Стекло как конструкционный материал

Стекло. Специфические свойства и конструктивные возможности. Сырьевые материалы для производства стекла

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Стелом называются все аморфные тела (отсутствие кристаллической решётки), получаемые путём переохлаждения силикатного расплава, независимо от их химического состава и температурной области затвердевания.

Прочность обычного оконного стекла 2500кг/м3. Пористость у стеклянных материалов отсутствует. Теплопроводность стекла, в зависимости от состава, в пределах 0,5-1 Вт/м* 0 С. Материалы из стекла могут обладать высоким пределом прочности при сжатии – 1000 Мпа и более, но предел прочности при изгибе и растяжении часто меньше в 6-10 раз в результате микротрещин, внутренних напряжений, инородных включений и других микродефектов. Материалы из стекла относятся к хрупким, у них отсутствуют пластические деформации. Заметно повышается ударная прочность стекла после дополнительной тепловой обработки (закаливание) или нанесения на поверхность тонких плёнок различного состава, в том числе полимерных. Звукоизолирующая способность стекла относительно высока. Оптические свойства стёкл зависят от химического состава и характеризуются: светопропусканием, поглощением и отражением.

Конструкционные материалы из стекла (пеностекло, стекловатные для теплоизоляции) используются в сравнительно ограниченном объёме, но практически в любом современном здании, сооружении применяются конструкционно-отделочные стеклянные материалы..Объёмно-конструктивные изделия: Стеклоблок, стеклотрубы, стеклопакет, стеклопрофилит.

· Чистый кварцевый песок +

Известняк, мел, доломит, сода

CaO, MgO (щелочно-земельные)

Красители (делают стекло цветным)

Осветлители (прозрачное с пузырьками)

Спецдобавки(PbO, ZnO стёкла спецпредназначения)

Источник

Стекло и другие конструкционные материалы

Стекло́ —вещество и материал, один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств, — универсальный в практике человека. Физико-химически — неорганическое вещество, твёрдое тело, структурно — аморфно, изотропно; все виды стёкол при формировании преобразуются в агрегатном состоянии — от чрезвычайной вязкости жидкого до так называемого стеклообразного — в процессе остывания со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации расплавов, получаемых плавлением сырья (шихты) [1][2]. Температура варки стёкол, от 300 до 2500 °C, определяется компонентами этих стеклообразующих расплавов (оксидами, фторидами, фосфатами и др.) [2]. Прозрачность (для видимого человеком спектра) не является общим свойством для всех видов существующих как в природе, так и в практике стёкол.

Сферы применения

Дынне материалы широко применяются в современном производстве стеклопластиков для различных видов продукции, как в производстве высокопрочных материалов для самолётостроения и космической техники, так и для строительства, производства товаров бытового назначения, изготовления труб и автомобильного тюнинга.

Твердые сплавы.

Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.

Типы твёрдых сплавов

Различают спечённые и литые твёрдые сплавы. Главной особенностью спеченных твердых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и они поддаются только обработке шлифованием или физико-химическим методам обработки (лазер, ультразвук, травление в кислотах и др), а литые твердые сплавы предназначены для наплавки на оснащаемый инструмент и проходят не только механическую, но часто и термическую обработку (закалка, отжиг, старение и др). Порошковые твердые сплавы закрепляются на оснащаемом инструменте методами пайки или механическим закреплением.

Твердые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих: вольфрамовые — ВК2, ВК3,ВК3М, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25; титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В; титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б.Безвольфрамовые ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30

По химическому составу твердые сплавы классифицируют:

вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК);

титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК);

титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК).

Твердые сплавы по назначению делятся (классификация ИСО) на:

Р — для стальных отливок и материалов, при обработке которых образуется сливная стружка;

М — для обработки труднообрабатываемых материалов;

К — для обработки легированных сталей и других сплавов.

Из-за дефицита вольфрама разработана группа безвольфрамовых твердых сплавов, называемых керметами. Эти сплавы содержат в своем составе карбиды титана (TiC), карбонитриды титана (TiCN), связанные никельмолибденовой основой. Технология их изготовления аналогична вольфрамосодержащим твердым сплавам.

Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми твердыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, ударную вязкость, чувствительны к перепаду температур из-за низкой теплопроводности, но имеют преимущества — повышенную теплостойкость (1000 °C) и низкую схватываемость с обрабатываемыми материалами, благодаря чему не склонны к наростообразованию при резании. Поэтому их рекомендуют использовать для чистового и получистового точения, фрезерования. По назначению относятся к группе Р классификации ИСО.

Свойства твёрдых сплавов

Пластинки из твердого сплава имеют HRA 86-92 обладают высокой износостойкостью и красностойкостью (800—1000 °C), что позволяет вести обработку со скоростями резания до 800 м/мин.

Источник

Презентация на тему «Конструкционные материалы по стеклу»

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Описание презентации по отдельным слайдам:

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО СТЕКЛУ.

Дынные материалы широко применяются в современном производстве стеклопластиков для различных видов продукции, как в производстве высокопрочных материалов для самолётостроения и космической техники, так и для строительства, производства товаров бытового назначения, изготовления труб и автомобильного тюнинга. Сферы применения

Стекломаты очень лёгкие, хорошо укладываются в форме, легко принимают даже сложные формы. Характеризуются хорошей пропитываемостью ненасыщенной полиэфирной смолой и хорошей способностью удалять воздух в процессе ламинирования. Физические св-ва

Стекломаты достаточно просты и удобны в применении. Они лежат в основе таких крупных изделий как корпуса лодок, кабин автотранспорта, железнодорожных вагонов, а так же их используют для производства искусственного камня, сантехники, еврозаборов, в коммунальном хозяйстве для изготовления перил, контейнеров для мусора, c их помощью можно изготовить качественный тюнинг для автомобиля своими руками. Сферы применения

Стеклопластики — это пластмассы, состоящие из полимера и наполнителя или армирующего материала в виде стеклянного волокна. В зависимости от вида стекловолокнистого наполнителя стеклопластики для строительных конструкций делят на три группы: Стеклопластики

: I группа — стекловолокно непрерывное прямолинейное, расположенное слоями по толщине материала, связующее — модифицированные фенолоформальдегидные, эпоксидно-феноловые и другие полимеры; II группа — стекловолокно рубленое в виде матов или нанесенное напылением, связующее — полиэфирные и другие полимеры; III группа — стекловолокно в виде холстов, связующее фенолоформальдегидные полимеры.

представляет собой высокопрозрачный, светоустойчивый, относительно легкий материал. С течением времени органическое стекло не мутнеет, не желтеет, не становится хрупким, хорошо противостоит атмосферным влияниям. Органическое стекло

характеризуются регулярно повторяющимися полостями, имеющими правильную геометрическую форму. Полости образуются при формовании или литье исходного пластического материала без его вспенивания. Сотопласты

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Номер материала: ДБ-680256

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

В Минпросвещения рассказали о формате обучения школьников после праздников

Время чтения: 1 минута

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

В российских школах могут появиться «службы примирения»

Время чтения: 1 минута

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Большинство родителей в России удовлетворены качеством образования в детсадах

Время чтения: 2 минуты

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

В России утвердили новый порядок формирования федерального перечня учебников

Время чтения: 1 минута

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

При детском омбудсмене в России создадут платформу для взаимодействия с родителями

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Хрупкости больше нет

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Алексей Егорович, 18 апреля компания «АКМА» отмечает 30-летие со дня основания. В 1991 году вы могли себе представить, что стекло найдет столь широкое применение в строительстве?

Насколько прочное и долговечное стекло используется в строительстве?

Сырое стекло на сегодняшний день остается источником потенциальной опасности, и в развитых странах все чаще ограничивают его применение. Тем не менее для лобовых стекол автомобилей используется именно сырое стекло. В противном случае любое повреждение может привести к моментальной потере видимости, так как закаленное стекло сразу покроется сетью из миллионов мелких трещин.

В нескольких странах мира ведется работа по созданию стекла, которое было бы прочнее бетона. Рано или поздно такой материал появится, он откроет путь к появлению полностью стеклянных небоскребов. Это будет новая веха в строительстве, ведь стекло абсолютно инертно, экологично, в отличие от бетона, оно не радиоактивно.

После закалки оптические свойства стекла не теряются?

Алексей Киндер: Все зависит от возможностей печи закалки и квалификации ее оператора. Мы оснащаем стеклами рубки кораблей, которые производятся в России. К таким стеклам очень высокие требования: даже на расстоянии 400 метров объект должен быть виден без искажений. Еще мы делаем стекла для «Сапсанов» и «Ласточек», где заказчик также предъявляет повышенные требования по прочности и оптическим свойствам.

Но ведь сами поезда поставляются из Германии.

Сейчас активно обсуждается создание высокоскоростной ветки между Петербургом и Москвой. Какие там будут ходить поезда, еще сложно сказать. Но если возникнет необходимость сделать особые стекла и для таких составов, то мы их, конечно, разработаем.

Такие уникальные объекты всегда требуют новых подходов и разработок. Зачастую от заказчика есть только проект, но многие вопросы по инженерным решениям остаются открытыми. За ответами уже обращаются к нам.

Сейчас чаще всего мы видим в остеклении холодную цветовую гамму, в основном оттенки голубого. Почему, например, не зеленого или не желтого?

Алексей Киндер: Сейчас это уже, скорее, особенность Петербурга и других северных городов. У таких стекол большая светопропускная способность. А изготовить можно с любым оттенком. В южных городах есть и желтые, и красные, и даже черные небоскребы, но там и солнца в избытке. Среди тех же башен «Москва-Сити» присутствуют фасады разных оттенков.

В каких странах вы сейчас работаете?

Алексей Киндер: У нас несколько контрактов в США, делаем стекло для фасада здания в Нью-Йорке, есть проекты в Атланте. В Белграде делаем огромный проект футуристичного небоскреба Kula с применением технологии Bird Friendly Glass. Как вы знаете, птицы не видят стекол, и для высотных зданий, облицованных стеклом, это большая проблема. Мы нашли решение: на мембране стекла создаем рисунок, который невидим для человека, но птицы его различают. Для них здание становится видимым, они его облетают стороной.

Также экспортируем нашу продукцию в Канаду, Швецию, Данию, Норвегию, страны Балтии.

Как иностранный бизнес относится к российским поставщикам? Есть ли сложности при транспортировке стекла за границу?

Алексей Киндер: Мы очень конкурентны по цене и качеству, поэтому интерес к нашей продукции большой. В то же время иностранные поставщики прекрасно понимают, что в любой момент санкции могут быть расширены, поэтому они насторожены. Их можно понять. Очень серьезным вызовом прошлого года для нас еще стала пандемия. Мы не закрывали производство, не останавливали печи, так как работаем в том числе для оборонного комплекса страны. Однако многие проекты, в том числе и международные, были приостановлены или же темпы строительства снизились. Но я надеюсь, что это временно.

Что же касается поставок, логистический вопрос для нас самый сложный. Например, мне очень хотелось бы расширять сотрудничество с Казахстаном, но зачастую цена доставки очень высока. К нам все-таки ближе Северная Европа. Мы активно используем возможности порта, львиная доля поставок осуществляется по воде.

Получается ли в это непростое время закупать новое оборудование?

Алексей Киндер: Оборудование довольно дорогое, но без этого никуда, технологии развиваются, требования к фасадам становятся все более жесткими, мы в прямом смысле должны уметь делать все. Сейчас у нас монтируется новая печь закалки для гнутья стекла крупного формата. Это будет первая печь с такими характеристиками в ЕАЭС и третья в мире после Германии и Китая. Ранее отечественным компаниям ничего не оставалось, кроме как импортировать такие изделия, переплачивая за логистику и таможенные издержки. Но мы рассчитываем кардинально поменять ситуацию на нашем рынке уже в этом году. 18 морских контейнеров с оборудованием уже доставлены в Петербург, где идет полным ходом работа по его интеграции в наше производство.

Много ли в России специалистов, способных работать на таком оборудовании? Где их готовят?

Алексей Киндер: А нигде. Образовательной базы по современным технологиям пока просто нет. Это быстроразвивающаяся отрасль, за темпами которой пока сложно угнаться фундаментальному образованию. Все свои ключевые кадры мы обучили и вырастили сами. Когда запускаем новое оборудование, к нам также приезжают специалисты от компании-поставщика и проводят обучение. Правда, бывает и обратная ситуация, когда уже наши инженеры видят узкие, потенциально проблемные места в новом оборудовании и дают обратную связь поставщику. Такое взаимодействие, конечно, выгодно обеим сторонам, потому что в дальнейшем всем обеспечивает стабильные результаты.

Как вы думаете, не поменяются ли архитектурные тренды, будет ли остекление актуальным в ближайшие годы?

Меняется и сам подход к материалу, сейчас повсеместно востребовано мультифункциональное стекло, то есть стекло с заданными характеристиками. Например, оно может не пропускать внутрь здания излишнее инфракрасное (тепловое) излучение и максимально сохранять тепло внутри. Все это позволяет снизить эксплуатационные расходы на отопление и кондиционирование, а значит, и повысить показатели энергоэффективности объекта.

Источник

Стекло как строительный материал

Современная архитектура и гражданское строительство все чаще применяет стекло как конструкционный строительный материал. Привычное применение стекла в строительстве зданий — это заполнение проемов окон, дверей и фасадов. Однако иногда стекло включают в конструкции, где оно выполняет не только свою функцию светопрозрачного ограждения, а такие строительные элементы как полы, колонны и облицовочные панели (рисунок 1).

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Рисунок 1 — Стеклянные панели в навесном вентилируемом фасаде [1]

Ниже представлен обзор процессов изготовления стекла, его состава, особенностей свойств и применения в строительстве как конструкционного материала. Применяемые термины соответствуют отечественным стандартам, в том числе, ГОСТ 32539-13 «Стекло и изделия из него. Термины и определения».

Еврокод для стекла

В настоящее время не существует международно признанных норм по проектированию стеклянных элементов конструкций, таких, как известные европейские стандарты Eurocode для других строительных материалов. В будущем планируется создать такой стандарт и для стекла [2].

Строительное силикатное стекло

Обычно, когда говорят о стекле, то имеют в виду группу силикатных стекол, которые составляют около 95 % общего производства стекла. Эти стекла массового производства содержать около 70 % двуокиси кремния, то есть кварцевого песка. Поскольку кварцевый песок имеет очень высокую температуру плавления (около 1700 º) к нему добавляют щелочные оксидные флюсы, которые снижают температуру плавления. Щелочноземельные оксиды добавляют для повышения твердости и химической стойкости стекла.

В строительной промышленности в основном применяются различные варианты натрий-кальций-силикатных стекол, которые имеют следующий химический состав [1]:

Диоксид кремния (SiO2): 69-74 %

Оксид кальция (CaO): 5-14 %

Оксид натрия (Na2O): 0-6 %

Оксид магния (MgO): 0-6 %

Прозрачность

Стекло является прозрачным для солнечного излучения в спектре видимого света и длинноволнового ультрафиолетового света (UV-A). Вместе с тем, стекло является непроницаемым для коротковолнового ультрафиолетового света (UV-B и UV-C).

Хрупкость

Стекло является типичным хрупким материалом. Максимальное удлинение при разрушении стекла составляет всего около 0,1 %. Отсутствие пластической деформации стекла не дает возможности предсказывать его разрушение, как это делается, например, для стали (рисунок 2).

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Рисунок 2 — Сравнение механического поведения стали и стекла при растягивающем нагружении [1]

Физические свойства

Натрий-кальций-силикатное стекло имеет следующие механические и физические свойства:

плотность (при 18 ºС): 2500 кг/м 3 ;

модуль упругости: 70000 Н/мм 2 ;

коэффициент Пуассона: 0,2;

Прочность при растяжении

Изгибная прочность флоат-стекла зависит от многих факторов, среди которых:

размер поверхностной трещины;

сторона стекла по отношению к оловянной ванне;

размер стеклянного изделия или образца;

длительность приложения нагрузки;

влияние внешней среды, например, влаги.

Прочность при сжатии

Химическая стойкость

Силикатные стекла обладают высокой стойкостью к воздействию многих химических веществ. Большинство кислот и щелочей не повреждают стекло. Единственным исключением является фтороводородная кислота, которая поэтому применяется для декоративного травления стекла.

Стекло обладает высокой стойкостью к воде, но постоянное присутствие воды может приводить к его повреждению и коррозии, что проявляется в виде матовых пятен.

Стекло может повреждаться в промышленной загрязненной атмосфере, содержащей аммиак, а также в результате контакта со штукатуркой, мокрым бетоном или щелочными чистящими средствами.

Производство стекла

Начальной стадией всех методов изготовления стекла является процесс плавления. Смесь исходных материалов засыпается на вход плавильной ванны, а на выходе их нее выходит вязкая стеклянная масса, из которой далее различными методами формуют листы стекла.

Флоат-стекло

До 1950-х годов все листовое стекло изготавливали путем непрерывных автоматизированных процессов прокатки или вытяжки, которые были аналогами древних ручных методов. Для получения листового стекла с высокими оптическими свойствами его подвергали длительному, трудоемкому и дорогому процессу шлифования и полировки.

Флоат-метод производства стекла, которые был разработан британской компанией Pilkington в 1950-тые годы, произвел переворот в стекольной промышленности. Этот метод обеспечивает высокое качество поверхности стекла без какой-либо дополнительной обработки.

Стекло подается при температуре около 1050 ºС из плавильной ванны в так называемую флоат-ванну, где оно разливается тонкой лентой на поверхности жидкого олова. Это обеспечивает листовому стеклу параллельность его сторон, плоские поверхности и полную, без искажений, прозрачность. В флоат-ванне стекло остывает до температуры около 600 ºС, при которой оно имеет достаточную прочность для того, чтобы извлечь его из оловянной ванны и передать в печь отжига и далее для дальнейшего охлаждения.

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Рисунок 3 — Производство флоат-стекла [1]

Флоат-процесс дает возможность получать стекло толщиной от 0,5 до 25 мм, но в строительстве обычно применяются стекла от 2 до 19 мм.

Прокатное стекло

Современное производство прокатного стекла включает формирование непрерывной ленты стекла при прохождении ее при температуре около 1200 ºС между двумя валками. Толщина прокатного стекла составляет от 3 до 15 мм. После прокатки стекло передается в печь отжига и затем для дальнейшей обработки (рисунок 4).

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Рисунок 4 — Производство прокатного стекла [1]

Светопроницаемость прокатного стекла хуже, чем флоат-стекла и зависит от толщины и поверхностной текстуры. Тем не менее, прокатное стекло находит свое применение в различных стеклянных изделиях. Рифленое и ажурное стекло получают при прокатке с применением текстурированного нижнего валка. Армированное стекло также получают при прокатке стекла путем введения проволочной сетки между валками.

Тянутое стекло

При изготовлении тянутого стекла непрерывную стеклянную ленту тянут вертикально вверх из расплава стекла. Этот процесс дает стеклу далеко не оптимальное оптическое качество, которое характерно для стекол исторических зданий. Поэтому этот метод применяют в основном для изготовления стекол при реставрации старинных зданий с намеренным введением поверхностных дефектов, характерных для старинного стекла. Толщина тянутого стекла составляет от 2 до 12 мм.

Бесцветное и цветное стекло

Силикатные стекла имеют слегка зеленоватый оттенок, который хорошо виден на кромке стекла (рисунок 5). Этот оттенок вызывается оксидом железа, который в различных пропорциях содержится в песке. Совершенно бесцветное стекло получают из исходной смеси с минимальным содержанием оксида железа. Это достигается путем специальной химической обработки исходной смеси.

Все листовые стекла могут быть окрашены. Это достигается путем добавки различных металлических оксидов в плавильную ванну или путем последующего процесса окрашивания.

Механическоя обработка

Стекло обычно режут путем нанесения глубокой царапины и затем легкого удара. Реже применяют пилы с алмазными наконечниками или водяную струю. Очень тонкие стекла можно резать лазером.

При резке стекла образуется довольно рваная кромка, которую часто шлифуют или полируют, чтобы удалить неровности и сколы (рисунок 5). Это делают, чтобы снизить возникающие на кромке растягивающие напряжения и, тем самым, повысить стойкость стекла к разрушению.

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Рисунок 5 — Флоат-стекло с различным качеством кромок (снизу вверх):

без обработки; шлифованная и полированная [1]

Сверление отверстий в стекле выполняют полыми сверлами с алмазными наконечниками, которые сверлят отверстие с обеих сторон стекла. Кроме того, для выполнения отверстий могут применяться водяные струи.

Нанесение покрытий

Нанесение покрытий из тонкого слоя металлов или оксидов металлов — это наиболее важный способ модификации стекла. Их наносят или вовремя изготовления стекла, то есть на еще мягкую и горячую поверхность, или в ходе отдельной операции уже после изготовления стекла. Покрытия, которые наносят в ходе изготовления стекла обычно значительно более прочные, чем те, которые наносят на уже готовые стекла.

Гнутое стекло

Гнутое стекло изготавливают при температуре стекла около 600 °С. Это делают или на горизонтальной роликовой машине, или в случае малых партий, с применением гравитационного метода. Гравитационный метод заключается в том, что плоский лист стекла кладут сверху выпуклой или вогнутой «матрицы» и затем нагревают. Под действием гравитации стекло принимает форму матрицы.

Закаленное стекло

Принцип действия закалки на прочность стекла заключается в том, что в его поверхностном слое создаются высокие сжимающие остаточные напряжения. Эти напряжения компенсируют возможные растягивающие напряжения в поверхности стекла и предотвращают рост трещин и разрушение стекла.

Стекло нагревают до температуры 620-650 °С и затем резко охлаждают струями воздуха с обеих сторон до комнатной температуры. В результате закалки в поверхностных слоях стекла образуются сжимающие остаточные напряжения величиной 100-150 Н/мм 2 (рисунок 6). Высокая энергия, которая запасается в этом стекле обеспечивает то, что при разрушении оно разбивается на мелкие кусочки (рисунок 7в), которые не представляют большой опасности.

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Рисунок 6- Остаточные напряжения в стеклах [2]

Стекло как конструкционный материал. Смотреть фото Стекло как конструкционный материал. Смотреть картинку Стекло как конструкционный материал. Картинка про Стекло как конструкционный материал. Фото Стекло как конструкционный материал

Рисунок 7 — Типы разрушения стекол (не в масштабе):

а) отожженное флоат-стекло; б) термоупрочненное стекло; в) закаленное стекло [1]

Термоупрочненное стекло

Термоупрочненное стекло подвергается той же обработке, что и закаленное стекло, кроме того, что процесс охлаждения ведется более медленно. Это дает более низкие сжимающие напряжения, чем в закаленных стеклах (рисунок 6)

В отличие от закаленных стекол термоупрочненные стекла разрушаются с образованием довольно крупных кусков стекла, но значительно меньших, чем у отожженного флоат-стекла (рисунок 7). Это дает им преимущество при применении в многослойных стеклах: после разрушения они удерживаются полимерной пленкой на месте. Кроме того, термоупрочненное стекло можно подвергать механической обработке, например, сверлению, что невозможно для закаленных стекол.

Многослойное стекло

Многослойное безопасное стекло состоит из двух или нескольких листов стекла соединенных между собой поливинилбутиловой пленкой толщиной 0,38 мм. В отличие от закаленного безопасного стекла после разрушения многослойное стекло сохраняет часть своей несущей способности, а отдельные куски удерживаются пленкой на месте установки стекла.

Источники:

1. Glass in Building: Principles, Applications, Examples /Bernhard Weller et al, Detail Practice, 2009
2.Guidance for European Structural Design of Glass Components, 2014

ООО «Алюком»
г. Москва, ул. Нагатинская, д. 16, стр. 9, офис 2-5

Тел.: +7 (495) 268 0444
E-mail: info@alucom.ru

Производство и склад: Калужская обл., г. Малоярославец, ул. Калужская, 64.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *