![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тема 5. Стекло и плавленые изделия
В природе вещества существуют в одном из четырех агрегатных состояний: плазменном, газообразном, жидком и твердом. Твердое состояние имеет две фор-мы — кристаллическую и аморфную. Частный случай аморфного состояния — стеклообразное. Стекловидное состояние занимает как бы промежуточное положе-ние между кристаллическим и жидким. Четкость форм изделий из стекла делает его сходным с твердыми кристаллическими телами; по асимметричности структуры и изотропности оно сходно с жидкостями. Стеклом называют аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расп-лава независимо от их состава и температурной области твердения. Стекла не име-ют определенной температуры твердения и плавления, они размягчаются в широ-ком интервале температур. По происхождению стекла разделяют на природные и искусственные. К при-родным относят стекла, образованные в процессе деятельности вулканов (изверже-ние магм), например обсидиановое. К искусственным относят все стекла, создаваемые в результате труда человека. Искусственные стекла бывают органические и не-органические. Подавляющее большинство искусственных промышленных стекол относится к неорганическим. Современные промышленные стекла содержат не менее 5-7 компонентов, а специальные технические — более 10. В зависимости от стеклообразующего ок-сида, на основе которого получено то или иное стекло, происходит и его название. Так, наиболее распространено силикатное стекло, получаемое на основе оксида кремния SiO2, боратное — на основе оксида бора — ВrО3 фосфатное — на ос-нове фосфорного ангидрида – Р2O5. Кроме того, в состав стекол входят оксиды натрия (Na2O), калия (К2О), кальция (СаО), магния (MgO), алюминия (А12 О3), бария (ВаО), свинца (РbО), цинка (ZnO), марганца(МnО), меди (СuО) и др. Представление о стекле как о сложной системе изложил и научно обосновал Д.И. Менделеев. При этом Менделеев рассматривал стекло как неорганический по-лимер. В настоящее время существует несколько гипотез о строении стекла. Гипотеза кристаллитного строения предложена в 1921 г. академиком А.А. Лебедевым, согласно которой стекло— скопление кристаллитов — крайне малых и деформированных структурных образований размером 1, 2 - 1, 5 нм. В центра-льной части кристаллит имеет структуру, соответствующую нормальной кристалли-ческой решетке, а к периферии структура искажается. Согласно гипотезе Захариас-сена, структура стекла представляется в виде непрерывной неправильной сетки. Существуют также гипотезы Г. Таммана, O.K. Ботвинкина и скелетно-координа-ционная гипотеза А.А. Аппена. Современные представления о структуре стекла ба-зируются на фундаментальных положениях неорганической и физической химии, кристаллохимии, физике и химии твердого состояния. История развития стекла/ Первый предмет, изготовленный из стекла, — это женские бусы, которые были найдены при раскопках в Месопотамии. Древнейшее стекло не было прозрач-ным и по многим своим свойствам напоминало глину, так как его можно было рас-катывать и штамповать в состоянии горячей и размягченной массы при помощи про-стейших инструментов. Наряду с бусами изготовлялись также различные стеклян-ные сосуды. Первые экземпляры таких сосудов обнаружены на территории Египта и датируются XV в. до н. э. В древнейшем письменном источнике («Среднева-вилонский текст», XVII в. до н. э.) обнаружены любопытные рецепты стекол и глазурей. Во время археологических раскопок в Тель-эль-Амарне (1891-1892 гг.) на территории Египта была обнаружена древнеегипетская стеклоделательная мас-терская, в которой были найдены остатки стеклоплавильных тиглей. В глубокой древности в странах Ближнего Востока (Сирии, Египте) стекло применяли для ими-тирования драгоценных камней, изготовления украшений, декорирования изделий из природного камня или керамики. Зодчие Древнего Рима в I в. до н.э. украшали стеклянными пластинками полы, стены, потолки и колонны общественных зданий. С VI в. до н.э. в Римской республике стекло стало широко использоваться для заполнения оконных проемов. Однако оно имело светло-зеленый оттенок и со-держало множество пузырьков. В Византии качество оконного стекла достигло вы-сокого уровня в IV в. Затем искусство производства оконных стекол было в ос-новном утеряно и возродилось только в Средние века. В этот период начинает раз-виваться способ дутья для изготовления стекла. Стекло, изготовленное таким спо-собом, являлось очень дорогим материалом и использовалось исключительно для остекления церквей и дворцов. Еще раньше, с IV в. до н.э., в Месопотамии широко применялась стеклян-ная мозаика. В Месопотамии (с IV в. до н.э.), Древней Греции (с III в. до н.э.), на территории Византийской империи в V-VI вв. (во дворце императоров, собо-ре Св. Софии в Константинополе и др.), в Киевской Руси (с XI в.) мозаика укра-шала полы, стены, своды и колонны храмов (Софийский собор, Михайловский мо-настырь), в Новгороде, Полоцке, Чернигове и др. Особую роль в истории архитектуры с VI в. играли декоративные витра-жи. Готический стиль в архитектуре Франции XII в. характеризовался и расцве-том витражного искусства — почти во всех городах храмы украшались витражами. Всемирно известны витражи собора Парижской Богоматери, соборов Лана, Шартра, Пуатье и др. Большое значение для эстетики интерьеров в Венеции с XIV в. стало играть зеркальное стекло. Стекольная эволюция привела к изготовлению так называемого архитекту-рного стекла — плоского и привычного нам листового. В начале XX в. был най-ден способ получения листового стекла значительных размеров и со сравнительно правильной геометрией. Этот способ был изобретен в 1901 г. Э. Коббом. В заво-дских условиях он впервые был применен лишь через 13 лет и получил название по имени первого владельца завода по изготовлению листового стекла - Фурко. В 1915 г. был внедрен другой процесс получения листового стекла — ме-тодом вытягивания со свободной поверхности с помощью перегибного валика. Такой способ производства стекла позволяет производить стекло разной толщины, начиная от 0, 4 мм и до 20 мм. В 1959 г. появился способ изготовления стекла, предложенный фирмой «Пилкингтон бразерс лимитед»,
|