Здравствуйте товарищи! Сегодня 19 ноября, а значит, что свой профессиональный праздник отмечают работники стекольный промышленности! От всей души поздравляю всех коллег, Вы делаете этот мир светлее! И меньше брака на производстве!
Сегодня будет небольшой пост, посвященный производству стекла, которое полюбилось всем хозяюшкам, а именно жаропрочного боросиликатного стекла.
Все началась в 1887 году, года талантливый немецкий химик Отто Шотт впервые синтезировал новый состав стекла, частично заменив щелочные компоненты оксидом бора (B2O3). Получившийся состав имел удивительные свойства: высокие жаропрочность и химическая стойкость. Дело происходило в Йене, поэтому поначалу оно стало известно как Йенское стекло. Но вскоре Шотт открыл собственную фирму и начал выпуск продукции под собственным именем.
Благодаря свойствам получившегося стекла оно быстро нашло свое применение в химической промышленности и медицине. Большая часть химической посуды сделана из боросиликатного стекла. Так вышло, что единственным материалом, который превосходит боросиликатное стекло по свойствам является кварцевое стекло, которое сложно в производстве, а следовательно и дороже.
Время шло и в 1915 году фирма Corning Glass начала выпускать боросиликатное стекло под брендом Pyrex, который уже у всех на слуху. Они - то и известны своей жаропрочной стеклянной посудой.
Жаропрочность боросиликатного стекла объясняется низким значением его термического расширения, поэтому при резком снижении температуры, появляющиеся напряжения не приводят к резкому разрушению. Конечно по сравнению с оконным стеклом, не стоит вашу посуду из духовки кидать в снег. Все это благодаря оксиду бора, но встраивается в структурную сетку и «разрыхляет» ее, что можно заметить по снижению плотности стекол, при увеличении данного компонента, сетка становится менее «подвижной» и резкость расширения и сжатия при нагреве и охлаждении снижается.
Как делают боросиликатное стекло?
Рецепт простой:
Берем сначала укропу,
Потом кошачью… так, не тот рецепт.
Тут все по классике: кварцевый песок, сода, известняк и плюс оксид бора, в количестве до 15 масс.%. С обычными компонентами все понятно, а вот с бором интересно, его не вводят как простой оксид. Для этого используют синтетическое сырье: борную кислоту и буру, но содержание основного компонента в них не велико, 56% и 36% соответственно. Поэтому нужно добавлять достаточно большое количество сырья, заранее все просчитав. Выбирают сырье исходя как из экономических соображений, так и из требований к чистоте, ведь бура содержит значительное количество натрия. По моим наблюдениям, чаще всего используют кислоту, я и сам предпочитаю это сырье.
Также при составлении шихты нужно учитывать то, что бор у нас очень хорошо «улетает», все-таки в процессе разложения образуются газы. Поэтому необходимо учитывать коэффициент уноса.
Следующим этапом у нас идет варка стекла. Печка тут тоже особенная, не забываем, что все у нас «летит» поэтому делаем печь со специальной конструкцией. Сначала нам нужно сократить унос с зеркала стекломассы, поэтому классический вариант с горелками нам не подойдет, и будем использовать электрическую печь, принцип которой основан на электропроводимости стекла в зависимости от температуры. Далее «унос» возможен через загрузочную часть, поэтому делаем ее похожую на узкий колодец, где зеркало стекломассы скрыто значительным слоем шихты, как шубкой.
Стекло, мы сварили, теперь мы его немного остужаем и подаем на выработку, где в зависимости от вида изделия находится определенная установка. Рассматривая линию производства посуды для духовки, мы увидим пресс циклического действия.
Порция стекла подается в металлическую форму (чаще всего чугунную) в которой с помощью подвижного пуансона (у него есть водное охлаждение) формируется изделие. Формы у нас могут быть монолитные и секционные, все зависит от профиля будущего изделия.
1-Форма, 2-Пуансон, 3-Формовое кольцо, 4-Поддон выталкиватель, 5-Стекломасса, 6-Изделие.
После формовки изделию придают огненную полировку, с помощью горелок, а потом оно отправляется на отжиг, для снятия напряжений, в печь туннельного типа с разными температурными зонами. После этого идет отбраковка и изделие готово отправиться на полку магазина в ожидании своей хозяюшки.
Всем спасибо!
P.s. Скоро выйдут большие посты по ситаллу и оптическим стеклам, до новых встреч.)
