Das Glas wurde ursprünglich durch die Verfestigung von saurem Gestein gewonnen, das von Vulkanen ausgeworfen wurde. Um 3700 v. Chr. stellten die alten Ägypter Glasornamente und einfache Glaswaren her. Damals gab es nur farbiges Glas. Um 1000 v. Chr. stellte China farbloses Glas her. Im 12. Jahrhundert n. Chr. erschien kommerzielles Glas und begann sich zu einem Industriematerial zu entwickeln. Im 18. Jahrhundert wurde optisches Glas hergestellt, um den Anforderungen der Teleskopentwicklung gerecht zu werden. Im Jahr 1873 stellte Belgien erstmals Flachglas her. Im Jahr 1906 produzierten die Vereinigten Staaten Flachglas, was zur Maschine führte. Seitdem ist mit der Industrialisierung und der großtechnischen Produktion von Glas nach und nach Glas mit unterschiedlichen Verwendungszwecken und unterschiedlichen Eigenschaften entstanden. In der heutigen Zeit ist Glas zu einem wichtigen Material im täglichen Leben, in der Produktion sowie in Wissenschaft und Technologie geworden.
Die Glasarten werden üblicherweise nach den Hauptbestandteilen in Oxidglas und Nichtoxidglas unterteilt. Es gibt nur wenige Arten und Mengen von Nichtoxidglas, hauptsächlich Chalkogenidglas und Halogenidglas. Die Anionen von Chalkogenidglas sind hauptsächlich Schwefel, Selen, Tellur usw., die kurzwelliges Licht abschneiden und gelbes, rotes Licht sowie Licht im nahen und fernen Infrarot durchlassen können. Es hat einen geringen Widerstand und verfügt über Schalt- und Speichereigenschaften. Halogenidglas hat einen niedrigen Brechungsindex und eine geringe Dispersion und wird hauptsächlich als optisches Glas verwendet.
Oxidglas wird in Silikatglas, Boratglas, Phosphatglas usw. unterteilt. Silikatglas bezieht sich auf Glas, dessen Grundbestandteil SiO 2 ist und das in vielen Varianten und breiten Anwendungsmöglichkeiten erhältlich ist. Normalerweise wird das Glas entsprechend dem unterschiedlichen Gehalt an SiO 2 und Alkalimetall- und Erdalkalimetalloxiden unterteilt in: ① Quarzglas. Der SiO 2 -Gehalt beträgt mehr als 99,5 %, niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, hohe Temperaturbeständigkeit, gute chemische Stabilität, Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht und Infrarotlicht, hohe Schmelztemperatur, hohe Viskosität und schwierige Formgebung. Es wird hauptsächlich in Halbleitern, elektrischen Lichtquellen, optischer Kommunikation, Lasern und anderen Technologien sowie optischen Instrumenten verwendet. ②Glas mit hohem Quarzgehalt. Der Gehalt an SiO 2 beträgt etwa 96 % und seine Eigenschaften ähneln denen von Quarzglas. ③ Natronkalkglas. Es enthält hauptsächlich SiO 2 und enthält außerdem 15 % Na 2 O und 16 % CaO. Es ist kostengünstig, leicht zu formen, für die Massenproduktion geeignet und seine Produktion macht 90 % des praktischen Glases aus. Es können Gläser, Flachglas, Utensilien, Glühbirnen usw. hergestellt werden. ④ Bleisilikatglas. Die Hauptbestandteile sind SiO 2 und PbO, die den höchsten Brechungsindex und einen hohen Durchgangswiderstand aufweisen und eine gute Benetzbarkeit mit Metallen aufweisen. Sie können zur Herstellung von Glühbirnen, Vakuumröhrenstielen, kristallinen Glaswaren, optischem Flintglas usw. verwendet werden. Bleiglas, das viel PbO enthält, kann Röntgen- und γ-Strahlen blockieren. ⑤ Aluminosilikatglas. Mit SiO 2 und Al 2 O 3 als Hauptbestandteilen hat es eine hohe Erweichungstemperatur und wird zur Herstellung von Entladungslampen, Hochtemperatur-Glasthermometern, chemischen Verbrennungsrohren und Glasfasern verwendet. ⑥Borosilikatglas. Mit SiO 2 und B 2 O 3 als Hauptbestandteilen weist es eine gute Hitzebeständigkeit und chemische Stabilität auf. Es wird zur Herstellung von Kochutensilien, Laborinstrumenten, Metallschweißglas usw. verwendet. Boratglas besteht hauptsächlich aus B 2 O 3, hat eine niedrige Schmelztemperatur und kann Korrosion durch Natriumdampf widerstehen. Das Boratglas, das Seltenerdelemente enthält, hat einen hohen Brechungsindex und eine geringe Dispersion. Es handelt sich um eine neue Art von optischem Glas. Phosphatglas verwendet P 2 O 5 als Hauptbestandteil, hat einen niedrigen Brechungsindex und eine geringe Dispersion und wird in optischen Instrumenten verwendet.
Darüber hinaus wird Glas je nach Leistungsmerkmalen in gehärtetes Glas, poröses Glas (d. h. Schaumglas mit einer Porengröße von etwa 40, das zur Meerwasserentsalzung, Virenfiltration usw. verwendet wird) und leitfähiges Glas (das als Elektroden und Flugzeuge verwendet wird) unterteilt Windschutzscheiben), Glaskeramik, Opalglas (verwendet für Beleuchtungsgeräte und Dekorationsgegenstände usw.) und Hohlglas (verwendet als Tür- und Fensterglas) usw.
Produktionsprozess Die Hauptrohstoffe für die Glasherstellung sind Glasformkörper, Glasanpassungen und Glaszwischenprodukte, der Rest sind Hilfsrohstoffe. Die Hauptrohstoffe beziehen sich auf die Oxide, die in das Glas eingebracht werden, um das Netzwerk zu bilden, Zwischenoxide und Off-Network-Oxide; Zu den Hilfsrohstoffen gehören Klärmittel, Flussmittel, Trübungsmittel, Farbstoffe, Entfärbungsmittel, Oxidationsmittel und Reduktionsmittel.
Der Glasproduktionsprozess umfasst hauptsächlich: ①Vorverarbeitung der Rohstoffe. Die klumpigen Rohstoffe werden zerkleinert, die nassen Rohstoffe getrocknet und die eisenhaltigen Rohstoffe zur Eisenentfernung aufbereitet, um die Qualität des Glases sicherzustellen. ② Vorbereitung der Chargenmaterialien. ③Schmelzen. Das Glasrohmaterial wird in einem Wannenofen oder Tiegelofen auf eine hohe Temperatur erhitzt, um ein gleichmäßiges, blasenfreies Flüssigglas zu bilden, das den Formungsanforderungen entspricht. ④Umformung. Verarbeiten Sie flüssiges Glas zu Produkten mit den erforderlichen Formen, z. B. flachen Tellern, verschiedenen Utensilien usw. ⑤ Wärmebehandlung. Durch Glühen, Abschrecken und andere Prozesse können innere Spannungen, Phasentrennung oder Kristallisation des Glases beseitigt oder erzeugt und der strukturelle Zustand des Glases verändert werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 3. Juni 2019