Стекло

Стекло

Стекло необычный материал, занимающий промежуточное положение между твердыми и жидкими телами. Первые оно напоминает своей твёрдостью и хрупкостью, а вторые — аморфной структурой, обеспечивающей этому материалу высокую проницаемость для световых лучей. Благодаря этим свойствам и лёгкости обработки стекло очень широко используется человеком. Оно находит применение как в производстве бытовых предметов (например, посуды, оконного стекла или зеркал), так и при изготовлении специализированного оборудования — например, осветительных приборов, лабораторных сосудов и оптических устройств.

Кварц и кристалл

Основным сырьём для получения стекла является песок с высоким содержанием кремния. При высокой температуре он превращается в стеклянистую текучую массу. Для изменения характеристик стекла применяют различные добавки (золото, например, придаёт стеклу розоватый оттенок, оксид меди голубой, а окись железа — жёлтый). В зависимости от химического состава различают, например, такие виды стекла, как кварцевое (с самым высоким содержанием двуокиси кремния), борно-кремниевое (служащее для изготовления лабораторного оборудования), стекло с высоким содержанием алюминия (для производства жаропрочных сосудов) или натрия (для изготовления стекловолокна). Особо цепным является хрустальное стекло с примесью свинца.

От бисера до стеклоплавильных заводов

Традиции стеклоделия имеют древние корни. Старейшие предметы из стекла бусы из месопотамского города Ур — датируются 2450 г. до н.э. Древние египтяне уже в XV в. до н.э. производили прекрасные стеклянные сосуды для хранения благовоний. Выдувать стекло первыми научились, вероятно, финикийцы (около I в. до н.э. по другим данным — уже в III в. до н.э.). Древний Рим во второй половине I в. н.э. был настоящей империей стекла — мастера Вечного юрода умели получать полностью прозрачный материал и производить из него, например, оконные стекла. В эпоху средневековья толчок развитию стеклоделия дала организация стекольных заводов (как. например, на итальянском острове Мурано в 1291 году).

Рождение в огне

Первым этапом производства стеклянных изделий является измельчение сырья и смешивание шихты, а затем получение из шихты стеклянной массы. Этот процесс протекает при крайне высоких температурах (до 1500 С) и заключается в плавлении и гомогенизации всех компонентов. Однородную массу немного охлаждают, добиваясь требуемой вязкости. Этого этого стеклу придают необходимую форму с помощью различных методов: выдувания, растягивания, прокатки или процеживания (например, для получения волокон). Позже изделия из стекла вновь разогревают, медленно охлаждают и подвергают окончательной обработке (например, гравировке). Иногда стеклу придают дополнительную прочность путём закаливания (быстрого попеременного нагревания и охлаждения).