Техническое стекло
08
Янв/
2015

Мы нередко восхищаемся формой стеклянной вазы, игрой света на ее гранях. Удивляемся мастерству умельца-стеклодува, создавшего замысловатый графин. Но есть стекла обыкновенные, которых мы почти не замечаем. А тем не менее трудно, даже приблизительно подсчитать, сколько раз в день нам доводится смотреть сквозь стекла наших квартир, окна автобусов, троллейбусов, следить сквозь стекло кинескопа за событиями на экране телевизора. К этим обыкновенным стеклам стоит присмотреться повнимательнее. Как удается сделать их такими прозрачными, ровными, однородными, прочными и гладкими?
Вы не раз видели на поверхности луж радужную, блестящую пленку нефти или бензина. Блестит она потому, что поверхность ее практически идеально гладкая. С одной стороны она как бы отполирована силами поверхностного натяжения, с другой – прилегает к гладкой поверхности воды. Приступая к созданию самой скоростной линии производства технического стекла на Борском стеклозаводе, ученые задумали сделать так, чтобы стекло полировало само себя, как пленка на воде. Но ведь стекло не бензин. Если налить его в воду, то получится просто «пшик», как в известной сказке.

Для создания установки нужно было найти жидкость, которая не закипала бы при температуре жидкого стекла, была бы тяжелее его, чтобы стекло не утонуло, а растекалось по ее поверхности пленкой, и, наконец, чтобы жидкость не вступала с жидким стеклом в химическую реакцию. Химическая стойкость стекла хорошо известна. Оно не боится воды, едких газов и даже кислот. Молекулы стекла так плотно сцеплены между собой, что вещества, которые могли бы вызвать коррозию, не могут проникнуть между ними. Но это мы сказали о готовом, холодном стекле. А когда оно находится в расплавленном состоянии, его молекулы подвижны, если можно так сказать, разболтаны.

Поэтому очень важно предохранить горячее стекло от веществ, которые могли бы вступить с ним в химическое соединение. Реакция между стеклом и неудачно найденной жидкостью могла бы привести к его помутнению. На роль жидкости, пригодной для производства стекла, как нельзя лучше подошло… олово. И действительно, при температурах изготовления технического стекла, олово — самая настоящая жидкость. Из плавильной печи стекломасса с температурой 1300 градусов стекает в ванну длиной 55 и шириной 7 метров.

Чем больше стекломассы стекает из печи в ванну, тем быстрее она растекается по поверхности олова и тем больше толщина стеклянной полосы в конце бассейна. Поэтому, регулируя дозировку стекломассы, можно получать стекло различной толщины. За дозировкой следит автоматика. Только ей под силу точно поддерживать количество стекающей в ванну стекломассы, чтобы стекло выходило однородное по толщине. От нее же зависит, чтобы стеклянная полоса без разрывов двигалась по поверхности олова в конец бассейна. Установленные под ванной электронагреватели в начале бассейна нагревают олово до 1050 градусов, в конце — до 600.

Поэтому, двигаясь самотеком в конец ванны, стекло успевает затвердеть. Здесь поверхность стеклянной ленты идеально гладкая, ровная. Силы поверхностного натяжения с успехом заменяют самую тщательную механическую полировку. Ленту подхватывают графитовые валки. Температура в 600 градусов графиту нипочем, он может выдержать и в несколько раз большую. И, кроме того, графит, как и олово, не вступает в реакцию со стеклом. Здесь стоит вернуться к разговору о химических свойствах стекла. Как мы уже сказали, графит, и олово в реакцию со стеклом не вступают. А вот окись олова мгновенно прилипает к его поверхности и портит ее.

Конечно, установка тщательно герметизирована, разлив стекла, и движение стеклянной полосы происходят в атмосфере, состоящей из специальной смеси инертных газов. Но ведь установка огромна. Достаточно кислороду найти хоть крошечную лазейку, и он немедленно образует окисную пленку на поверхности оловянной «лужи». Ученые вычислили, что концентрация кислорода даже в одну десятитысячную долю процента может привести к появлению бракованного стекла. Как с этим бороться? Сделать двойную, тройную герметизацию? С окислением решили бороться… окислением. Конечно, олову окисляться нельзя, но ведь есть металлы, которые окисляются легче, чем олово. Если ввести в олово, скажем, магний, то он будет отбирать у олова проникший в ванну кислород, связывать его. И держать так крепко, что отнять у него кислород не сможет и жидкое стекло. Поэтому в ванне боровской установки вместе с оловом постоянно циркулирует несколько тысячных долей процента магния.

Вышедшую из ванны стеклянную ленту еще нельзя использовать. Она очень хрупка из-за внутренних напряжений. Такое техническое стекло недолго простоит в окне дома или в витрине магазина, может лопнуть даже без видимых причин. Поэтому как металлурги снимают напряжения в металле, отжигая его, так специалисты-стекольщики отжигают стекло. Графитовые валки подают вышедшую из ванны ленту в камеру отжига. Длина камеры — двести метров. Поступив туда, стеклянная полоса нагревается и постепенно остывает.

Весь процесс идет непрерывно. Именно поэтому на новой установке и удается всего за один час получать почти полтора километра стеклянной ленты. Это в четыре раза больше, чем любым другим способом! Из камеры отжига и выходит то самое обыкновенное техническое стекло, что мы по многу, раз видим каждый день. Прочное, прозрачное, гладкое. Остается лишь раскроить его резцами из искусственных алмазов и отправить на стройки, в магазины, на заводы

Теперь, когда мы почти всё знаем о производстве технического стекла, можно немного поговорить о том, как оживить его. Для этого незаменимым помощником окажутся акриловые краски по стеклу. Этот вид красок создан специально для росписи изделий из стекла, фарфора, оргстекла и подобных материалов. Витражные краски очень популярны сейчас среди дизайнеров интерьера для придания помещению определенного настроения.

  • 369
  • Оставить комментарий
    • Ваше имя