ХИМИЯ ПРЕЗЕНТАЦИЯ РОМА ЗАХАР АНДРЕЙ МАТВЕЙ

1. Традиционное стекло. Виды, известные к 80-м годам XX века

ТРАДИЦИОННОЕ СТЕКЛО. ВИДЫ,
ИЗВЕСТНЫЕ К 80-М ГОДАМ XX
ВЕКА
Выполнили ученики 9 в класса: Дорожкин
Роман, Гуряшин Андрей, Кучерявый Захар,
Семёнов Матвей.

2. Введение

ВВЕДЕНИЕ
К 80-м годам XX века стекольная промышленность представляла
собой высокоразвитую отрасль химической технологии.
Традиционное стекло — это материал, получаемый путем
переохлаждения расплава, независимо от состава, переходящий из
жидкого состояния в твердое аморфное состояние. В основе
большинства стёкол лежит система SiO₂ (кремнезем) — Na₂O (оксид
натрия) — CaO (оксид кальция).

3. Стадии производства традиционного стекла

СТАДИИ ПРОИЗВОДСТВА
ТРАДИЦИОННОГО СТЕКЛА
Производство любого вида стекла (будь то оконное, тарное или оптическое) к 80-м годам включало
следующие ключевые этапы:
1.
Подготовка сырья (шихты)
2.
3.
1.
Дробление, просеивание, сушка компонентов.
2.
Тщательное дозирование и смешивание кварцевого песка, соды (или сульфата натрия), известняка, доломита и
стеклобоя.
Варка стекла (плавление)
1.
Процесс проходит в стекловаренных печах (ванных или горшковых) при температурах 1400–1600 °C.
2.
Этапы варки: силикатообразование, стеклообразование, осветление (удаление пузырей газа), гомогенизация
(усреднение состава), студка (охлаждение расплава до вязкого состояния).
Формование
1.
4.
1.
Выдувание (ручное или механическое) — для бутылок, стаканов, художественных изделий.
2.
Прессование — для тарелок, толстостенной посуды.
3.
Флоат-метод (Float-процесс) — революционный метод 60-х годов, доминировавший к 80-м для листового стекла
(стекло течет на поверхности расплавленного олова, образуя идеально ровную поверхность без оптических искажений).
4.
Вертикальная вытяжка — устаревающий, но еще используемый метод для оконного стекла.
Отжиг
1.
5.
Придание расплавленной стекломассе необходимой формы. Методы зависели от типа изделия:
Критически важная стадия. Изделие медленно охлаждают (контролируемая скорость) для снятия внутренних
напряжений, возникающих при формовании. Без отжига стекло будет хрупким и разрушится само по себе.
Обработка и контроль
1.
Резка, шлифовка, полировка, нанесение покрытий, а также технический контроль ОТК (отдел технического
контроля).

4. Виды стёкол, известные к 80-м годам XX века

ВИДЫ СТЁКОЛ, ИЗВЕСТНЫЕ К 80-М
ГОДАМ XX ВЕКА
1. Натриево-кальциевое (известково-натриевое) стекло
Состав: SiO₂, Na₂O, CaO.
Характеристика: Самый распространенный тип («обычное стекло»). Дешевое, химически стойкое, но имеющее высокий коэффициент
термического расширения.
Применение: Оконное стекло, бутылки, банки, недорогая посуда.
2. Хрустальное стекло (свинцовое)
Состав: Замена оксида кальция (CaO) и части натрия на оксид свинца (PbO) (от 10% до 30%).
Характеристика: Высокая плотность, блеск, «звонкость», высокий показатель преломления света (n ≈ 1,52-1,65). Был на пике
популярности как элитная посуда к 80-м годам.
Применение: Люстры, дорогая посуда, сувениры, линзы для оптики низкого класса.
3. Боросиликатное стекло
Состав: SiO₂, B₂O₃ (до 13%), Na₂O, Al₂O₃.
Характеристика: Обладает исключительной термостойкостью (выдерживает перепады температур до 300°C) и высокой химической
устойчивостью.
Применение: Химическая лабораторная посуда (Pyrex, Jena), бытовые термостойкие формы для запекания, трубопроводы в
химической промышленности.
4. Кварцевое стекло
Состав: SiO₂ (чистый) ≥ 99,8%.
Характеристика: Требует очень высокой температуры варки (около 1700°C). Максимальная термостойкость, пропускает
ультрафиолет.
Применение: Специальные приборы для научных исследований, оптоволокно, космическая техника.
5. Стеклоситаллы (ситаллы)
Характеристика: Это «стеклокристаллические» материалы, разработанные в середине XX века и активно внедряемые к 80-м. Стекло
специально кристаллизуют (зарождают кристаллы внутри аморфной фазы), получая материал, по прочности сравнимый со сталью, но
легкий.
Применение: Обшивка космических аппаратов, плиты для кухонь (керамические варочные панели), зеркала крупных телескопов.

5.

Отрасль силикатной
промышленности
Сырьё (основные компоненты)
Технологии производства
Производство листового стекла
(оконное, витринное)
Кварцевый песок (SiO₂), Сода
кальцинированная (Na₂CO₃),
Известняк (CaCO₃), Доломит
(MgCO₃·CaCO₃), Сульфат натрия
(Na₂SO₄) — осветлитель, Стеклобой
Флоат-процесс (формование на
расплаве олова), реже —
вертикальная вытяжка (метод Фурко
или Либби-Оуэнса)
Производство тарного стекла
(бутылки, банки)
Кварцевый песок, Сода, Известняк,
Доломит, Полевой шпат (Al₂O₃),
Высокий процент стеклобоя (до 40%)
Автоматическое формование
методом выдувания в прессформе (метод ВВ) на роторных линиях
(типа Roirant или Lynch)
Производство сортовой посуды и
хрусталя
Кварцевый песок высших сортов,
Сода, Оксид свинца (PbO) , Поташ
(K₂CO₃) для блеска
Ручное или
механизированное выдувание, пресс
ование, алмазная грань (огранка),
химическое и механическое
полирование
Производство термостойкой и
химической посуды (боросиликаты)
Кварцевый песок, Бура
(Na₂B₄O₇) или Борная кислота
(H₃BO₃) , Глинозем (Al₂O₃), Сода
Варка в горшковых печах (для чистоты
состава), прессование или выдувание
с последующим строгим отжигом для
снятия термонапряжений
Производство технического стекла
(ситаллы, оптика)
Чистый кварц (SiO₂), Оксиды
редкоземельных элементов, Титанат
бария, Литиевые концентраты
Литейная технология (полив расплава
на стол), шлаковая
кристаллизация (термообработка для
получения ситаллов), шлифовка и
полировка

6. Заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
К 80-м годам XX века традиционное стекло прошло долгий путь от
примитивной варки в горнах до высокомеханизированного
производства. В этот период окончательно сформировались основные
типы стёкол (натриево-кальциевое, свинцовое, боросиликатное), была
освоена технология флоат-стекла, изменившая качество листового
стекла, и начался активный переход к стеклокристаллическим
материалам (ситаллам), стирающим грань между стеклом и керамикой.