Характеристика основных видов стекла и требования, предъявляемые к ним

Листовое оконное стекло. Светопрозрачность листового стекла толщиной 2 и 2,5 мм должна быть не менее 87 %, стекла толщиной 3 и 4 мм -не менее 85 %.

В связи с увеличением производительности стекловаренных печей, повышением скоростей вытягивания стекла, а также освоением технологии производства стекла на поверхности расплавленного металла (флоат-процесс) к составам оконных стекол предъявляются следующие требования: пониженная скорость кристаллизации, высокая скорость варки, оптимальная скорость твердения.

По химической стойкости оконное стекло относят к III гидролитическому классу и при использовании его непосредственно для остекления зданий и сооружений порчи его поверхности, как правило, не отмечается.

Химический состав листового и всех остальных стекол приведен в приложении 1.

Тарное стекло используют для расфасовки, хранения и транспортирования различных жидких, пастообразных и твердых продуктов. Изделия из тарного стекла должны иметь хороший внешний вид, быть гигиеничными, инертными по отношению ко всем видам пищевых продуктов, обладать температуроустойчивостью, позволяющей пастеризовать и стерилизовать пищевые продукты. К недостаткам стеклянной тары следует отнести сравнительно большую массу и невысокую механическую прочность.

Состав стекла для того или иного вида тары зависит от способа ее производства и назначения. Кроме основных компонентов SiO₂, СаО и Na₂O тарные стекла содержат от 3 ... 3,5 % MgO, а также до 3 ... 5 % Al₂O₃.

Содержание оксидов железа в бесцветных стеклах до 0,1 %, а в полубелых - до 0,5 % Fe₂O₃. Окрашенные стекла содержат Fe₂O₃ до 1,5 ... 2 % и MgO до 1 ... 2 %. По химической стойкости тарное стекло должно быть не ниже III гидролитического класса.

Наиболее распространенный способ повышения механической прочности и эксплуатационной надежности стеклянной тары - нанесение пленочных защитно-упрочняющих покрытий. В качестве оксидно-металлических покрытий чаще всего применяют оксидно-оловянные, наносимые при воздействии паров SnCl4 на горячую (450 ... 600°С) поверхность изделий. Кремнийорганические пленки наносят на изделия путем распыления водных эмульсий кремнийорганических жидкостей типа ГКЖ-94 при температуре 150 ... 200 С. В некоторых случаях наносят покрытия из пластических масс на основе поливинилхлорида путем окунания изделий в ванну. У изделий с защитными покрытиями возрастает сопротивление внутреннему давлению на 6 ... 20 %, за счет повышения механической прочности примерно в 1,5 ... 2 раза снижаются потери при транспортировании стеклянной тары. Кроме того, благодаря повышению механической прочности стеклотары значительно снижаются потери пищевых продуктов на предприятиях пищевой промышленности.

Сортовое стекло используют для производства изделий бытового назначения. Оно должно обладать высоким показателем светопреломления и максимальным светопропусканием, иметь хорошие варочные свойства и малую склонность к кристаллизации, хорошо поддаваться механической и химической обработке. Составы сортовых стекол подразделяют на три основные группы: обычные бесцветные натрийкальцийсиликатные составы, хрустали и цветные стекла. Свинцовые хрустали занимают особое место в производстве изделий бытового назначения. Они имеют небольшую вязкость и медленно твердеют. С увеличением содержания оксида свинца повышается показатель светопреломления. При введении в состав стекла 18 ... 24 % оксида свинца РbО показатель светопреломления составляет 1,532 ... 1,542, а светопропускание достигает 90 ... 92 %.

При введении красителей в состав шихты стекло окрашивается, давая при этом яркие чистые спектры цветов. Степень окрашивания зависит от вида красителя, его концентрации, состава стекла и условий варки.

Кварцевое стекло представляет собой силикатное стекло, состоящее практически из одного кремнезема и обладает целым комплексом ценных свойств: термостойкостью, огнеупорностью, химической и радиационной устойчивостью, прозрачностью в широком диапазоне длин волн, оптической и акустической однородностью, высокими электроизоляционными свойствами. Благодаря этим свойствам изделия из кварцевого стекла эксплуатируются в условиях высоких температур и давлений, глубокого вакуума и холода, динамических и вибрационных нагрузок, кинетического нагрева и резкого охлаждения, воздействия агрессивных сред, ядерных и космических излучений.

Для получения достаточно однородного стекла температура расплава должна быть не ниже 1850 ... 1950 С. Его получают путем плавления в электрических печах чистых природных (горный хрусталь) или искусственных кристаллических разновидностей кремнезема, а также синтетического диоксида кремния.

Прозрачное техническое и оптическое стекло используют для изготовления различной аппаратуры, лабораторной посуды и приборов, труб и стержней, смотровых стекол и люков реакторов, высокочастотных изоляторов.

Особо чистое кварцевое стекло служит для производства труб, тиглей, различной аппаратуры, используемых в полупроводниковой технике и радиоэлектронике.

Из прозрачного стекла вырабатывают термостойкую кислотоупорную аппаратуру и емкости, арматуру, огнеупоры для стекловаренных печей, защитные чехлы термопар, корпуса электропечей и т. д.