Kaca - apakah itu dan bagaimanakah ia dihasilkan? Sifat kaca

Setiap daripada kita telah bertemu dengan kaca berkali-kali. Apa bahan rapuh dan telus ini, mana-mana pelajar sekolah tahu. Kami melihatnya setiap hari dalam cermin, tingkap, dalam hidangan dan perabot, tetapi adakah kami mengetahui dengan baik? Bagaimanakah ia dihasilkan, apakah itu dan apakah sifat-sifat kaca tersebut?

Apa maksud perkataan ini?

Terdapat banyak bahan rujukan yang boleh membantu dalam perkara ini. Apakah maksud perkataan "kaca" mengikut salah satu sumber yang paling popular? Kamus Ozhegov menggambarkan bahan ini sebagai bahan pepejal, yang diperoleh dari pasir kuarza bercampur dengan oksida logam tertentu. Malah takrif memberikan beberapa idea mengenai cara bahan dihasilkan. Tetapi kita akan teruskan ke topik ini nanti.

Sudah tentu semua orang digunakan untuk fakta bahawa kaca adalah bahan yang telus. Tetapi perhatikan - kamus Ozhegov tidak memberikan spesifikasi seperti itu. Kaca boleh bukan sahaja telus, tetapi juga berwarna atau matte. Tetapi komposisi bahan berbeza secara tidak penting.

Apa yang dilakukan kaca?

Komposisi standard kaca adalah campuran pasir kuarza tulen , kapur dan soda. Pelbagai aditif boleh digunakan untuk mengubah sifat bahan. Tetapi masih komponen utamanya adalah pasir sungai tulen. Jumlahnya adalah kira-kira 75% daripada jumlah campuran. Soda boleh mengurangkan titik lebur pasir hampir 2 kali. Lime melindungi kaca dari kesan kebanyakan bahan kimia, dan juga menambah kekuatan dan kilauan.

Kekotoran tambahan:

• Mangan. Ia ditambah kepada kaca untuk mendapatkan warna hijau tertentu. Untuk warna lain, nikel atau kromium boleh digunakan.
• Lead memberikan kaca bersinar tambahan dan ciri deringan. Bahan ini lebih sejuk ke sentuhan. Kaca dengan campuran admixture dipanggil kristal.
• Asid Borik juga memberikan gloss tambahan dan ketelusan kepada bahan, sambil mengurangkan pekali pengembangan haba produk.

Sejarah pengeluaran kaca

Malah 6000 tahun yang lalu, orang dapat mencipta bahan yang cantik dan rapuh ini. Sudah tentu penampilannya agak berbeza dari kaca moden, kerana di Mesir Kuno dan Mesopotamia tidak ada peralatan untuk pembersihan pasir yang berkualiti tinggi dan peralatan lain. Walau bagaimanapun, pengeluaran kaca bermula di sana. Oleh kerana penentangannya terhadap pengaruh alam sekitar, bahan ini memberi ahli sejarah tentang kebolehan kebudayaan dan teknikal rakyat purba.

Di Rusia, kilang pembuatan kaca pertama muncul pada tahun 1636. Ia terletak berhampiran Moscow. Di sana mereka mencipta piring dan tetingkap tetingkap. Industri cawangan ini dibangunkan di bawah Peter I.

Hanya pada tahun 1859 ciptaan pam tekanan tinggi membenarkan penciptaan kaca tanpa penyertaan penghapus kaca. Ini sangat memudahkan pengeluaran. Dan pada permulaan abad ke-19, sesuatu bahan menarik bahan ditemui - jika produk siap dipanaskan pada suhu tertentu, sifat mekanik kaca akan meningkat sebanyak 400%.

Pengeluaran moden

Teknologi telah melangkah jauh ke hadapan, yang membolehkan penciptaan mana-mana bahan dalam jumlah besar dan dengan usaha manusia paling sedikit. Pada masa ini, terdapat banyak kilang di mana kaca dibuat mengikut teknologi standard yang ditetapkan. Apakah bahan moden, yang diperoleh dari pasir kuarsa cair, kita belajar dengan mengenali teknologi. Sebagai contoh, ambil bahan kunci.

Pengeluaran kaca secara berperingkat:

1. Semua bahan yang diperlukan dimasukkan ke dalam ketuhar dan dipanaskan sehingga jisim homogen cair terbentuk.
2. Dalam homogenizer khas, aloi ini bercampur-campur sehingga seragam.
3. Jisim yang terhasil dituangkan ke dalam bekas yang rata di bahagian bawah yang terdapat timah cair. Di sana kaca diedarkan, membentuk lapisan nipis seragam.
4. Bahan yang disejukkan dan dikeringkan dihantar ke penghantar. Terdapat kawalan ketebalan kaca dan pemotongan dilakukan. Bahan yang belum diuji, serta bahagian yang rosak, dihantar untuk pemulihan.
5. Kawalan mutu terakhir dijalankan, selepas itu gelas memasuki gudang barang siap.

Jenis kaca

Pada masa ini, bahan ini adalah salah satu yang paling biasa. Tidak menghairankan, terdapat pelbagai jenis kaca, berbeza dengan penampilan dan sifat fizikal. Berikut adalah sebahagian daripada mereka:

1. Kaca kristal. Ia adalah bahan yang mengandungi plumbum. Kami bercakap tentang dia di atas.
2. Gelas kuarza. Mengandungi dalam komposisi pasir yang paling murni, yang mana ia dibezakan dengan kekuatannya yang tinggi. Ia dapat menahan turun naik suhu, oleh itu ia digunakan untuk membuat instrumen optik, gelas makmal dan tingkap.
3. Foamglass. Bahan binaan ringan yang boleh digunakan untuk penamat, dan untuk meletakkan dinding dan lantai. Mengandungi sejumlah besar lompang, kerana ia mempunyai sifat penebat panas dan bunyi yang tinggi.
4. Bulu kaca. Bahan udara volumetrik yang terdiri daripada benang nipis dan sangat kuat. Oleh itu, kebakaran tahan, ia digunakan bukan sahaja dalam pembinaan, tetapi juga dalam menjahit pakaian untuk pemadam kebakaran dan pengimpal.

Permohonan kaca

Bergantung pada sifat dan rupa bahan ini, hampir apa-apa permohonan boleh didapati. Pengguna utama kaca yang dihasilkan pada masa ini adalah industri pembinaan. Ia menggunakan lebih daripada separuh bahan yang dihasilkan. Tujuannya boleh sangat bervariasi - menghadap dinding, tingkap kaca, mendirikan dinding dari batu bata berongga, isolasi panas, dll. Ke kawasan pembinaan boleh dikaitkan dengan kaca berwarna. Apa itu tingkap Gothic, tahu semuanya pasti. Biasanya, ia dilapisi dengan sebilangan besar kaca berwarna. Pada masa kini, tingkap kaca berwarna tidak kehilangan kaitannya dan digunakan dalam pembinaan dan pengeluaran perabot.

Di tempat kedua populariti terdapat kapal kaca pelbagai tujuan. Hidangan yang sedikit kurang dihasilkan. Perlu diperhatikan bahawa dalam industri kimia, kaca adalah bahan yang tidak dapat diganti, kerana ia tahan terhadap kebanyakan reagen.

Hartanah fizikal

Seperti bahan lain, kaca mempunyai beberapa kualiti yang perlu anda ketahui sebelum menggunakannya di satu kawasan atau yang lain.

1. Kepadatan. Ia boleh berbeza-beza bergantung kepada komposisi campuran dan kaedah pembuatan. Ketumpatan kaca boleh berkisar antara 220 hingga 650 kg / m ³ .
2. Keberanian. Ciri ini adalah ciri khas kaca dan mengehadkan penggunaannya di kawasan pembinaan. Pada masa ini, saintis mencipta aloi yang lebih kompleks, memaksimumkan kekuatan bahan.
3. Rintangan haba. Kaca biasa boleh menahan suhu sehingga 90 ° C. Selepas pemprosesan, sifat terma bahan meningkat dengan ketara. Sebagai contoh, kaca perindustrian boleh menahan suhu lebih daripada 200 ^o C.

Fakta menarik

Kami belajar banyak tentang kaca - apakah itu, bagaimana ia dibuat dan apa sifatnya. Sudah tiba masanya untuk menggurunkan sedikit dan mengetahui fakta yang paling menarik mengenai bahan yang sangat biasa ini. Beberapa orang tahu bahawa:

• Kelajuan pergerakan retak sepanjang kaca pecah ialah 4828 km / j.
• Masa penguraian bahan ini kira-kira satu juta tahun.
• Kaca boleh berulang kali cair hampir tanpa kehilangan kualiti. Dalam hal ini, dia hampir tidak mempunyai analog.
• Sebagai bahan amorf, kaca lebur tidak akan menguatkan dengan penyejukan pantas. Ini memerlukan syarat khas.

Kaca tidak sia-sia begitu aktif digunakan dalam pembinaan dan bidang kehidupan manusia yang lain. Pasti ia akan kekal lama untuk menjadi salah satu bahan yang paling popular. Memihak kepada pernyataan ini memperkatakan kekuatan, ketahanan dan kesederhanaan relatif pembuatan kaca, kerana komponen penciptaannya hadir di Bumi dalam kuantiti yang banyak.