Kas ir zināms par stikla ražošanu?

No vēstures ir zināms, ka stikla izgatavošana ir ļoti sens process. Kā tas tiek darīts? Saskaņā ar laika posmu tas attiecas aptuveni uz laika posmu pirms 2500. gada pirms mūsu ēras. Iepriekš tik reta un vērtīga nodarbošanās mūsu laikos tika aizstāta ar plaši izplatītu šī materiāla ražošanu.

Stikla izstrādājumi ir atrodami visur. Tie tiek izmantoti kā konteineri, sadzīves un dekoratīvie elementi, izolatori, armatūras šķiedra un citas lietas. Brilles atšķiras tikai pēc izgatavošanā izmantotā materiāla. Bet pats process ir gandrīz tāds pats.

Galvenie materiāli, kas jums būs nepieciešami:

1. galvenais elements ir kvarca smiltis (silīcija dioksīds);
2. nātrija karbonāts vai soda;
3. kalcija oksīds, viņa ir kaļķis;
4. krāsns stikla kausēšanai;
5. citi sāļi un oksīdi, kurus var izmantot papildus individuāli (alumīnija, dzelzs, magnija, svina oksīdi un kalcija vai nātrija sāļi);
6. aizsargājošs apģērbs;
7. grils;
8. ogles;
9. formas un citi veidošanas elementi;
10. ugunsizturīgs tīģelis.

Metodes stikla izgatavošanai, izmantojot krāsni

Pirmais veids, kā mājās lodēt stiklu, ir izmantot cepeškrāsni.

Kvarca smilšu iegāde:

• Šis materiāls ir stikla ražošanas pamats. Stiklam, kurā nav dzelzs piemaisījumu, ir savas priekšrocības – tas ir viegls. Ko nevar teikt par stiklu, kurā tas atrodas. Tas dos zaļumu.
• Pirms darba uzsākšanas ir svarīgi valkāt masku. Kvarca smiltis ir smalkgraudainas un viegli nokļūst deguna dobumā un tālāk plaušās. Tas savukārt kairinās kaklu.
• Jūs varat viegli iegādāties kvarca smiltis specializētā tiešsaistes veikalā. Tās izmaksas ir zemas.

Svarīgs! Aptuvenās nepieciešamās summas izmaksas būs aptuveni 20 USD. e.Nākotnē varēsiet iegādāties līdz tonnai, kuras aptuvenās izmaksas būs 100 c.u. e. Tas ir, ja plānojat strādāt rūpnieciskā mērogā.

• Gadās, ka atrast kvalitatīvas smiltis nav nemaz tik vienkārši, un tajās ir vairāk nekā piemaisījumu. Neesiet sarūgtināts. Šajā gadījumā mangāna dioksīds nonāks glābšanā. Tas jāpievieno nelielos daudzumos. Ja tavā idejā tas ir stikls ar zaļganu nokrāsu, tad absolūti nekas nav jādara. Atstājiet visu kā ir.

Karbonāta un kalcija oksīda pievienošana:

• Karbonāts šajā gadījumā pazemina rūpniecisko stiklu ražošanas temperatūru. Tajā pašā laikā tas izraisa stikla koroziju ar ūdens piedalīšanos. Lai no tā izvairītos, stiklā papildus jāievada kaļķis vai kalcija oksīds.
• Stikla izturībai tiek izmantoti magnija vai alumīnija oksīdi. Parasti šie ieslēgumi stikla sastāvā aizņem nelielu procentuālo daļu. Šis rādītājs ir aptuveni 26-30 procenti.

Citu ķīmisko elementu pievienošana:

• Šī dekoratīvā stikla izgatavošanas metode mājās prasa izmantot svina oksīdu. Tas piešķir kristālam spīdumu, tā zemo cietību, padara to pieejamu griešanai un nodrošina zemu kausējuma veidošanās temperatūru.
• Lantāna oksīdu var atrast briļļu lēcās. Tam ir refrakcijas īpašība.
• Attiecībā uz svina kristālu tas var saturēt līdz 33 procentiem svina oksīda.

Svarīgs! Jo vairāk svina, jo lielāka veiklība nepieciešama izkausētā stikla veidošanai. Pamatojoties uz to, daudzi stikla pūtēji dod priekšroku mazākam tā daudzumam.

• Dzelzs piemaisījumi kvarca stiklā piešķir tam zaļu nokrāsu. Šajā gadījumā tiek pievienots dzelzs oksīds, lai palielinātu zaļganu nokrāsu. Tas attiecas arī uz vara oksīdu.
• Dzeltenu, dzintaru un pat melnu var iegūt ar sēra savienojumu. Tas viss ir atkarīgs no oglekļa vai dzelzs daudzuma, kas pievienots stikla lādiņam.

Stikla ražošanas galvenie posmi:

• Maisījumu ievieto temperatūras izturīgā tīģelī. Pēdējam jābūt pēc iespējas izturīgākam pret temperatūru, kas būs cepeškrāsnī. Tas var mainīties no 1500 līdz 2500 grādiem. Tas ir atkarīgs no piedevām.

Svarīgs! Tīģelim ir vēl viena svarīga prasība - tam jābūt tādam, lai to varētu viegli nostiprināt ar metāla knaiblēm.

• Izkausējiet maisījumu līdz šķidrai konsistencei. Rūpnieciskajam silikāta stiklam to var izdarīt ar gāzi darbināmā krāsnī.

Svarīgs! Ir arī elektriskās, mufeļkrāsnis un katlu krāsnis. Tos var izgatavot no speciāla stikla. Lūdzu, ņemiet vērā, ka kvarcs un smiltis, kas nesatur papildu piemaisījumus, pāriet stiklveida stāvoklī, kad temperatūra krāsnī ir 2500 grādi pēc Celsija. Ja saturam pievieno nātrija karbonātu, tā ir parasta soda, tad temperatūra pazemināsies līdz 1500 grādiem.

• Uzmanīgi uzraugiet stikla konsistenci. Ir svarīgi no tā savlaicīgi noņemt visus burbuļus. To var panākt, regulāri maisot līdz vienmērīgam blīvumam. Ir arī nepieciešams pievienot vienu no elementiem - nātrija hlorīdu, nātrija sulfātu vai antimona oksīdu.
• Veidojiet stiklu. Lai to izdarītu, izmantojiet kādu no tālāk norādītajām metodēm.
• Vienkāršākais ir izkausēto stiklu ieliet veidnē un pagaidīt, kamēr tas atdziest. Ar šo metodi tiek izveidotas daudzas optiskās lēcas. Iepriekš šo metodi izmantoja ēģiptieši.
• Gatavo izkausēto stiklu ievieto vannā, kurā ir izkausēta alva. Pēdējais darbojas kā substrāts. Tālāk jums tas jāizpūš ar saspiestu slāpekli formēšanai vai pulēšanai. Vēl viens veids ir savākt nepieciešamo stikla daudzumu dobas caurules galā un, pagriežot cauruli, to izpūst.

Svarīgs! Stiklu, kas izgatavots, izmantojot šo metodi, sauc par pludināto stiklu. Tas tiek ražots kopš 1950. gadu sākuma.

• Ļaujiet glāzei atdzist. Svarīgi to novietot vietā, kur tas netiks bojāts, nesabojās ūdens, putekļi vai, piemēram, lapas. Paturiet prātā, ka, saskaroties ar aukstiem priekšmetiem, tas saplaisās.
• Šīs metodes pēdējais posms stikla izgatavošanai mājās būs stikla atkausēšana. Šī termiskās apstrādes metode piešķirs materiālam izturību. Lietojot to, tiks noņemti visi punktveida sprieguma avoti, kas var rasties stikla dzesēšanas procesā.

Svarīgs! Pabeidzot šo darbu, stiklam var uzklāt papildu pārklājumus, lai palielinātu izturību un izturību. Var arī laminēt.

1. Neatlaidināts stikls ir mazāk izturīgs.
2. Kas attiecas uz temperatūru apdares darbiem, tā ir atkarīga no precīza stikla sastāva - no 400 līdz 550 grādiem pēc Celsija.
3. Stikla dzesēšanas ātrums ir atkarīgs no izmēra. Lieli stikla priekšmeti lēnām jāatdzesē. Mazākas lietas notiek ātrāk.

Stikla izgatavošanas metode, izmantojot cieto katlu

Otrs veids, kā mājās pagatavot stiklu, ir ogļu grauzdētājs. Apskatīsim visu soli pa solim šajā gadījumā.

Aprīkojums darbam

Vispirms jums ir jāizveido krāsns. Šim nolūkam lieliski piemērots grils. Ir svarīgi, lai tas tiktu uzkarsēts ar kokogli. Šajā gadījumā, lai izkausētu kvarca smiltis stiklā, tiek izmantots siltums, ko ogles rada sadedzinot. Atkal šī materiāla izmaksas nav pārāk augstas. Tie ir plaši pieejami.

Svarīgs! Izmantojiet standarta izmēru grilu. Labāk, ja tas ir kupola formā. Galvenās īpašības, kurām viņam vajadzētu būt, ir biezu sienu klātbūtne un laba izturība. Ja grilam ir ventilācijas atvere, kas parasti atrodas apakšā, tā ir jāatver.

Tomēr šajā metodē var būt nelieli šķēršļi. Pat ja ir ļoti augsta temperatūra, to ne vienmēr ir iespējams viegli izkausēt. Lai to izdarītu, pirms procesa sākšanas smiltīm jāpievieno kaļķis, boraks vai mazgāšanas soda. Piedevu daudzums nedrīkst pārsniegt ⅓-¼ no smilšu tilpuma.

Svarīgs! Atcerieties, ka šīs piedevas ievērojami pazemina smilšu kušanas temperatūru.

Stikla formatēšana

Stikla pūšanai sagatavojiet garu dobu metāla cauruli. Lai ielietu stiklu, nepieciešama veidne. Tam jābūt blīvam un nedrīkst izkausēt no karsta stikla. Izmantojiet, piemēram, grafītu.

Svarīgs! Izmantojot šo metodi, atcerieties, ka grils uzsilst daudz augstāk nekā parasti. Iespējams, ka pats grils var izkust. Tāpēc, ražojot stiklu šādā veidā, visas darbības jāveic rūpīgi un atbildīgi. Nolaidība var izraisīt nopietnus savainojumus vai pat nāvi.

Drošības pasākumi:

1. Darba zonas tuvumā novietojiet lielu daudzumu smilšu un ugunsdzēšamo aparātu.
2. Visi darbi jāveic ārpus telpām.
3. Piemēram, grīdai jābūt betonētai.
4. Gatavojot stiklu, turiet prom no grila, lai pasargātu sevi un savas drēbes no augstas temperatūras.
5. Atcerieties valkāt aizsargtērpu. Tie ir ugunsizturīgi apģērbi, cepeškrāsns cimdi, augstas izturības priekšauts virs apģērba un obligāta metināšanas maska.
6. Arī šajā metodē jums būs nepieciešams putekļu sūcējs. Tas darbosies kā ogļu pūtējs. Mēs to sakārtojam šādi: mēs attiecinām ķermeni uz pietiekamu attālumu. Mēs piestiprinām šļūteni pie ventilācijas atveres, kas atrodas zemāk. Tas var būt jāsaliek, lai iegūtu vēlamo formu. Varat to piestiprināt pie vienas no grila kājiņām. Šļūtenei jābūt stingri nostiprinātai, un tā nedrīkst kustēties.

Svarīgs! Ja notika pretējais, tad nekādā gadījumā netuvojieties viņam, jo ​​viņš ir ļoti karsts. Tālāk jums ir jāizslēdz putekļu sūcējs un jāaplūko šļūtenes stāvoklis. Tam jābūt vērstam tieši pret ventilācijas atveri.

Darbības procedūra:

• Novietojiet ogles grila iekšpusē. To vajag likt divas vai pat trīs reizes vairāk nekā gaļas cepšanai. Nu, ja tas ir piepildīts gandrīz līdz malai.

Svarīgs! Izmantojiet cietkoksnes kokogli. Tas sadedzina ātrāk un labāk nekā briketēts.

• Bļodas vidū ievietojiet čuguna trauku vai tīģeli ar smiltīm.
• Uzmanīgi izpētiet izmantoto ogļu iepakojumu. Iededziet to pareizajā veidā. Ir ogles, kas aizdegas tieši pašas no sevis, un ir materiāls, kuram izmanto aizdedzes šķidrumu. Pagaidiet, līdz liesma vienmērīgi izplatās.
• Pagaidiet, līdz ogles ir gatavas turpmākam darbam. Ogļu gatavību var noteikt pēc krāsas. Tie būs oranži.
• Nākamais solis ir putekļsūcēja ieslēgšana. Tas ir nepieciešams, lai ogles tiktu izpūstas.

Svarīgs! Ogles, kas pakļautas gaisa plūsmai, var uzkarsēt līdz ļoti augstām temperatūrām. Līdz aptuveni 1100 grādiem pēc Celsija. Tas jāņem vērā, atrodoties plīts tuvumā. No tā var parādīties augoši zibšņi.

• Ja temperatūra nav sasniegusi vēlamo skaitli, jums jāpārbauda šļūtenes atrašanās vieta ventilācijas atverē.
• Viss nepieciešamais smilšu kausēšanai jau ir izdarīts. Pēdējais solis ir izņemt stikla trauku no grila. Arī šeit jums jābūt ļoti uzmanīgiem. Izmantojiet garu metāla instrumentu.
• Pēc tam veiciet visas savas idejas ar stiklu.

Svarīgs! Ņemiet vērā, ka stikls, kas izgatavots, izmantojot šo metodi, būs biezāks. Ar viņu būs nedaudz grūtāk strādāt. Tas viss ir saistīts ar zemo temperatūru tā ražošanas laikā.

Visbeidzot, mēs piedāvājam jums vēl dažus padomus stikla pagatavošanai mājās:

• Speciālo kvarca smilšu vietā var izmantot pludmales smiltis. Tam jābūt visbaltākajam, viendabīgākajam un plānākam. Tomēr šāda stikla kvalitāte ne vienmēr būs nepieciešama.

Mēs esam piedāvājuši divus veidus, kā pats izgatavot stiklu. Tāda pati metode ir piemērota jūras stikla pagatavošanai mājās. Veicot darbu, esiet īpaši uzmanīgs, lai tas nepārvērstos par postošām sekām veselībai.

Katru dienu, izmantojot stikla priekšmetus, gandrīz neviens nedomā par to, no kā iegūts šis materiāls. Kā dažkārt top apbrīnojami skaisti interjera priekšmeti? Kā top stikls? Kāpēc saules gaisma brīvi iekļūst telpā caur logu? Kā daži stikla veidi nesaplīst pat smagi sitot?

Ražošanas tehnoloģija

Galvenais materiāls stikla ražošanai ir kvarca smiltis. Jā, tieši tā, kura ir nokaisīta ar smilšainām pludmalēm un pa kuru vasarā ar prieku var staigāt basām kājām.

Stikla ražošana sākas ar to, ka uz elektroniskajiem svariem precīzi izmērītā mazākā kvarca daudzums tiek uzkarsēts līdz temperatūrai virs 1500 grādiem C. Smilšu graudi kūst, veidojot viendabīgu masu. Nelielos daudzumos tiem pievieno sodas pelnus un kaļķakmeni. Kādā nolūkā?

Sodas pelni šajā procesā darbojas kā sava veida katalizators un liek smiltīm izkust zemākā temperatūrā, aptuveni 850 °C. Tas samazina ražošanas enerģijas izmaksas. Bet soda netiek izmantota bez kaļķakmens. Šo faktu izskaidro vienkārši: izkausētas smiltis un sodas pelni, sacietējot, veido vielu, kas viegli šķīst ūdenī (nav labākais materiāls sadzīves priekšmetu ražošanai). Šeit tiek pievienots arī magnija oksīds, alumīnija oksīds un borskābe. Kā arī vairākas vielas, kas novērš gaisa burbuļu veidošanos masā.

Pēc tam, kad visas sastāvdaļas ir sasildītas līdz noteiktai temperatūrai, seko strauja dzesēšana - tas neļaus smilšu graudiņiem atgriezties sākotnējā formā.

stikla varavīksne

Sasmalcināts kvarcs (smiltis) tā dabiskajā formā satur nelielu dzelzs piejaukumu, kas galaproduktiem nākotnē piešķir gaiši zaļu nokrāsu. Lai materiāls būtu caurspīdīgs, tam pievieno selēnu. Šī viela izdala sarkanīgus toņus, bet, sajaucot ar dzelzi, stikla virsma kļūst bezkrāsaina. Un no kā izgatavots visdažādāko toņu stikls, kas dažkārt pat nav monofonisks, mirdz visās varavīksnes krāsās?

Lai materiālam piešķirtu krāsu, sakarsētajam maisījumam pievieno metālu oksīdus. Kobalts piešķirs bagātīgas zilas krāsas. Produkts dzirkstīs purpursarkanās nokrāsās, ja ražošanas procesā pievienos mangānu, un zaļā krāsa tiks iegūta no hroma un dzelzs maisījuma. Hroma oksīds ir piemērots saulainai dzeltenai, hroma un vara oksīdi ir piemēroti smaragda zaļajam. Pievienotās sastāvdaļas ir atkarīgas no stikla rūpnīcas mērķa.

Spēka noslēpums

Nākamais process pēc krāsošanas ir maisījuma kristalizācija. To citādi sauc par homogenizācijas procesu. Rezultātā tiek noņemti visi gaisa burbuļi, svītras un citas neatbilstības, kas var vēl vairāk ietekmēt produktu kvalitāti.

Pēc homogenizācijas topošais stikls tiek nogādāts tvertnē ar izkausētu alvu aptuveni 1000 grādu C temperatūrā. Tā kā alvai ir lielāks blīvums, uz tās virsmas atrodas šķidrā stikla masa. Kur tas kļūst pilnīgi gluds, tas nedaudz atdziest, iegūstot cietību. Nākamajā posmā masu, kas tvertnē atdzisusi līdz 600 grādiem C, pārnes uz rullīšu konveijeru. Šeit, balstoties uz noteikumiem par to, kā stikls tiek izgatavots ar augstu kvalitātes līmeni, tas ir līdz temperatūras pazemināšanai līdz 250 grādiem C. Procesa ilgums tiek skaidrots ar nepieciešamību pēc vienmērīgas pakāpeniskas dzesēšanas, lai izvairītos no priekšlaicīgām plaisām. .

Unikāla bezatkritumu ražošana

Konveijera galā ir uzstādīta ierīce, kas kontrolē gatavā materiāla kvalitāti, un pie mazākās nepilnības stikls tiek nosūtīts pārkausēšanai ar jaunu sagatavotu maisījumu. Pēc kvalitātes kontroles nokārtošanas gatavās vajadzīgā formāta loksnes tiek sagrieztas un nosūtītas vai nu uz noliktavu, vai tālākai apstrādei. Tas viss ir atkarīgs no produkta mērķa.

Atlikumus pēc griešanas atkal ievieto maisījumā pārkausēšanai. Tur arī tiek palaists viss noraidītais materiāls. Pamatojoties uz stikla izgatavošanas veidu, var droši teikt, ka šī ražošana ir bez atkritumiem.

Veidi

Pateicoties tā ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām, stiklu klasificē pēc vairākiem kritērijiem:

• pēc mērķa (sadzīves vajadzības, rūpnieciskā izmantošana, būvniecība);
• pēc apstrādes veida (ķīmiskās, mehāniskās un speciālās tehnoloģijas);
• atbilstoši virsmas faktūrai (matēts, glancēts, pārklāts ar dažādiem metāliem, ar un bez plēves pārklājuma).

Nav skaidra iedalījuma kategorijās. Klasificējot, tie balstās uz tehnoloģiju un stikla izgatavošanas veidu. Gala rezultāts var būt daudzslāņu virsma ar apstrādātām malām vai izstrādājums ar augstu gaismas caurlaidības līmeni, auksti griezts. Jāņem vērā, ka atsevišķs kvalitātes parametrs ir gaismas caurlaidības līmenis. Nav stikla ar 100% līmeni, lietošanai mājās tas ir 82%. Augsto tehnoloģiju produktos: mikroskopos, teleskopos, dažādās lēcās un precīzijas instrumentos - šis rādītājs pārsniedz 90%.

Cilvēks ikdienā sastopas ar stikla izstrādājumiem. Stikls ir gandrīz maģisks priekšmets – no vienas puses tas ir caurspīdīgs, no otras – materiāls objekts. Viela būs caurspīdīga, kad fotoni (gaismas kvanti) iet caur to bez absorbcijas. Taču nez kāpēc visiem nenāk prātā doma – kā un no kā top stikls? Kā notiek process?

Interesanti fakti:

• Stikla sadalīšanai nepieciešami miljoniem gadu.
• Stikls tiek pārstrādāts, nezaudējot kvalitāti.
• Biezākais stikls pasaulē ir Sidnejas akvārija 26 cm ekrāns.

No kā izgatavots stikls?

Stikla izgatavošanai amatnieki ņem: kvarca smiltis (galvenā sastāvdaļa); laims; soda;

Pirmkārt, kvarca smiltis, soda un kaļķi tiek uzkarsēti īpašā krāsnī līdz 1700 grādu temperatūrai virs nulles. Smilšu graudi ir savstarpēji savienoti, pēc tam, kad tie ir homogenizēti (pārvēršas viendabīgā vielā), gāze tiek noņemta. Masu "iegremdē" izkausētā skārdā ar temperatūru virs 1000 grādiem, kas sava mazāka blīvuma dēļ peld pa virsmu. Jo mazāka masa nonāk skārda vannā, jo plānāks būs stikls pie izejas.

Interesanti fakti:

• Visdārgākais stikls pasaulē ir Murano stikls. Produkti no tā maksā miljoniem dolāru. Kopš seniem laikiem Venēcija ir bijusi slavena ar augstas kvalitātes stikla ražošanu. Autentiski zināms, ka 13. gadsimtā valsts valdība pārcēla ražošanu uz lielo Murano salu, un amatniekiem bija stingri aizliegts to atstāt. Sods ir nāvessods. Turklāt tūristiem vai citiem Venēcijas iedzīvotājiem tika slēgta arī ieeja salā. Šādi stingri pasākumi ļāva saglabāt ražošanas noslēpumu.
• Viena no interesantākajām viduslaiku garīgajām slimībām ir stikla slimība. Cilvēks ar šādiem traucējumiem domāja, ka ir no stikla, un baidījās saplīst. Francijas karalis Kārlis VI cieta no šādas kaites. Monarhs vienmēr valkāja vairākas apģērba kārtas un aizliedza nevienam pieskarties sev.

Kādas funkcijas soda un kaļķi veic ražošanas procesā?

Soda palīdz samazināt kušanas temperatūru 2 reizes. Ja tas netiek pievienots, smiltis būs ļoti grūti izkausēt un attiecīgi savienot atsevišķus smilšu graudus savā starpā. Kaļķi vajag, lai masa izturētu ūdeni. Ja tā nebūtu sastāvā, logs, piemēram, izšķīstu uzreiz pēc pirmā lietus, un stikls pārsprāgtu pēc saskares ar ūdeni.

Saistītie materiāli:

Kas ir Venēcijas stikls un kāpēc mākslinieki iegādājās olas?

Interesanti fakti:

1. Ķīna neražo stiklu vairāk nekā 500 gadus, no 14. līdz 19. gadsimtam. Tagad valsts ir viens no ražošanas līderiem un kontrolē trešo daļu pasaules stikla tirgus.
2. 1994. gads ASV bija ļoti rosīgs stikla pārstrādes jomā. Ja visus tajā gadā apstrādātos stikla izstrādājumus saliek vienā rindā, sanāk sava veida “ceļš” uz Mēnesi.

Kā tiek izgatavots krāsains stikls?

Stikls tiek ražots ne tikai bezkrāsains. Lai iegūtu krāsainu produktu, papildus galvenajām sastāvdaļām kausēšanas krāsnī pievieno ķīmiskos savienojumus:

1. Dzelzs oksīdi piešķir stiklam bagātīgu sarkanu nokrāsu.
2. Niķeļa oksīdi - brūni, violeti (atkarībā no daudzuma).
3. Lai iegūtu spilgti dzeltenu nokrāsu, pievienojiet urāna oksīdus smiltīm, sodai un kaļķiem.
4. Hroms padara stiklu zaļu.

Kādas ir stikla īpašības un īpašības?

Stikla izstrādājumu ražošanas sastāvdaļu proporcijas tiek izvēlētas atkarībā no to mērķa. Piešķirt: mājsaimniecības stiklu - kaut ko, no kā izgatavo traukus, glāzes, rotaslietas; ēka - vitrīnas, logi, vitrāžas;