Лекция 6 Отделочные материалы из минеральных расплавов Стекло

Лекция 6. Отделочные материалы из минеральных расплавов. Стекло и стеклоизделия

n"Стеклом называют аморфные тела, получаемые путем переохлаждения минеральных расплавов независимо от их химического состава и температурной области затвердения и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым".

ИЗДЕЛИЯ ИЗ СТЕКЛА КОНСТРУКТИВНЫЕ СТЕКЛОПАКЕТЫ ОТДЕЛОЧНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ЦВЕТНЫЕ ПЛИТЫ СТЕКЛОПРОФИЛИТ СТЕКЛЯННЫЕ ПЛИТКИ СТЕКЛОБЛОКИ СТЕКЛЯННАЯ МОЗАИКА ТРУБЫ ПЕНОСТЕКЛОВАТА

СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ОКСИДОВ ВИД СЫРЬЕВОГО МАТЕРИАЛА Si 02 - 80 - 98, 9 КВАРЦЕВЫЙ ПЕСОК, МОЛОТЫЕ ПЕСЧАНИКИ, КВАРЦИТЫ АI 2 О 3 – 10 -25 ЦЕЛЬ ВВЕДЕНИЯ ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ, КАОЛИН Nа 2 СО 3 - 15 -25 СОДА, СУЛЬФАТ НАТРИЯ Са. О - 2, 5 -26, 5 Mg. O - 2 - 4, 5 МЕЛ, МРАМОР, доломит, ИЗВЕСТНЯК И Т. Д. СТЕКЛООБРАЗОВАНИЕ, ПОВЫШЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ, ТЕРМОСТОЙКОСТИ СНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЕ ВОДОСТОЙКОСТИ ЩЕЛОЧЕСТОЙКОСТИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ОСВЕТЛИТЕЛИ (оксид мышьяка, селитра), ГЛУШИТЕЛИ (фосфорнокислые, фтористые соли), КРАСИТЕЛИ (оксиды свинца, меди, бора)

n Cтадии cтекловарения n Первая стадия - провар, или варка, в процессе которой происходит химическое взаимодействие между составными частями шихты и образование вязкой массы. Так как при нагревании из шихты обильно выделяются газы, то в вязкой массе оказывается огромное количество пузырьков. n Во второй стадии, называемой очисткой или осветлением, происходит удаление пузырьков, а также растворение еще оставшихся нерастворёнными зёрен песка; в этой стадии стекло выдерживается в печи в течение нескольких часов при наиболее высокой температуре.

n. Третья, заключительная стадия - студка стекломассы, когда она охлаждается до такой температуры (в зависимости от процесса производства и, следовательно, вязкости), при которой становится возможным и наиболее удобным изготовлять из неё те или иные изделия. Варка стекла производится в стекловаренных печах.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА ПОДГОТОВКА ШИХТЫ СТЕКЛОВАРЕНИЕ о 1400… 1600 С ФОРМОВАНИЕ ВЫТЯЖКА ПРОКАТ ПРЕССОВАНИЕ ОТЖИГ - охлаждение изделий из стекла по специальному ступенчатому режиму с целью снижения внутренних напряжений, способных привести к самопроизвольному разрушению стеклоизделий.

n Отжиг отформованных, еще горячих изделий служит для предотвращения возникновения в них внутренних неравномерных напряжении, появляющихся при быстром охлаждении на воздухе и вызывающих самопроизвольное растрескивание стекла. Отжиг сводится к выдерживанию изделий в течение некоторого времени (3 мин) при температуре, близкой к температуре размягчения стекла (верхняя температура отжига 520 -530 °C, нижняя температура отжига 470 -480 °C), и к последующему медленному охлаждению их по определённому режиму. Отжиг производится в отжигательных печах непрерывного или периодического действия.

n Закалка стекла- операция, обратная отжигу. Её назначение - создать в изделиях сильные равномерно распределённые напряжения. Закалённые изделия термически и механически гораздо более прочны, чем отожжённые. В результате закалки получается небьющееся стекло, применяемое для остекления окон вагонов, автомобилей, самолётов и т. п. Чтобы закалить листовое стекло, его предварительно разогревают до 600°-650°С, затем быстро охлаждают в обдувочной решётке путём равномерного обдувания воздухом.

• Теплопроводность — это способность материала, в данном случае стекла, проводить тепло без перемещения вещества этого материала. У стекла коэффициент теплопроводности равен 0, 0017— 0, 032 кал/(см-с-град). У оконных стекол эта цифра равна 0, 0023. Как видно, коэффициент теплопроводности стекла весьма незначителен. • Тепловое расширение — это увеличение линейных размеров тела при его нагревании. У стекла оно незначительное и равняется 88 • 10~7.

• Прочность —способность материала выдерживать нагрузку на сжатие, растяжение и т. д. Предел прочности на сжатие колеблется от 500 до 2000 МПа, на растяжение от 35 до 100 МПа. • Твердость — способность стекла оказывать сопротивление проникновению в него более твердого материала. Твердость стекла по шкале Мооса равна 7. Некоторые виды стекол бывают твердостью 5— 6 по шкале Мооса.

Изделия из стекла n Стеклопрофилит. Профильное стекло представляет собой крупногабаритные изделия длиной до 6 м и шириной до 0, 75 м, имеющие в сечении разнообразный профиль. Такое стекло может быть швеллерным, коробчатым, ребристым, г- или у-образным с поперечным сечением в виде дуги, полудуги и т. д. n Выпускают стеклопрофилит открытого (швеллерное, ребристое и т. д. ) и замкнутого (коробчатое, овальное, треугольное и т. д. ) сечений, неармированное и армированное, бесцветное и цветное, а также с аэрозольным оксидно-металлическим покрытием. Коэффициент светоцропускания стеклопрофилита— 0, 73— 0, 82, теплопроводность — 0, 76 Вт/(м • °С), термостойкость — 70 °С. n Светопропускание профилита должно быть, %: для швеллера неармированного гладкого - не ниже 65, неармированного рифленого и армированного гладкого - не ниже 55, неармированного рифленого и армированного гладкого - 50. Профилит не огнестоек. n Профильное стекло применяют в строительстве стен, перегородок торговых и промышленных зданий, выставочных залов, предприятий общественного питания и транспорта.

n Стеклопакеты применяют для остекления промышленных, жилых, гражданских зданий, холодильных установок. n Стеклопакеты в современном строительстве получили очень широкое распространение. Они представляют собой изделия из соединенных между собой по периметру двух или более листов плоского стекла с герметически закрытой полостью или несколькими полостями между ними. n Такая форма остекления экономит материалы для изготовления рам (вместо двух рам при обычном остеклении требуется только одна), а также сокращает трудовые затраты на монтаж конструкций и позволяет механизировать рабочие операции. Внутренние поверхности стекол не замерзают и не запотевают даже при наружной температуре - 40. , . - 47°С, светопропускание стеклопакетов - 80. . . 82%. n Стеклопакеты различных видов можно изготавливать из листового стекла с разными свойствами: на основе обычного оконного, теплопоглощающего, фотохромных, теплоотражающих. Они могут выполнять роль отопительных панелей, если на поверхность внутреннего стекла нанести токопроводящую пленку и нагревать ее электрическим током.

Использование стеклопакета для остекления: 1 - остекление; 2 - переплет; 3 - герметичная воздушная прослойка; 4 - распорный профиль; 5 - влагопоглотитель.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СТЕКЛОПАКЕТОВ В зависимости от теплотехнических, звукоизоляционных и др. требований, в конструкциях стеклопакета могут быть использованы два стекла, три стекла, два стекла и тонкая полимерная пленка вместо третьего и т. п.

n Стеклоблоки — изделия с герметически закрытой полостью, образованной в результате соединения двух отпрессованных стеклянных пластин . Каждая половинка сделана из толстого стекла (6 -9 мм. ). По форме стеклянный блок действительно похож на кирпич, только внутри этот "кирпич" полый и чем-то даже напоминает стеклопакеты, которые ставят в современные окна. Воздух, находящийся внутри стеклоблока, придает этому материалу прекрасные теплосберегающие и звукоизоляционные свойства. Поверхность такого "кирпича" может быть гладкой, рифленой (узорчатой), прозрачной, матовой и даже цветной. n Стеклянные блоки получают, сваривая два полублока. По форме блоки бывают квадратные, прямоугольные, угловые и радиальные. По светотехническим показателям различают декоративные, светорассеивающие, нерассеивающие, светонаправляющие и теплопоглощающие блоки. Наибольшее применение получили однокамерные квадратные светорассеивающие

СТЕКЛОБЛОКИ герметически закрытые полые стеклянные коробки с гладкими наружными и ребристыми или волнированными внутренними поверхностями n Светопропуска- ние 30… 50 % n Предел прочности при сжатии 15 МПа

n Стекло узорчатое (декоративное, рифленое, фигурное, орнаментное) - стекло, с одной стороны которого (очень редко с обоих) выпресован узор. Применяется для остекления окон и дверей с нежелательной прозрачностью при сохранении оптимальной светопроницаемости, а также при декоративном разделении помещений с приглушенной прозрачностью. Может быть как цветным, так и бесцветным. Различное сочетание цветов и узоров таит в себе высокий потенциал дизайна, раскрытие которого придает интерьеру помещения самобытность и неповторимость. n Основные цвета узорчатого стекла: желтый, бронзовый и бесцветный.

Стекло «Мороз» (ГОСТ 21 -24 -85) n Имеет на одной поверхности неповторяющийся узор, напоминающий заиндевевшее стекло. Узор создает декоративный и светорассеивающий эффект, исключает сквозную видимость. Выпускается бесцветным или окрашенным, толщиной от 3 до 6 мм, с максимальным размером листов 1800 x 1000 мм. Применяется для остекления дверей и перегородок, требующих исключения сквозной видимости при высоком светопропускании.

n Стекло «метелица» получают методом формования ленты на расплаве металла (олова). Оно может быть бесцветным, цветным или иметь окрашенный электрохимическим способом поверхностный слой в результате ионного обмена и диффузии ионов металла в стекло. n Одна поверхность стекла термически полированная, другая имеет неповторяющийся узор в виде выступающих над поверхностью листа волнистых участков, характер и регулярность которых могут быть заданы при производстве. n Узор из линий может быть окрашен или на поверхность может быть напылен металлический зеркальный слой. Размер выпускаемых листов «метелица» 1900 x 800 мм и 1500 x 800 мм при толщине 6, 5 мм. Стекло «метелица» используется для остекления дверей, перегородок, а также для декоративной отделки интерьеров.

n Армированные стекла n Для дополнительной защиты дома от неожиданных внешних воздействий, а также для увеличения противопожарной безопасности помещения, хорошим вариантом является использование армированного стекла в окнах. При силовом воздействии осколки армированного стекла не разлетаются, а оконная конструкция не разрушается. Помимо этого, армированное стекло не пропускает дым, что повышает противопожарную защиту стекла. Армированное стекло изготавливается путем внедрения в него металлической сетки, которая способствует равномерному распределению температуры по объему стекла. Стекло и сетка прилегают друг к другу, надежно повышая защитные качества стекла. Расстояние между сеткой и стеклом должно быть минимум 1, 5 мм.

ПЛИТКИ СТЕКЛЯННЫЕ КОВРОВО-МОЗАИЧНЫЕ ИЗГОТАВЛИВАЮТ ПРОКАТОМ ИЗ ЦВЕТНОЙ ГЛУШЕНОЙ СТЕКЛОМАССЫ РИФЛЕНЫМ ВАЛКОМ. ПОЛУЧЕННУЮ ЛЕНТУ РАЗМАЛЫВАЮТ НА ОТДЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, КОТОРЫЕ ЛИЦЕВОЙ СТОРОНОЙ НАКЛЕИВАЮТ НА КРАФТБУМАГУ РАЗМЕРЫ : 100 Х 100, 200 Х 200 И ДР.