Właściwości / klasyfikacja szkła

Właściwości szkła

Szkło wapienno – sodowe stanowi około 90% produkowanego szkła.Substancja bezpostaciowa, tzn. nie ma uporządkowanej budowy wewnętrznej

Nie posiada stałej temperatury topnienia

materiał izotropowy

słaby przewodnik dla elektryczności

materiał o dużej odporności chemicznej (nie jest odporny na działanie kwasu fluorowodorowego)

właściwości mechaniczne szkła budowlanego:

twardość w skali Mohsa 5–7

gęstość szkła budowlanego 2400–2600 kg/m³

wytrzymałość na zginanie 30–50 MPa

wytrzymałość na ściskanie 800–1000 MPa

moduł Younga 70 GPa

Właściwości szkła są uzależnione od sposobu wytopu oraz w ograniczonym zakresie od składu chemicznego.

 

Klasyfikacja szkła

Piasek kwarcowySzkło kwarcowe: szkło, w którym głównym składnikiem jest kwarc. Charakteryzuje się niskim współczynnikiem rozszerzalności termicznej i niską absorpcją promieniowania ultrafioletowego. Ma wysoką temperaturę mięknięcia (ok. 1400°C), w porównaniu ze zwykłymi szkłami (ok. 600°C – 800°C)[3], co podwyższa koszty jego wytwarzania. Stosowane jest do wyrobu aparatury laboratoryjnej ze względu na dużą odporność na nagłe zmiany temperatury oraz działanie kwasów. Używane jest również do wyrobu naczyń laboratoryjnych przepuszczających promieniowanie UV.

Szkło budowlane: płaskie walcowane i ciągnione, zespolone, hartowane, barwne nieprzejrzyste, piankowe, szkła budowlane są zazwyczaj szkłami sodowo-wapniowo-potasowo-krzemianowymi.

Szkło jenajskie zwane też szkłem boro-krzemianowym – wynalezione w Jenie, cechujące się stosunkowo niską temperaturą topnienia (ok. 400 °C), łatwością formowania i jednocześnie wysoką odpornością na nagłe zmiany temperatury. Jest ono stosowane w sprzęcie laboratoryjnym i kuchennym. Jego odmianą jest szkło pyrex, które posiada skład znacznie ulepszony w stosunku do szkła jenajskiego.

Szkło ołowiowe (kryształowe) – przepuszczalne dla ultrafioletu, o bardzo wysokim współczynniku załamania światła. Jest bezbarwne lub o odcieniu żółtym lub fioletowym. Gęstość 3,4–4,6 g/cm³. Używane do produkcji wyrobów dekoracyjnych, soczewek optycznych, przezroczystych osłon przed promieniowaniem rentgenowskim (o grubości równoważnej zwykle 2 lub 5 mm ołowiu) i promieniowaniem gamma.

Szkło optyczne. Stosowane na potrzeby optyki. Trzech głównych producentów Schott (RFN), Ohara (Japonia), Corning (Francja). Ważne cechy takiego szkła to m.in. współczynnik załamania i gęstość.

Szkło sodowe: CaO, SiO2, Na2O. Ma bardzo duże zastosowanie w życiu codziennym, wykonane są z niego np. opakowania szklane, szyby, szklanki.

Szkło sodowo-potasowe uszlachetnione barem.

Niektóre rodzaje szkła budowlanego

Karafka z kolorowego szkła

Szkło przy stukrotnym powiększeniu. Gładkie po lewej i zmatowione po prawej. U góry widoczna cięta krawędź.Szkło okienne – jest to szkło płaskie, najczęściej produkowane metodą float (szkło płynie w postaci wstęgi na powierzchni ciekłej cyny). Inną wykorzystywaną jeszcze metodą jest metoda szkła ciągnionego (metoda Furcaulta lub Pittsburgh). Jednak tą metodą szkło produkowane jest coraz rzadziej. Szkło float może być produkowane w grubościach od 2 do 19 mm. Szkło do stosowania w budownictwie dostępne jest standardowo w grubościach od 3 do 12 mm. Przepuszczalność światła zależy od grubości oraz zawartości tlenku żelaza w masie szklanej. Szkło o niskiej zawartości tlenku żelaza nazywane jest szkłem odbarwianym lub ekstrabiałym.

Szkło płaskie walcowane – produkowane najczęściej jako szkło ornamentowe (wzorzyste) w grubościach od 3 do 8 mm.

Szkło płaskie zbrojone – z wtopioną metalową siatką zbrojeniową, w taflach o grubości od 5 do 8 mm.

Szkło płaskie barwione w masie (szkło barwne)- podczas wytopu szkła dodawane są składniki, które powodują zabarwienie masy szklanej na pożądany kolor. Najczęściej są to związki metali ciężkich.

Szyby zespolone – zestawy szyb złożone z dwóch, trzech lub więcej pojedynczych szyb przedzielonych ramką dystansową, które produkuje się z dwustopniowym uszczelnieniem krawędzi zespolenia.

Szkło hartowane – o większej wytrzymałości mechanicznej i większej odporności na powierzchniową różnicę temperatur. Otrzymywane przez poddanie szkła zwykłego odpowiedniej obróbce termicznej polegającej na podgrzaniu do temperatury 680–720 °C i bardzo szybkim schłodzeniu sprężonym powietrzem (temperatura obróbki termicznej+czas „pieczenia” oraz czas chłodzenia zależny jest od gatunku szkła) – co powoduje zmianę jego mikrostruktury – tworzy się bardzo regularna sieć drobnych kryształków krzemionki poprzedzielana niewielkimi domenami fazy amorficznej. Na skutek takiej wysoce krystalicznej struktury, przy rozbiciu szkło to rozpada się na małe kawałeczki o nieostrych krawędziach. Używane w budownictwie i do produkcji szyb samochodowych.

Szkło klejone – W wypadku jego stłuczenia, warstwy folii zabezpieczają przed przebiciem i utrzymują kawałki szkła w niezmienionej pozycji. Używane w budownictwie i do produkcji szyb samochodowych.

Szkło refleksyjne – szkło płaskie, które w procesie on-line (metoda pirolityczna) lub off-line (metoda magnetronowa), poddawane jest obróbce polegającej na napyleniu specjalnej selektywnej powłoki, która przepuszcza światło, ale posiada duży współczynnik odbicia promieniowania podczerwonego. Zastosowanie takiego szkła latem zabezpiecza pomieszczenia przed nagrzaniem, zimą ogranicza wypromieniowanie ciepła z wnętrza pomieszczenia. Przez możliwość naniesienia warstwy refleksyjnej o różnej barwie – daje ciekawe efekty architektoniczne na elewacjach budynków.

Szkło elektroprzewodzące – z naniesioną powłoką z materiału elektroprzewodzącego.

Szkło nieprzezroczyste (marblit) – w postaci płyt i płytek używanych do dekoracji ścian.

Szkło ceramiczne – używane głównie jako szkło kominkowe i w kuchenkach elektrycznych. Jego odporność temperaturowa sięga 750 °C. Ma bardzo mały współczynnik rozszerzalności cieplnej, skąd wynika wysoka odporność na szok termiczny.

Ponadto ze szkła produkowane są wyroby takie, jak np. pustaki szklane, wełna szklana.

Szczególnym zastosowaniem szkła jest produkcja tzw. włókna szklanego. Powstaje ono przez przeciskanie stopionej masy szklanej przez otwory o b. małej średnicy. W zależności od średnicy i składu włókno takie ma dwa główne zastosowania:

Światłowód dzięki wewnętrznemu odbiciu impulsy świetlne w odpowiednio przygotowanym włóknie szklanym mogą bez znaczącego osłabienia pokonywać ogromne odległości. Dodatkowo jedno włókno światłowodowe może przekazywać jednocześnie wiele takich impulsów o różnych częstotliwościach, dzięki czemu przepustowość informacyjna światłowodu jest gigantyczna w porównaniu z tradycyjnymi miedzianymi przewodami. Światłowody mają ogromne i wciąż rosnące zastosowanie w teleinformatyce.

Tkaniny i maty szklane służące do zbrojenia sztucznych żywic czyli produkcji tzw. laminatów. W połączeniu z żywicami poliestrowymi (tańszymi) lub epoksydowymi (droższymi, ale wytrzymalszymi i odporniejszymi) tworzą lekki, wytrzymały i odporny materiał konstrukcyjny powszechnie stosowany w lotnictwie, szkutnictwie, przemyśle samochodowym itp. W wypadku droższych i bardziej wymagających konstrukcji włókna szklane bywają uzupełniane lub zastępowane węglowymi lub aramidowymi.

źródło: www.wikipedia.org