Общие сведения о. Стекле

Стекло — это аморфное тело, получаемое переохлаждением расплава независимо от состава и температурной области за­твердевания. При постепенном увеличении вязкости оно приоб­ретает механические свойства твердого тела. При этом процесс перехода из жидкого состояния в твердое обратим. Частицы стек­ла расположены в пространстве беспорядочно, что вызывает од­нородность его свойств при измерении их в различных направ­лениях. Оно не имеет определенной температуры плавления или твердения; затвердевает постепенно, переходя через пластическое состояние. Классифицируют стекло по происхождению, химическому со­ставу, основным свойствам и назначению.

По происхождению стекло подразделяют на самородное (гро­зовое, вулканическое, метеоритное) и искусственное; по химиче­скому составу — на органическое (полистирол, полиметилмета-крилат и др.) и неорганическое; по свойствам и назначению — на оптическое, химически устойчивое, термостойкое, посуд­ное и др. •

Химический состав искусственных неорганических стекол чрезвычайно разнообразен. Они могут быть получены переохла­ждением отдельных элементов (серы, селена, фосфора и др.), оксидов, галогенов, сульфидов, селенидов и даже металлов.

Для изготовления бытовой посуды и декоративных изделий используют оксидные стекла, в которых основными стеклообразо-вателями являются оксиды кремния, бора, алюминия и др.

Стекла, в которых основным стеклообразователем является оксид кремния, называют силикатными, стекла, где основными стеклообразователями служат оксиды бора и кремния, — боросиликатными, а стекла с основными стеклообразователями в виде оксидов алюминия, бора и крем­ния — алюмоборосиликатными. Эти оксиды образуют основу структуры стекла и определяют его важнейшие свойства.

Помимо названных кислотных оксидов в состав стекла входят оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов. Из щелочных оксидов используют оксиды натрия, оксиды калия -, оксиды лития; из щелочно-земельных — оксиды кальция, оксиды магния, оксиды цинка, оксиды бария, оксиды свинца.

Каждый оксид привносит присущие ему свойства. Поэтому многие свойства стекла зависят от его химического состава.

Состав стекла выражают через составляющие его оксиды. При этом в названии стекла сначала указывают оксиды однова­лентных элементов, затем — оксиды двухвалентных и т. д. Название главного стеклообразующего оксида помещают в кон­це термина. Так, состав стекла для бытовой посуды содержит около 15 % ок­сидов натрия, 9—10 % оксидов кальция, 70—75 % оксидов крем­ния и небольшие добавки других оксидов; полное его название — натрий-кальций.-силикатное стекло (в торговой практике — про­стое, или сортовое, стекло).

Некоторые стекла имеют исторически сложившиеся названия (хрусталь), другим присваивают условные номера.

Хрусталь представляет собой силикатное стекло различного состава, содержащее оксиды тяжелых металлов — свинца, ба­рия, цинка, которые повышают плотность и улучшают оптические свойства стекла. Хрусталь характеризуется полной бесцвет­ностью, высокой прозрачностью, блеском и игрой света.

Стекло для бытовой посуды и декоративных изделий подразделяют на следующие виды: натрий-кальций-силикатное, специальное бытовое, хрустальное (содер­жит не менее 10% оксидов свинца, бария, цинка), малосвинцо­вый хрусталь (18—24 % РЬО), свинцовый хрусталь (24— 30% РЬО), высокосвинцовый хрусталь (30% и более РЬО), бариевый хрусталь (не менее 18 % ВаО). К специальному быто­вому стеклу относят жаростойкое боросиликатное и алюмоборо-силикатное стекло.

Для изготовления кухонной посуды применяют также ситал-лы. Это непрозрачные белого цвета- стеклокристаллические мате­риалы высокой термостойкости. Их изготовляют путем направ­ленной кристаллизации литий-алюмосиликатного стекла в процессе специальной термической обработки.