Szkło otrzymywano pierwotnie w wyniku zestalania się kwaśnych skał wyrzucanych z wulkanów. Około 3700 roku p.n.e. starożytni Egipcjanie wytwarzali szklane ozdoby i proste wyroby szklane. W tamtych czasach było tylko kolorowe szkło. Około 1000 roku p.n.e. w Chinach wyprodukowano bezbarwne szkło. W XII wieku pojawiło się szkło komercyjne, które stało się materiałem przemysłowym. W XVIII wieku na potrzeby rozwijających się teleskopów zaczęto produkować szkło optyczne. W 1873 roku w Belgii po raz pierwszy wyprodukowano szkło płaskie. W 1906 roku w Stanach Zjednoczonych wyprodukowano płaskie szkło prowadzące do maszyny. Od tego czasu, wraz z industrializacją i produkcją szkła na dużą skalę, pojawiało się jedno po drugim szkło o różnym przeznaczeniu i różnych właściwościach. W dzisiejszych czasach szkło stało się ważnym materiałem w życiu codziennym, produkcji oraz nauce i technologii.
Rodzaj szkła zwykle dzieli się na szkło tlenkowe i szkło nietlenkowe według głównych składników. Istnieje kilka rodzajów i ilości szkła nietlenkowego, głównie szkło chalkogenkowe i szkło halogenkowe. Aniony szkła chalkogenkowego to głównie siarka, selen, tellur itp., które mogą odcinać światło o krótkich falach i przepuszczać światło żółte, czerwone oraz bliską i daleką podczerwień. Ma niską rezystancję, ma właściwości przełączające i pamięciowe. Szkło halogenkowe ma niski współczynnik załamania światła i niską dyspersję i jest najczęściej stosowane jako szkło optyczne.
Szkło tlenkowe dzieli się na szkło krzemianowe, szkło boranowe, szkło fosforanowe i tak dalej. Szkło krzemianowe to szkło, którego podstawowym składnikiem jest SiO2, które ma wiele odmian i szerokie zastosowanie. Zwykle w zależności od różnej zawartości SiO 2 oraz tlenków metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych w szkle dzieli się je na: ① Szkło kwarcowe. Zawartość SiO2 jest większa niż 99,5%, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, odporność na wysoką temperaturę, dobra stabilność chemiczna, przepuszczalność światła ultrafioletowego i podczerwieni, wysoka temperatura topnienia, wysoka lepkość i trudne formowanie. Stosowany jest głównie w półprzewodnikach, elektrycznych źródłach światła, komunikacji optycznej, laserach i innych technologiach oraz instrumentach optycznych. ②Szkło o wysokiej zawartości krzemionki. Zawartość SiO 2 wynosi około 96%, a jego właściwości są zbliżone do szkła kwarcowego. ③ Szkło sodowo-wapniowe. Zawiera głównie SiO 2, ale zawiera także 15% Na 2 O i 16% CaO. Jest tanie, łatwe w kształtowaniu, nadaje się do produkcji na dużą skalę, a jego produkcja stanowi 90% praktycznego szkła. Może produkować szklane słoiki, szkło płaskie, przybory kuchenne, żarówki itp. ④ Szkło ołowiowo-krzemianowe. Głównymi składnikami są SiO 2 i PbO, które mają najwyższy współczynnik załamania światła i dużą rezystancję objętościową oraz dobrą zwilżalność metalami. Można z nich wytwarzać żarówki, trzonki lamp próżniowych, wyroby ze szkła krystalicznego, krzemiennego szkła optycznego itp. Szkło ołowiowe zawierające dużą ilość PbO może blokować promienie rentgenowskie i γ. ⑤ Szkło glinokrzemianowe. Zawiera SiO 2 i Al 2 O 3 jako główne składniki, ma wysoką temperaturę mięknienia i jest używany do produkcji żarówek wyładowczych, wysokotemperaturowych termometrów szklanych, rur do spalania chemicznego i włókien szklanych. ⑥Szkło borokrzemowe. Z SiO 2 i B 2 O 3 jako głównymi składnikami, ma dobrą odporność cieplną i stabilność chemiczną. Służy do produkcji przyborów kuchennych, przyrządów laboratoryjnych, szkła do spawania metali itp. Szkło boranowe składa się głównie z B 2 O 3, ma niską temperaturę topnienia i jest odporne na korozję powodowaną przez pary sodu. Szkło boranowe zawierające pierwiastki ziem rzadkich ma wysoki współczynnik załamania światła i niską dyspersję. Jest to nowy rodzaj szkła optycznego. Szkło fosforanowe wykorzystuje P 2 O 5 jako główny składnik, ma niski współczynnik załamania światła i niską dyspersję i jest stosowane w instrumentach optycznych.
Ponadto szkło dzieli się na szkło hartowane, szkło porowate (tj. szkło piankowe o wielkości porów około 40, stosowane do odsalania wody morskiej, filtracji wirusów itp.) zgodnie z charakterystyką działania, szkło przewodzące (stosowane jako elektrody i samoloty) szyby przednie), ceramika szklana, szkło opalowe (stosowane do urządzeń oświetleniowych i przedmiotów dekoracyjnych itp.) oraz szkło puste (stosowane jako szyby drzwiowe i okienne) itp.
Proces produkcyjny Głównymi surowcami do produkcji szkła są korpusy do formowania szkła, kalibracje i półprodukty szklane, pozostała część to surowce pomocnicze. Główne surowce obejmują tlenki wprowadzane do szkła w celu utworzenia sieci, tlenki pośrednie i tlenki pozasieciowe; surowce pomocnicze obejmują klarowniki, topniki, środki zmętniające, barwniki, odbarwiacze, utleniacze i środki redukujące.
Proces produkcji szkła obejmuje głównie: ①Wstępną obróbkę surowców. Zbrylone surowce są kruszone, mokre surowce suszone, a surowce zawierające żelazo są przetwarzane w celu usunięcia żelaza w celu zapewnienia jakości szkła. ② Przygotowanie materiałów wsadowych. ③Tapanie. Szklany materiał wsadowy jest podgrzewany w wysokiej temperaturze w piecu zbiornikowym lub tyglowym w celu utworzenia jednolitego, pozbawionego pęcherzyków płynnego szkła, które spełnia wymagania dotyczące formowania. ④Formowanie. Przetwarzaj płynne szkło w produkty o wymaganych kształtach, takie jak płaskie talerze, różne przybory itp. ⑤ Obróbka cieplna. Poprzez wyżarzanie, hartowanie i inne procesy można wyeliminować lub wygenerować naprężenia wewnętrzne, separację faz lub krystalizację szkła, a także zmienić stan strukturalny szkła.
Czas publikacji: 03 czerwca 2019 r