Химические свойства стекла

Стекло устойчиво к непродолжительному воздействию при нормальной температуре различных химических сред (влаги, солей, газов и др.), за исключением плавиковой кислоты (HF). При длительном воздействии реагентов и повышенной температуре стекло подвергается постепенному разрушению — коррозии, которая сопровождается появлением на поверхности белого налета или ирризирующей пленки. Под действием фтористо-водородной кислоты стекло легко разрушается, что используют для нанесения на изделия различных украшений.

Вопрос 3 Основы производства стеклянных изделий

Производство стеклянных изделий состоит в основном из трех этапов: получения стекломассы, формования изделий и обработки изделий. Каждый из этих этапов включает ряд операций, обеспечивающих получение изделий с определенными свойствами с учетом их назначения. Процесс изготовления стеклоизделий строится по заранее разработанному режиму. Нарушение установленных режимов может привести к ухудшению качества готовой продукции или к браку. Структурная схема производства стеклянных изделий приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема производства стеклянных изделий

Ниже рассмотрим процессы, оказывающие решающее влияние на формирование свойств готовых изделий.

Этап - ПОЛУЧЕНИЕ СТЕКЛОМАССЫ

Сырьевые материалы

Сырьевые материалы делят на главные или стеклообразующие, и вспомогательные.

К главным, стеклообразующим, материалам от носятся, .вещества, необходимые для введения в стекломассу кислотных, щелочных и щелочноземельных оксидов, обеспечивающих получение изделии с необходимыми физическими и химическими свойствами.

Вспомогательные материалы применяют для придания готовым изделиям цвета, обеспечения необходимых условий для получения изделий высокого качества, а также ускорения процессов варки и осветления стекломассы. В некоторых случаях одни и те же материалы могут выполнять различные функции.

Стеклообразуюшие материалы.

К ним относятся кварцевый песок, борная кислота или бура, полевой шпат, каолин, сода и сульфат натрия, поташ, известняк и мел, доломит, сурик, окиси цинка, алюминия, кальция, магния и бария, нефелин, стекольный бой и другие соединения.

Вспомогательные материалы.Основными вспомогательными материалами являются красители, глушители, обесцвечиватели, осветлители, окислители, восстановители и ускорители варки стекломассы.

Подготовка сырьевых материалов

Для получения качественной стекломассы и изделий сырьевые материалы подвергают соответствующей подготовке. В зависимости от природы и вида исходного вещества она включает такие операции, как обогащение, сушка, измельчение и др.

Подготовленные соответствующим образом сырьевые материалы взвешивают на автоматических весах по определенной рецептуре и тщательно перемешивают для получения однородной по составу порошкообразной смеси — шихты. При определении состава шихты необходимо учитывать примеси, содержащиеся в исходных материалах, а также потери и отходы, которые могут произойти при варке.

Перемешивают шихту и для предотвращения расслаивания (при транспортировании к месту варки и при загрузке в печь) вследствие различной плотности компонентов шихту увлажняют (до 4%).

Варка стекломассы

Процесс варки стекломассы представляет комплекс физических, химических и физико-химических процессов, происходящих в шихте, расплаве силикатов и стекломассе. Физическими процессами являются нагревание шихты, испарение влаги, улетучивание и плавление компонентов; химическими — расщепление гидратов, удаление химически связанной воды, разложение карбонатов и других веществ. К физико-химическим процессам, протекающим при варке стекломассы, относятся взаимное растворение исходных веществ в твердом и жидком состояниях, взаимодействие газов атмосферы печи со стекломассой и др.

Температура варки стекломассы 1450 – 1500 ^оС.

Варку стекломассы осуществляют в печах непрерывного и периодического действия. Основными из них являются горшковые и ванные. Время варки посудного стекла 16-18 ч.

Этап – ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ