Първоначално стъклото е получено от втвърдяването на кисели скали, изхвърлени от вулкани. Около 3700 г. пр. н. е. древните египтяни са правили стъклени орнаменти и прости стъклени изделия. По това време имаше само цветно стъкло. Около 1000 г. пр. н. е. Китай произвежда безцветно стъкло. През 12 век след Христа се появява търговското стъкло, което започва да се превръща в промишлен материал. През 18 век, за да се задоволят нуждите на разработването на телескопи, се произвежда оптично стъкло. През 1873 г. Белгия за първи път произвежда плоско стъкло. През 1906 г. Съединените щати произвеждат плоско стъкло, което води до машината. Оттогава, с индустриализацията и широкомащабното производство на стъкло, едно след друго излиза стъкло с различни приложения и различни свойства. В съвременните времена стъклото се е превърнало във важен материал в ежедневието, производството, науката и технологиите.
Типът стъкло обикновено се разделя на оксидно стъкло и неоксидно стъкло според основните компоненти. Има малко видове и количества неоксидно стъкло, главно халкогенидно стъкло и халогенно стъкло. Анионите на халкогенидното стъкло са предимно сяра, селен, телур и др., Които могат да прекъсват светлината с къса дължина на вълната и да пропускат жълта, червена светлина и близка и далечна инфрачервена светлина. Има ниско съпротивление и има свойства на превключване и памет. Халогенното стъкло има нисък индекс на пречупване и ниска дисперсия и се използва най-вече като оптично стъкло.
Оксидното стъкло се разделя на силикатно стъкло, боратно стъкло, фосфатно стъкло и т.н. Силикатното стъкло се отнася до стъклото, чийто основен компонент е SiO 2, което има много разновидности и широко приложение. Обикновено според различното съдържание на SiO 2 и оксиди на алкални и алкалоземни метали в стъклото, то се разделя на: ① Кварцово стъкло. Съдържанието на SiO 2 е по-голямо от 99,5%, нисък коефициент на топлинно разширение, устойчивост на висока температура, добра химическа стабилност, предаване на ултравиолетова светлина и инфрачервена светлина, висока температура на топене, висок вискозитет и трудно формоване. Използва се най-вече в полупроводници, електрически източници на светлина, оптична комуникация, лазери и други технологии и оптични инструменти. ②Високо силициево стъкло. Съдържанието на SiO 2 е около 96%, а свойствата му са подобни на тези на кварцовото стъкло. ③ Натриево варово стъкло. Съдържа главно SiO 2 и също така съдържа 15% Na 2 O и 16% CaO. Той е с ниска цена, лесен за оформяне, подходящ за широкомащабно производство и производството му представлява 90% от практичното стъкло. Може да произвежда стъклени буркани, плоско стъкло, прибори, електрически крушки и др. ④ Оловно силикатно стъкло. Основните компоненти са SiO 2 и PbO, които имат най-висок индекс на пречупване и висока обемна устойчивост и имат добра омокряемост с метали. Те могат да се използват за производство на крушки, стебла на вакуумни тръби, кристално стъкло, кремъчно оптично стъкло и др. Оловното стъкло, съдържащо голямо количество PbO, може да блокира рентгеновите и γ-лъчите. ⑤ Алумосиликатно стъкло. Със SiO 2 и Al 2 O 3 като основни компоненти, той има висока температура на омекване и се използва за направата на газоразрядни крушки, високотемпературни стъклени термометри, тръби за химическо горене и стъклени влакна. ⑥Боросиликатно стъкло. Със SiO 2 и B 2 O 3 като основни компоненти, той има добра устойчивост на топлина и химическа стабилност. Използва се за производство на съдове за готвене, лабораторни инструменти, стъкло за заваряване на метали и др. Боратното стъкло се състои главно от B 2 O 3, има ниска температура на топене и може да устои на корозия от натриеви пари. Боратното стъкло, съдържащо редкоземни елементи, има висок индекс на пречупване и ниска дисперсия. Това е нов вид оптично стъкло. Фосфатното стъкло използва P 2 O 5 като основен компонент, има нисък индекс на пречупване и ниска дисперсия и се използва в оптични инструменти.
Освен това стъклото се разделя на закалено стъкло, поресто стъкло (т.е. пеностъкло с размер на порите около 40, използвано за обезсоляване на морска вода, филтриране на вируси и т.н.) според експлоатационните характеристики, проводимо стъкло (използвано като електроди и самолети предни стъкла), стъклокерамика, опалово стъкло (използвано за осветителни устройства и декоративни елементи и др.) и кухо стъкло (използвано като стъкло за врати и прозорци) и др.
Производствен процес Основните суровини за производството на стъкло са стъклоформовъчни тела, стъклени корекции и стъклени междинни продукти, а останалите са спомагателни суровини. Основните суровини се отнасят до оксидите, въведени в стъклото за образуване на мрежа, междинни оксиди и оксиди извън мрежата; спомагателните суровини включват избистрители, флюси, помътняващи вещества, оцветители, обезцветители, окислители и редуциращи агенти.
Процесът на производство на стъкло включва главно: ①Предварителна обработка на суровините. Суровините на бучки се раздробяват, мокрите суровини се изсушават, а суровините, съдържащи желязо, се обработват за отстраняване на желязото, за да се гарантира качеството на стъклото. ② Подготовка на партидните материали. ③Топене. Стъкленият партиден материал се нагрява при висока температура в резервоарна пещ или тигелна пещ, за да се образува еднородно течно стъкло без мехурчета, което отговаря на изискванията за формоване. ④Оформяне. Обработвайте течно стъкло в продукти с необходимите форми, като плоски чинии, различни прибори и др. ⑤ Термична обработка. Чрез отгряване, закаляване и други процеси вътрешното напрежение, разделянето на фазите или кристализацията на стъклото могат да бъдат елиминирани или генерирани и структурното състояние на стъклото може да бъде променено.
Време на публикуване: 3 юни 2019 г