Ապակու ձևավորում և նյութի վերլուծություն

Ապակին սկզբնապես ստացվել է հրաբուխներից արտանետվող թթվային ապարների ամրացումից։ Մոտ 3700 մ.թ.ա. հին եգիպտացիները պատրաստել էին ապակե զարդեր և պարզ ապակյա իրեր։ Այն ժամանակ կար միայն գունավոր ապակի։ Մոտ 1000 մ.թ.ա Չինաստանը պատրաստեց անգույն ապակի։ 12-րդ դարում հայտնվեց առևտրային ապակին և սկսեց դառնալ արդյունաբերական նյութ: 18-րդ դարում զարգացող աստղադիտակների կարիքները բավարարելու համար արտադրվել է օպտիկական ապակի։ 1873 թվականին Բելգիան առաջին անգամ արտադրեց հարթ ապակի: 1906 թվականին Միացյալ Նահանգները արտադրեց հարթ ապակի, որը տանում էր դեպի մեքենա: Այդ ժամանակից ի վեր, ինդուստրացման և ապակու լայնածավալ արտադրության հետ մեկտեղ, մեկը մյուսի հետևից դուրս է եկել տարբեր օգտագործման և տարբեր հատկությունների ապակի: Ժամանակակից ժամանակներում ապակին դարձել է կարևոր նյութ առօրյա կյանքում, արտադրության, գիտության ու տեխնոլոգիայի մեջ:

Ըստ հիմնական բաղադրիչների, ապակու տեսակը սովորաբար բաժանվում է օքսիդ ապակու և ոչ օքսիդ ապակու: Կան ոչ օքսիդային ապակիների մի քանի տեսակներ և քանակներ, հիմնականում քալկոգենիդ և հալոգենիկ ապակիներ: Խալկոգենիդ ապակու անիոնները հիմնականում ծծումբ են, սելեն, թելուր և այլն, որոնք կարող են կտրել կարճ ալիքի լույսը և անցնել դեղին, կարմիր, մոտ և հեռավոր ինֆրակարմիր լույս: Այն ունի ցածր դիմադրություն և ունի անջատիչ և հիշողության հատկություններ: Հալիդային ապակին ունի բեկման ցածր ինդեքս և ցածր ցրվածություն և հիմնականում օգտագործվում է որպես օպտիկական ապակի:

Օքսիդային ապակին բաժանվում է սիլիկատային ապակու, բորատային ապակու, ֆոսֆատ ապակու և այլն: Սիլիկատային ապակին վերաբերում է ապակին, որի հիմնական բաղադրիչը SiO 2-ն է, որն ունի բազմաթիվ տեսակներ և լայն կիրառություն: Սովորաբար, ըստ ապակու SiO 2-ի և ալկալիական մետաղների և հողալկալիական մետաղների օքսիդների տարբեր պարունակության, այն բաժանվում է. ① քվարց ապակի. SiO 2-ի պարունակությունը գերազանցում է 99,5%-ը, ցածր ջերմային ընդլայնման գործակիցը, բարձր ջերմաստիճանի դիմադրությունը, լավ քիմիական կայունությունը, ուլտրամանուշակագույն լույսի և ինֆրակարմիր լույսի փոխանցումը, հալման բարձր ջերմաստիճանը, բարձր մածուցիկությունը և դժվար ձևավորումը: Այն առավելապես օգտագործվում է կիսահաղորդիչների, էլեկտրական լույսի աղբյուրների, օպտիկական կապի, լազերների և այլ տեխնոլոգիաների և օպտիկական գործիքների մեջ։ ②Բարձր սիլիցիումի ապակի: SiO 2-ի պարունակությունը կազմում է մոտ 96%, և նրա հատկությունները նման են քվարցային ապակու հատկություններին։ ③ Սոդա կրաքարի ապակի: Այն հիմնականում պարունակում է SiO 2 և պարունակում է նաև 15% Na 2 O և 16% CaO: Այն ցածր գնով է, հեշտ է ձևավորվում, հարմար է լայնածավալ արտադրության համար, և դրա արտադրանքը կազմում է գործնական ապակու 90%-ը: Այն կարող է արտադրել ապակե տարաներ, հարթ ապակի, սպասք, լույսի լամպ և այլն: ④ Կապարի սիլիկատային ապակի: Հիմնական բաղադրիչներն են SiO 2-ը և PbO-ն, որոնք ունեն ամենաբարձր բեկման ինդեքսը և բարձր ծավալային դիմադրությունը և ունեն լավ թրջողություն մետաղների հետ։ Դրանք կարող են օգտագործվել լամպեր, վակուումային խողովակների ցողուններ, բյուրեղային ապակյա իրեր, կայծքարային օպտիկական ապակի և այլն պատրաստելու համար: Մեծ քանակությամբ PbO պարունակող կապարի ապակին կարող է արգելափակել ռենտգենյան և γ ճառագայթները: ⑤ ալյումինոսիլիկատային ապակի: SiO 2 և Al 2 O 3 որպես հիմնական բաղադրիչներ ունենալով, այն ունի փափկման բարձր ջերմաստիճան և օգտագործվում է լիցքաթափման լամպերի, բարձր ջերմաստիճանի ապակե ջերմաչափերի, քիմիական այրման խողովակների և ապակե մանրաթելերի պատրաստման համար: ⑥Բորոսիլիկատային ապակի: SiO 2 և B 2 O 3 որպես հիմնական բաղադրիչներ ունենալով, այն ունի լավ ջերմակայունություն և քիմիական կայունություն: Այն օգտագործվում է խոհարարական պարագաների, լաբորատոր գործիքների, մետաղի եռակցման ապակի և այլն պատրաստելու համար: Բորատ ապակին հիմնականում կազմված է B 2 O 3-ից, ունի հալման ցածր ջերմաստիճան և կարող է դիմակայել նատրիումի գոլորշիների կոռոզիային: Հազվագյուտ հողային տարրեր պարունակող բորատային ապակին ունի բեկման բարձր ինդեքս և ցածր դիսպերսիա: Այն օպտիկական ապակիների նոր տեսակ է։ Ֆոսֆատ ապակին օգտագործում է P 2 O 5 որպես հիմնական բաղադրիչ, ունի ցածր բեկման ինդեքս և ցածր դիսպերսիա և օգտագործվում է օպտիկական գործիքներում:

Բացի այդ, ապակին բաժանվում է խստացված ապակու, ծակոտկեն ապակու (այսինքն՝ փրփուր ապակի, մոտ 40 ծակոտի չափով, որն օգտագործվում է ծովի ջրի աղազերծման, վիրուսների ֆիլտրման և այլնի համար)՝ ըստ կատարողական բնութագրերի, հաղորդիչ ապակու (օգտագործվում է որպես էլեկտրոդներ և ինքնաթիռներ)։ առջեւի ապակիներ), ապակի-կերամիկա, օպալ ապակի (օգտագործվում է լուսավորող սարքերի և դեկորատիվ իրերի համար և այլն) և խոռոչ ապակի (օգտագործվում է որպես դռների և պատուհանների ապակի) և այլն։

Արտադրության գործընթացը Ապակու արտադրության հիմնական հումքն են ապակու ձևավորող մարմինները, ապակու ճշգրտումները և ապակու միջանկյալ նյութերը, իսկ մնացածը օժանդակ հումք են: Հիմնական հումքը վերաբերում է ցանցի ձևավորման համար ապակու մեջ մտցված օքսիդներին, միջանկյալ օքսիդներին և ցանցից դուրս օքսիդներին. Օժանդակ հումքը ներառում է պարզացուցիչներ, հոսքեր, անթափանցիչներ, գունանյութեր, գունազերծիչներ, օքսիդիչներ և նվազեցնող նյութեր:

Ապակու արտադրության գործընթացը հիմնականում ներառում է՝ ①Հումքի նախնական մշակում. Գնդիկավոր հումքը մանրացնում են, թաց հումքը չորացնում, իսկ երկաթ պարունակող հումքը մշակում են երկաթի հեռացման համար՝ ապակու որակն ապահովելու համար։ ② խմբաքանակի նյութերի պատրաստում: ③Հալում. Ապակու խմբաքանակի նյութը տաքացվում է բարձր ջերմաստիճանում տանկային վառարանում կամ խառնարանային վառարանում՝ ձևավորելու համասեռ, առանց պղպջակների հեղուկ ապակի, որը համապատասխանում է ձուլման պահանջներին: ④Ձևավորում. Հեղուկ ապակին վերածեք պահանջվող ձևի արտադրանքի, օրինակ՝ հարթ ափսեներ, տարբեր պարագաներ և այլն: ⑤ Ջերմային բուժում: Եռացման, մարման և այլ գործընթացների միջոցով ապակու ներքին լարվածությունը, փուլային տարանջատումը կամ բյուրեղացումը կարող է վերացվել կամ առաջանալ, և ապակու կառուցվածքային վիճակը կարող է փոխվել: