i kalijevi oksidi), naprotiv, snižavaju.

toplinsko širenje - pojava širenja veličine tijela pod utjecajem visokih temperatura. Završne materijale treba odabrati tako da vrijednost njihove toplinske ekspanzije odgovara istom pokazatelju staklene mase glavnog proizvoda. Koeficijent toplinskog širenja stakla izravno ovisi o kemijskom sastavu početne mase. Što je više alkalnih oksida u staklenoj masi, to je veći indeks toplinske ekspanzije, i, obrnuto, prisutnost silicijevih, aluminijevih i borovih oksida u staklu smanjuje tu vrijednost.

Otpornost na toplinu - sposobnost stakla da se odupre koroziji i uništenju kao rezultat oštre promjene vanjske temperature. Ovaj koeficijent ne ovisi samo o kemijskom sastavu mase, već io veličini proizvoda, kao io količini prijenosa topline na njegovoj površini.

Otpornost na kemikalije - sposobnost tijela da ne podlegne djelovanju vode, otopina soli, plinova i atmosferske vlage. Pokazatelji kemijske otpornosti ovise o kvaliteti staklene mase i sredstvu za djelovanje. Dakle, staklo koje ne korodira kada je izloženo vodi može se deformirati kada je izloženo alkalnim i slanim otopinama.

Optička svojstva:

Lom svjetlosti - mijenjanje smjera svjetlosnog snopa kada prolazi kroz granicu dva prozirna medija. Vrijednost koja pokazuje lom staklene svjetlosti uvijek je veća od jedan.

refleksija svjetlosti - ovo je povratak svjetlosne zrake kada padne na površinu dvaju medija koji imaju različite indekse loma.

Disperzija svjetla - razlaganje svjetlosnog snopa u spektar kada se lomi. Vrijednost staklene disperzije svjetlosti izravno ovisi o kemijskom sastavu materijala. Prisutnost teških oksida u staklenoj masi povećava indeks disperzije.

apsorpcija svjetla - sposobnost medija da smanji intenzitet prolaska svjetlosne zrake. Stopa apsorpcije svjetla naočala je niska. Povećava se samo u proizvodnji stakla pomoću raznih boja, kao i posebnim metodama obrade gotovih proizvoda.

raspršenje svjetlosti je skretanje svjetlosnih zraka u različitim smjerovima. Indeks raspršenja svjetlosti ovisi o kvaliteti staklene površine. Dakle, prolazeći kroz hrapavu površinu, zraka se djelomično raspršuje, pa takvo staklo izgleda prozirno.

„Staklom su sva amorfna tijela dobivena pothlađivanjem taline, bez obzira na njihov kemijski sastav i temperaturni raspon skrućivanja, a posjeduju, kao rezultat postupnog povećanja viskoznosti, mehanička svojstva krutina, te proces prijelaza iz tekuće stanje u staklasto stanje mora biti reverzibilno." Ova definicija stakla, koju je dala Komisija za terminologiju pri Akademiji znanosti SSSR-a, pokriva najkarakterističnija svojstva svojstvena svakom staklenom sustavu.

Staklasto stanje karakterizira prisutnost malih područja pravilne uređene strukture, odsutnost pravilne prostorne rešetke, izotropna svojstva i odsutnost specifične točke tališta.

Građevinsko staklo sadrži (%): 75-80% SiO 2 , 10-15% CaO, oko 15% Na 2 O.

Kemijska postojanost stakla ovisi o njegovom sastavu, a otpornija su silikatna stakla koja sadrže malo alkalnih oksida. Kada se Na 2 O zamijeni dvo-, tro- i četverovalentnim oksidima, povećava se kemijska otpornost stakla.

Glavna optička svojstva stakla su: propuštanje svjetlosti (transparentnost), lom svjetlosti, refleksija, raspršenje itd. Obična silikatna stakla dobro propuštaju cijeli vidljivi dio spektra i praktički ne propuštaju ultraljubičaste i infracrvene zrake. mijenjanje kemijski sastav stakla i njegove boje, možete podesiti propusnost svjetla stakla. Indeks loma građevinskog stakla (1,46-1,53) određuje propusnost svjetlosti pod različitim kutovima upada svjetlosti. Dakle, kada se upadni kut svjetlosti promijeni od 0° (okomito na ravninu stakla) do 75°, svjetlosna propusnost stakla se smanjuje sa 92 na 50%.

Gustoća običnog stakla je 2500 kg/m³, najveća gustoća je staklo s visokim sadržajem olovnog oksida (teški kremeni) - do 6000 kg/m³. Modul elastičnosti stakla varira od 48000 do 83000 MPa, za kvarcno staklo - 71400 MPa. Prisutnost oksida CaO i B2O3 (do 12%) povećava modul elastičnosti.

Staklo ima visoku tlačnu čvrstoću od 700-1000 MPa i nisku čvrstoću na - 35-85 MPa. Snaga kaljeno staklo 3-4, ponekad 10-15 puta više od žarenog.

Tvrdoća običnih silikatnih stakala je 5-7 na Mohsovoj skali. Kvarcno staklo, kao i borosilikatno niskoalkalno staklo, imaju visoku tvrdoću.

Staklo ne podnosi dobro udarce; krt je: čvrstoća na udarno savijanje je oko 0,2 MPa. Za uzorke kaljenog stakla, to je 5-7 puta više nego za žarene. Prisutnost bornog anhidrida i magnezijevog oksida u staklu povećava otpornost stakla na udarce.

Toplinski kapacitet stakala određen je njihovim kemijskim sastavom. Na sobnoj temperaturi vrijednosti toplinskog kapaciteta su u rasponu od 0,63 do 1,05 kJ/(kg °C).

Na toplinsko širenje stakla utječe i kemijski sastav. Najmanji koeficijent toplinskog rastezanja za kvarcno staklo je 5,8 10 -7 1/°C, za obična građevna stakla - 9 10 -6 -15 10 -6 1/°C.

Toplinska vodljivost običnog stakla na temperaturama do 100°C iznosi 0,4-0,82 W/(m · °C). Kvarcno staklo ima najveću toplinsku vodljivost - 1.340 W/(m °C). stakla koja sadrže veliku količinu alkalnih oksida imaju nisku toplinsku vodljivost. Borosilikatno staklo ima visoku otpornost na toplinu, kvarcno staklo je najotpornije na toplinu.

Električna vodljivost stakala mijenja se s temperaturom. Najveći utjecaj na električnu vodljivost ima sadržaj litijevog oksida u njima; što ga je više u sastavu stakla, veća je električna vodljivost. Smanjuju električnu vodljivost stakla oksidi dvovalentnih metala (najviše BaO), kao i SiO 2 i B 2 O 3 . Treba obratiti pažnju na površinsku vodljivost stakla, koja je određena filmom koji nastaje na površini stakla kao rezultat hidrolize silikata. Ovaj film apsorbira značajnu količinu vlage i uzrokuje povećanu aktivnost stakla.

Staklo se može strojno obrađivati: može se piliti kružnim pilama s dijamantnim punjenjem, tokariti s pobijeditnim rezačima, rezati dijamantom, brusiti, polirati. U plastičnom stanju, na temperaturi od 800-1000°C, staklo se može oblikovati. Može se puhati, izvlačiti u limove, cijevi, vlakna, može se variti.