Жидкое стекло свойства состав применение: Область применения и методы использования жидкого стекла

Содержание

Применение жидкого стекла в строительстве

Содержание

Виды жидкого стекла
- Силикатный раствор натрия
- Калийный раствор
Технические характеристики и свойства
- Эксплуатационные свойства
Жидкие силикатные растворы в строительстве
- Для чего жидкое стекло добавляют в бетон
- Нюансы использования жидкого стекла
- Назначение и применение силикатно-цементных растворов
- Гидроизоляция бетонного пола и стен
Условия хранения и техника безопасности

Жидкое, или растворимое стекло – это водно-щелочной раствор силиката натрия, калия или лития. В застывшем виде он имеет вид расплава, прозрачного или слегка окрашенного в желтоватый или зеленоватый цвет.

На отечественном строительном рынке раствор можно встретить под торговым наименованием «силикатный клей».

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;

Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Литиевые и аммониевые жидкие стёкла не имеют большого распространения из-за их ничтожно малого производства и высокой себестоимости.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Хорошее взаимодействие с различными минералами позволяет добавлять натриевое жидкое стекло в бетон, для улучшения его качества.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик – использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.

Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Технические характеристики и свойства

Эксплуатационно-технические характеристики регламентируются стандартами качества ГОСТ №13-078-81. Они могут несколько различаться для разных типов силикатных растворов и зависят от следующих показателей:

Вида катиона – калий, натрий, литий, четвертной аммоний;
Плотности жидкого стекла;
Значения силикатного модуля;
Процентного соотношения силикатов к общему объёму вещества.
Вязкости раствора.

Поэтому, перед тем, как выбрать тот или иной состав следует внимательно ознакомиться с его характеристиками.

Эксплуатационные свойства

Готовые к применению составы обладают следующими свойствами:

Гидрофобность. Обработка поверхности водными силикатами позволяет создать на ней защитное покрытие, предотвращающее впитывание влаги в мельчайшие поры и микротрещины. Благодаря этому свойству в строительстве широко используется гидроизоляция жидким стеклом;
Антисептичность. Пропитка деревянных изделий, наружных или внутренних стен зданий предотвращает появление на них грибка;

Огнестойкость. Силикатные растворы могут выступать в качестве антипиренов, придавая обработанным покрытиям огнестойкие качества;
Антистатичность. Жидкое стекло после застывания не накапливает на своей поверхности статического электричества, вследствие чего не притягивает к себе пыль и мелкую грязь;
Свойства отвердителя. Грунтовка поверхностей жидким силикатом позволяет увеличить их плотность благодаря заполнению всех пор и пустот;
Стойкость к агрессивным химическим средам. Добавка силиката натрия или калия в любые строительно-отделочные смеси – штукатурку, лакокрасочные составы, – повышает их стойкость к воздействию кислых и щелочных сред.

Жидкое стекло достаточно долговечно – время его эксплуатации при нанесении с соблюдением всех технологических условий, может превышать 5 и более лет. На воздухе концентрированная смесь может сохнуть от 10-15 минут до часа.

В различных растворах (например, с цементом) сроки застывания составляют от 2-3 часов до суток.

На время затвердения оказывают влияние такие факторы как:

Показатели влажности воздуха;
Температура воздуха;
Пропорции смеси – процент содержания в них силиката.

Таблица 3. Состав и технические характеристики разных типов натриевого стекла.

Жидкие силикатные растворы в строительстве

Как уже отмечалось, вещество широко применяется в строительстве и отделочной сфере:

С его помощью производится гидроизоляция фундаментов, подвалов и прочих помещений, подверженных воздействию повышенной влажности.
Благодаря низким показателям теплопроводности, водные силикаты могут использоваться и в качестве обмазочных теплоизоляционных материалов.
Стойкость к повышенным температурам позволяет использовать силикатные составы для увеличения стойкости конструкционных материалов к повышенным температурам и к открытому огню.

Для чего жидкое стекло добавляют в бетон

Одним из главных направлений использования силикатных растворов в строительстве – добавление их в состав бетона, что позволяет значительно улучшить технические и эксплуатационные свойства. Прежде всего, благодаря повышенной текучести, водорастворимые силикаты заполняют все поры и трещины бетонной поверхности. Это даёт возможность:

Создать влагозащитный слой. После высыхания бетонные растворы приобретают большую пористость. Поэтому конструкции из бетона подвержены воздействию влаги – вода, заполняя мелкие трещины и поры, в зимнее время превращается в лёд и увеличивается в объёме. В результате внутренние трещины расширяются, что через несколько климатических циклов может привести к растрескиванию и разрушению бетонной заливки. Силикатные составы, заполняя мелкие отверстия, препятствуют проникновению влаги вглубь бетона. Жидкие силикаты также увеличивают скорость схватывания бетона;

Укрепить поверхность. Особенностью бетонных конструкций является невысокая плотность и пористость верхних слоёв. Поэтому они не особенно стойки к различным внешним воздействиям – от физических нагрузок до перепадов температур. Жидкое стекло, благодаря своим хорошим клеящим способностям, играет для бетона укрепляющую роль, делая его более крепким и стойким к агрессивным внешним воздействиям.
Произвести антисептическую защиту. Антисептические качества силикатных составов создают защиту бетонных стен от появления плесени и грибковых поражений;
Повысить жаропрочность бетона.

Нюансы использования жидкого стекла

При изготовлении бетонных составов с использованием водорастворимых силикатов следует помнить, что их высокая концентрация может привести к ухудшению технических свойств бетона. Бетонные растворы должны включать в себя не более чем 3% из жидкого стекла.

Это связано с тем, что со временем силикаты могут вымываться водой, и на их месте остаются раковины и поры, что ведёт к преждевременному разрушению полой конструкции.

Другой негативный момент состоит в ослаблении прочности бетона при переизбытке жидкого стекла. Первоначально, силикаты, увеличивая скорость схватывания бетона, ведут к быстрому набору прочности. Однако, уже через 2 недели этот показатель начинает падать и бетонные растворы, изготовленные по традиционной технологии, обгоняют силикатные по этому показателю.

Чем больше добавлено в состав бетона жидкого стекла, тем ниже получится его прочность после полного застывания.

Защитная силикатная плёнка, образующаяся на поверхности бетонных стен, может значительно ухудшать их адгезию. В результате становится затруднительной декоративная обработка стен – облицовка плиткой, окраска, побелка.

Назначение и применение силикатно-цементных растворов

Цементные растворы, изготовляемые с применением жидкого стекла, могут использоваться для наружной отделки бетонных стен, что позволяет увеличить устойчивость поверхностей к сырости и высоким температурам. Для создания термозащитного слоя используются силикатно-цементные растворы, приготовленные в следующих пропорциях:

Портландцемент – 65-70%.
Жидкое стекло – 30-35%.

Структура обычного бетона начинает разрушаться уже при температуре, превышающей 200^оС. Использование обмазочной термоизоляции позволяет поднять этот порог до 1000 и более градусов.

С помощью такого же цементно-силикатного раствора можно создавать влагозащитные слои для бетонных конструкций. Подобным образом производится гидроизоляция подвала, внешних стен фундамента, пола и т.д.

Пропорции замеса зависят от области применения состава. В таблице даны рекомендуемые соотношения цемента и жидких силикатов для того или иного случая.

Область применения	Цемент	Песок	Жидкое стекло
Водостойкая штукатурка	30%	55%	15%
Гидроизоляция бассейнов, подвалов, перекрытий, фундаментных конструкций	35%	55%	10%
идроизоляция колодцев	30%	40%	30%
Грунт-составы	50%	–	50%

При замесе раствора сухой концентрат жидкого стекла растворяется в воде, после чего в неё последовательно добавляются цемент и песок в нужных пропорциях.

Гидроизоляция бетонного пола и стен

При проведении работ по гидроизоляции, следует соблюдать технические рекомендации и нормативы СНиП. При необходимости обработки цементно-силикатным раствором бассейна, наносить жидкое стекло можно как на внутренние, так и на наружные его поверхности. Для улучшения эффекта, возможно произвести комплексную гидроизоляцию.

Силикатно-цементный раствор наносится на бетонную поверхность бассейна 2-3 слоями, при этом каждый последующий слой следует наносить только после полного высыхания предыдущего.

Гидроизоляция пола жидким стеклом производится следующим образом:

Производится предварительная подготовка: обеспыливание, зачистка старого покрытия и т.д;
Плита покрывается адгезионным грунт-составом;
На пол ровным слоем укладывается жидкая стяжка из цементно-силикатного раствора;
После «схватывания» стяжки можно приступать к укладке финишного напольного покрытия.

При обработке стен подвала или фундамента, прежде всего производится зачистка и обработка швов и стыков. После высыхания швов обрабатывается вся поверхность стены. Обработка вновь повторяется спустя сутки. Раствор наносится малярной кистью, валиком или штукатурной кельмой.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 15; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 15; var jsInputerLaunch = 15;

Поделиться с друзьями:

Жидкое стекло натриевое: применение в строительстве

Что такое жидкое стекло? Жидко стекло – это раствор из силикатных солей, другими словами, силикатный клей. В состав смеси входит калий и натрий. Данные элементы также используют для производства традиционного стекла. Материал назван исходя из составляющих компонентов. Жидкое стекло широко применяют в различных сферах, к примеру, сельском хозяйстве и строительстве. Так как оно имеет подходящие свойства и характеристики.

Как правило, в строительстве используют его для гидроизоляции. А также оно выполняет защитную функцию. Слоем жидкого стекла покрывают стенки бассейнов, колодцев, напольный материал и стены помещений повышенной влажности. Срок эксплуатации конструкции с применением этого материала будет продлён на достаточное количество времени.

Содержание статьи

1 Основные свойства материала
- 1.1 Виды силикатного клея
- 1.2 Жидкое стекло: применение для гидроизоляции
2 Преимущества и недостатки жидкого стекла
3 Применение силикатного состава
4 Рекомендации профессионалов при работе с продуктом
5 Особенности материала

Основные свойства материала

По мнению профессиональных строителей, жидкое стекло имеет два основных свойства – склеивание строительных элементов и гидроизоляция. Склеенные материалы становятся более прочными и крепко соединёнными между собой.

По составу материалы снаружи крепче, чем внутри. После их обработки жидким стеклом, периферия изделия достигает внутреннего уровня прочности. Жидкое стекло проникает в структуру материала и делает его более крепким. На поверхности образуется водонепроницаемая гладкая плёнка.

Следует знать, что жидкое стекло нельзя наносить на поверхности, которые подлежат дальнейшей окраске, лакированию или покрытию штукатуркой и шпаклёвкой. Так как отделочные материалы не будут связываться с покрытым силикатным клеем.

Обработанные семена жидким стеклом дают возможность получить высококачественный сельскохозяйственный продукт с повышенной устойчивостью к различным заболеваниям растения и эффективным ростом.

Виды силикатного клея

Смесь бывает нескольких видов, в зависимости от компонентов в составе материала. Используемая соль в производстве влияет на основные характеристики и его предназначения.

Жидкое стекло натриевое обладает гидроизоляционными свойствами. Оно может служить добавкой для укрепления растворов для фундаментальной конструкции. И также используется для изготовления клеевых смесей, антисептических средств и огнеустойчивых составов.

Калийный раствор обладает повышенной устойчивостью к химическим воздействиям и атмосферному влиянию. В основном его используют для изготовления красок с защитными свойствами.

Жидкое стекло: применение для гидроизоляции

Свойства клея продлевают срок эксплуатации штукатурки, исключают отслаивание и трещины отделки. Образовывается крепкий продукт силикат кальция после вступления в химическую реакцию жидкого стекла с отделочным материалом.

Производители добавляют жидкое стекло для изготовления плит или блочных элементов с высокой теплоизоляцией. Особенность элементов с использованием жидкого стекла – высокая степень гидроизоляции.

Смесь применяется для укрепления цоколя, фундамента или стен сооружения. Окружающая среда может негативно влиять на конструкцию из традиционных строительных материалов. К примеру, перепад температуры, повышенная влага. Жидкое стекло для гидроизоляции бетона служит как добавочный материал, способный продлит срок службы готовой бетонной конструкции.

Преимущества и недостатки жидкого стекла

Смесь имеет низкую теплопроводность и клеящую структуру. Её покрытие характеризует высокую степень плотности и прочности. При обработке материал выдерживает до 1300 градусов, легко переносит оттаивание и заморозку.

Жидкое стекло может применяться в быту также как антисептик. Состав эффективен при борьбе с плесенью, грибком и прочими вредными микроорганизмами.

Продукт не содержит вредных веществ, безопасен для окружающей среды. Состав не несёт вреда человеку при низких и высоких температурах.

К недостаткам относят высокую щелочную среду смеси. В работе с данным составом нужно надевать перчатки для защиты от повреждений кожи. Попавший клей на накожный покров может образовать ожоги.

Применение силикатного состава

Для получения хорошего результата в работе с данным материалом следует придерживаться технологических рекомендаций. Неправильно нанесенный на основание клей может снизить качество произведенной конструкции.

Жидкое стекло – применение и его особенности:

На первом этапе нужно очистить рабочую поверхность от загрязнений.
Если обрабатывается плоскость из бетона, то как правило, не используют чистую смесь. Предварительно производится силикатный раствор с добавлением цементного песка в соотношении 1:10. Нужно цементный песок размеренно распределить по заготовленному раствору.
Силикат нужно наносить на рабочее основание кистью или валиком.
Обработка силикатом дерева не требует добавочных материалов. Небольшие деревянные элементы можно окунуть в стекло. Его состав не только покроет внешние стороны изделия, но и немного проникнет в структуру.
Клей имеет жидкую консистенцию, благодаря которой проникает даже в самые мелкие щели, делает конструкцию монолитной и гидроизоляционной.

Особенности материала

Для работы с бетоном, строители используют натриевое жидкое стекло. Оно способствует затвердению залитой бетонной смеси в короткий срок. За интенсивное затвердение материала отвечает алюминат натрия, который возникает в реакции бетонного раствора и силикатного клея.

На сегодняшний день на рынке доступен этот клей от различных производителей. Ценовая политика находится в допустимых значениях. Особенно экономически выгодно использовать жидкое стекло для гидроизоляции.

Нередко жидкое стекло для пола используют в современности. К примеру, укладке линолеума, плитки или заливки полов по различным технологиям. Целесообразно использовать его в качестве замазок для водопроводных труб из чугуна. Современные садоводы используют материал для обрезки деревьев. Покрытый срез ограничивает растение от различных заболеваний и вредителей.

Срок хранения клея не должен превышать один год. Обязательным условием является плотное закрытие ёмкости с материалом и запретный доступ для детей.

Таким образом, жидкое стекло — это уникальный силикатный продукт. Универсальное средство из солей можно использовать в чистом виде и добавлять в строительную смесь. Его свойства дают возможность получить высококачественную работу в быту строительстве и прочих сферах деятельности.

Видео по теме:

цементная стяжка после обработки жидким стеклом

02:43

Простой совет КАК БЫСТРО и ЛЕГКО дозировать по ОБЪЁМУ жидкие ДОБАВКИ в бетон.

02:19

Приготовление растворов жидкого стекла и хлористого кальция для монолитного арболита

03:06

3 распространенных типа стекла: свойства и применение | Kopp Glass

Стекло — чрезвычайно универсальный материал; он используется каждый день в многочисленных приложениях, о многих из которых большинство из нас даже не подозревает. Мы используем его, чтобы пить напитки, хранить еду, а также в качестве окон в наших домах и автомобилях, но стекло также используется во многих невидимых областях. Например, стеклянные компоненты используются в медицинском диагностическом оборудовании, электронике, изоляции зданий и в качестве армирующего материала в таких вещах, как доски для серфинга, ветряные турбины и ортопедические слепки. Каждый день мы взаимодействуем с множеством стеклянных форм и композиций.

Что такое стекло?

Стекла представляют собой аморфный материал, в котором отсутствует периодическая кристаллическая структура дальнего действия. Это 2D-представление натриево-известкового силикатного стекла иллюстрирует эту случайную атомную природу.
Примечание. В этом 2D-представлении дополнительная связь кремнезема с кислородом не видна, но будет присутствовать в 3D-модели. Стекло

представляет собой аморфный материал, в котором отсутствует периодическая кристаллическая структура с большим радиусом действия. Стекла могут быть сформированы несколькими способами, но наиболее распространенный метод включает нагревание сырья до расплавленной жидкости и затем быстрое охлаждение жидкости таким образом, чтобы атомы оставались в случайно расположенном атомарном состоянии.

При использовании метода плавления/охлаждения для формирования стекла процесс часто начинается со смеси нескольких порошков критического сырья. Эти порошковые смеси состоят из множества различных компонентов, каждый из которых играет важную роль. В большинстве стекол составы включают сеткообразователи, флюсы, модификаторы свойств, осветлители и красители. Химический состав определяет физические свойства и характеристики формованного стекла.

Затем это сырье нагревают до достаточной температуры плавления, чтобы образовалась однородная вязкая жидкость. На этом этапе, в зависимости от технологии производства, можно манипулировать расплавленным стеклом и придавать ему желаемую форму. Химический состав может быть изменен для соответствия различным техническим характеристикам или для улучшения технологичности.

3 Наиболее распространенные типы коммерческого стекла и их применение

Составы стекла разрабатываются таким образом, чтобы проявлять различные физические, химические и оптические свойства. Различные приложения требуют определенных типов стекла и производственных процессов. В коммерческом производстве стекла обычно используются несколько составов стекла. Мы кратко расскажем о трех наиболее распространенных коммерческих композициях стекла, их свойствах и типичных областях применения.

Тип стекла	Основные компоненты	Линейное тепловое расширение	Термостойкость	Химическая стойкость	Приложения
Боросиликат	SiO ₂ , B ₂ O ₃	-30-60 x 10 ^-7 /°C	Среднее — Высокое	Высокий	Промышленное оборудование Наружное освещение Лабораторная и кухонная посуда
Известково-натриевый силикат	SiO ₂ , Na ₂ O, CaO	-80-100 x 10 ^-7 /°C	Низкий	Средний	Емкости для воды и напитков Windows Конверты для ламп
Фосфаты	П ₂ О ₅	-90-110 x 10 ^-7 /°C	Низкий	Низкая, за исключением высокой устойчивости к фтористоводородной кислоте	Костяные каркасы Оптические волокна Теплопоглотители

Известково-натриевые кварцевые стаканы

Откройте холодильник и посмотрите на контейнеры и банки внутри, скорее всего, они сделаны из известково-натриевого кварцевого стекла. Это семейство стекол включает в себя множество стеклянных композиций, используемых для изготовления контейнеров для еды и напитков, декоративной посуды и аксессуаров, а также окон. На составы натриево-известкового кварцевого стекла приходится около 90% стекла, производимого в мире.

Его распространенность обусловлена тем, что он относительно недорог в производстве; материалы распространены, и в сочетании их можно плавить при более низкой температуре, чем многие другие составы стекла. Кроме того, за последнее столетие производственные процессы были усовершенствованы, оптимизированы и автоматизированы, чтобы повысить производительность массового производства этих очков.

Однако натриево-кальциевые кварцевые стекла обычно не так долговечны, как другие стекла, включая боросиликатные составы. Они, как правило, подвержены тепловому удару и могут разлагаться в химически агрессивных средах. Однако за счет дополнительного производства, такого как химическое и термическое усиление, можно повысить долговечность и прочность.

Боросиликатные стекла

Боросиликатные стекла обычно используются в суровых и требовательных условиях благодаря их превосходной долговечности. Они обладают хорошей устойчивостью к тепловому удару и могут выдерживать экстремальные циклические изменения температуры с минимальным эффектом. Например, Pyrex, коммерческая боросиликатная композиция, созданная Corning, Inc., обычно используется для выпечки дома или проведения экспериментов в лаборатории. Он может без повреждений перейти от приготовления в духовке к охлаждению на воздухе на прилавке. Это связано с низким коэффициентом теплового расширения, что позволяет стеклу создавать меньше внутренних напряжений во время процессов нагрева и охлаждения, вызывающих растрескивание или разрушение.

Хотя многие материалы могут быстро разлагаться в абразивных средах, боросиликатные композиции продемонстрировали способность решать эту задачу. Они обычно используются в осветительных приборах, где деградация поверхности и потеря проходящего света нежелательны.

В промышленных или транспортных условиях стекло часто подвергается воздействию агрессивных химикатов, таких как реактивное топливо, гидравлическая жидкость, кислоты, фотоинициаторы, солевые растворы и нефтепродукты. Даже постоянное воздействие воды может привести к повреждению некоторых очков. Боросиликатные стекла продемонстрировали способность противостоять влаге и химическому воздействию и будут продолжать работать, как и ожидалось, несмотря на длительное воздействие воды и химикатов. По этой причине эти стеклянные композиции обычно используются для изготовления лабораторной посуды, смотровых стекол в промышленном оборудовании, вводов трансформаторов, взрывозащищенного освещения и наружных линз самолетов.

Фосфатные стекла

Фосфатные стекла в основном состоят из формирователя сетки P ₂ O ₅ , где ранее упомянутые стекла используют SiO ₂ или B ₂ O _{3 сетка s 9004. Эти стекла обладают высокой стойкостью к плавиковой кислоте, но в остальном имеют относительно низкую стойкость к химической коррозии. Композиции можно сделать более устойчивыми к химическим веществам и окружающей среде путем разработки композиции для конкретных применений.}

Фосфатные стекла хорошо подходят для легирования различными красителями, включая ионы переходных металлов и оксиды редкоземельных элементов. Эта способность позволяет создавать очки с уникальным и желаемым спектром пропускания. Эти цветные очки нашли свою нишу в различных медицинских, военных и научных целях. Биоактивное стекло, которое является предпочтительным материалом для стимулирования роста костей в медицинской промышленности, также представляет собой композицию стекла на основе фосфатов.

Выбор стакана

На первый взгляд может показаться сложным решить, какое стекло лучше всего подходит для конкретного применения. Что важнее: высокая термостойкость или химическая стойкость? Не обязательно черный или белый ответ. Это зависит от окружающей среды, которой будет подвергаться стекло, а также от требуемых технических характеристик. Как только станут известны желаемые рабочие характеристики, обзор оптических, термических, химических и механических свойств стекла определит, какое стекло будет работать лучше всего и будет наиболее экономичным.

Узнать больше о стекле

Стекло — это уникальный и сложный материал, сильно отличающийся от других прозрачных материалов. Если вы новичок в разработке стеклянных линз или компонентов, это может быть пугающей задачей.

Чтобы помочь вам разработать более эффективные линзы для очков, мы создали всеобъемлющую электронную книгу, содержащую более 40 страниц информации о тепловых, оптических и механических свойствах стекла.

Если вы хотите узнать, как проектировать стеклянные линзы и компоненты, оптимизированные как для ваших требований к производительности, так и для условий эксплуатации, загрузите нашу бесплатную электронную книгу.

Руководство по свойствам стеклянных материалов

Обычно стекло представляет собой твердое и хрупкое вещество, обычно прозрачное или полупрозрачное. Он может состоять из смеси песка, соды, извести или других материалов. В наиболее распространенном процессе формования стекла сырье нагревается до тех пор, пока оно не станет расплавленной жидкостью, а затем быстро охлаждается для создания закаленного стекла.

Swift Glass является лидером в производстве стекла. У нас есть материалы от самых разных производителей стекла, таких как:

КОРНИНГ
ШОТТ
Витро
ГЭ

Каждый материал, который мы храним, тщательно отобран по своим физическим свойствам и уникальным характеристикам.

Некоторые из наших предложений включают:

Различные варианты смотрового стекла для использования в различных отраслях промышленности
Стекло SCHOTT BOROFLOAT® , которое используется в различных областях освещения, оптики и стеклянных пластин благодаря своим полезным свойствам, в том числе отличной механической прочности, устойчивости к экстремальным температурам и исключительной прозрачности
Кварцевое флоат-стекло для окон и витрин
Pyrex ® (снято с производства) для использования в средах с низким и высоким давлением
Vycor ® (снято с производства) для оптики, работающей в условиях высокого давления и высокой температуры

Состав и свойства стеклянных материалов

По сравнению со многими другими материалами стекло обладает высокими показателями твердости. Тем не менее, большинство типов стекла имеют тенденцию быть естественным образом хрупкими, что делает их уязвимыми для поломки или растрескивания в приложениях, где присутствуют удары, давление или напряжения. Чтобы устранить присущую ему хрупкость, инженеры и производители должны тщательно обрабатывать стекло в соответствии с оптимальными протоколами упрочнения/отпуска.

Типы стекла можно разделить по механическим и термическим свойствам, чтобы определить, для каких областей применения они наиболее подходят. В процессе выбора важно учитывать следующие свойства стеклянных материалов:

Вязкость

Вязкость является мерой внутреннего трения жидкости или сопротивления течению. Когда стекло находится в расплавленном жидком состоянии, большинство методов обработки, используемых производителями, требуют, чтобы его вязкость находилась в определенном диапазоне при определенной температуре. Это называется рабочей точкой или уровнем вязкости, при котором производители могут формировать стекло с помощью выдувания, прессования или других операций.

Прочность

Многие стекла — в зависимости от их конкретного состава — обладают высокой теоретической структурной прочностью. Однако некоторые практические соображения имеют тенденцию значительно снижать их рабочую прочность. Например, следующие факторы могут привести к субоптимальной прочности стекла:

Дефекты или дефекты на поверхности стекла
Термические напряжения, возникающие в процессе быстрого охлаждения
Введение мельчайших кристаллов в поверхность путем отжига

Дефекты на поверхности стекла могут служить очагами стресса. Сосредоточенное напряжение, создаваемое нагрузкой, оказывающей большее давление, чем может выдержать теоретическая прочность стекла, обычно вызывает растрескивание или поломку. Таким образом, изъяны или дефекты на поверхности стекла значительно снижают прочность изделия на излом. Тем не менее, производители могут устранить или предотвратить появление этих поверхностных дефектов и трещин за счет точности и осторожности в производственном процессе.

Очки различаются по уровню и типу прочности. Например:

Закаленное известково-натриевое стекло, также известное как стекло типа III, обладает высокой механической прочностью.
обладает высокой прочностью на сжатие, что делает его идеальным для использования в солнечных элементах, покровном стекле и сенсорных дисплеях, среди прочего.
обладает исключительной структурной прочностью и часто используется в стеклянных трубках, медицинских приборах и приборах для исследования космоса.

Тепловое расширение

Стекло имеет тенденцию к расширению при повышении температуры. Кривая теплового расширения стекла предоставляет инженерам и производителям три важных свойства рассматриваемого стекла:

Коэффициент теплового расширения измеряет скорость расширения в зависимости от температуры.
Температура перехода показывает начало вязкоупругого поведения и период внезапного расширения.

Стекла различаются по своим характеристикам теплового расширения и связанной с этим пригодности для обработки. Например, кварцевое стекло имеет низкий коэффициент теплового расширения, и поэтому его труднее придать форму или деформировать по сравнению с другими типами стекла.

Применение стеклянных материалов

Стекло в качестве основного исходного материала используется в чрезвычайно широком диапазоне применений и отраслей. Ниже приводится список некоторых распространенных стеклянных материалов:

Стекло жизненно важно для производства полупроводниковых пластин. Стеклянные пластины выступают в качестве несущей подложки, облегчая безопасное обращение с более тонкими и хрупкими силиконовыми материалами.
Дверцы духовых шкафов и поверхности плит обычно изготавливаются из стекла.
Биотехнологический сектор использует пластины из боросиликатного стекла для различных медицинских устройств из-за их чистой оптической прозрачности и устойчивости к высоким температурам, радиации и энергии. Стеклянные пластины также служат несущей подложкой для защиты силиконовых устройств, используемых в нанотехнологиях.
МЭМ и электроника. Экраны телевизоров, компьютеров и смартфонов сделаны из стекла. Инженеры используют специальные типы стекла для сенсорных дисплеев. Стеклянные пластины также используются в качестве носителей подложек и упаковки пластин для чувствительных компонентов в микроэлектронных механических системах (МЭМ) и электронике.
Автомобилестроение и транспорт. Ветровые стекла, фары и фонари подсветки изготовлены из специальных стеклянных материалов. Стекло также используется в качестве исходного материала для многих легких, усиленных конструкционных компонентов, используемых в автомобилях, авиалайнерах, вертолетах, океанских крейсерах и других транспортных средствах.
Медицинская техника. В качестве примера использования стекла в области медицины рентгеновские аппараты содержат стекло.
Возобновляемая энергия. Стекло с низким содержанием железа или экстрапрозрачное стекло имеет чрезвычайно ограниченные светоотражающие свойства, что делает его идеальным для покрытия солнечных батарей. Максимальное количество солнечного света может проникать через стеклянную крышку и помогать заряжать солнечную батарею.
Упаковка для интегральных схем (ИС). Стеклянные сквозные отверстия (TGV) и стеклянные крышки на уровне пластины (WLC) используются для защиты ИС от коррозии или ударов для обеспечения оптимальной функциональности. Они служат для двойной цели удержания контактов внешних цепей на месте.

Сотрудничество со Swift Glass

Стекло полезно для многих приложений во многих отраслях. Однако важно, чтобы компании использовали стеклянный материал, наиболее подходящий для желаемого применения.

На протяжении почти столетия компания Swift Glass зарекомендовала себя как лидер отрасли в производстве высококачественного стекла на заказ.

РубрикаРазное