Kas yra stiklo gamybos procesas?

Stiklo gamybos procesą galima atsekti iki 3500 m. pr. Kr., kai keraminė keramika buvo padengta stiklo paviršiaus glazūra. Nors yra daug šiuolaikinių stiklo gamybos proceso variantų pramoniniams ir moksliniams tikslams, tradicinis stiklas, naudojamas langams, maisto ir gėrimų indams ir dekoratyvinėms formoms gaminti, vis dar gaminamas iš tų pačių trijų ingredientų, naudotų senovėje. Tai yra smėlis, šarminis natrio bikarbonatas, vadinamas „sodos pelenais“, ir kalkės iš kalkakmenio. Šios trys pagrindinės sudedamosios dalys sulydomos krosnyje maždaug 2,500 1,371 ° Farenheito (XNUMX XNUMX ° C) temperatūroje, o po to gali būti pridėta keletas nedidelių ingredientų, kad pakeistų stiklo spalvą ar blizgesį. Tada jis atšaldomas keliais šimtais laipsnių, kad būtų galima formuoti pučiant, spaudžiant ar traukiant į vamzdžius, dubenis, veidrodžius, langus ir kt.

Sodos pelenų įtraukimas į stiklo gamybos procesą buvo atrastas anksti kaip būdas sumažinti pradinę lydymosi temperatūrą nuo maždaug 4,100 2,200 ° Farenheito (2,700 1,482 ° C) iki 90 XNUMX ° Farenheito (XNUMX XNUMX ° C). Tačiau natrio karbonatas daro stiklą šiek tiek tirpsta vandenyje, todėl, siekiant to išvengti, buvo pridėta kalkių iš kalkakmenio, o kiti chemikalai, tokie kaip aliuminio oksidas, dabar pakeičiami kalkėmis, nes užtikrina didesnį cheminį stabilumą. Soda ir kalkių stiklas vis dar sudaro XNUMX% viso pagaminamo stiklo.

Kai stiklas vėsinamas, jį lengviau formuoti į formas, tačiau stiklo gamybos proceso metu jis turi būti nuolat kaitinamas, kad jis sutvirtėtų ir nesudužtų. Ši procedūra žinoma kaip atkaitinimas. Taip pat naudojamas papildomas grūdinimo procesas, siekiant sustiprinti stiklą, jį pakaitinant ir staigiai atvėsinant šalto oro srove.

Senovėje labiausiai paplitęs formavimo būdas stiklo gamybos procese buvo oro pūtimas į išlydyto stiklo rutulį ilgo tuščiavidurio vamzdžio gale, kurį romėnai ištobulino gražioms vazoms ir dubenims gaminti. Flotacinio stiklo gamyba, kurią 1959 m. išrado britų įmonė, yra didžiausias dabartinis gamybos būdas, kai išlydyto stiklo pilamas į rezervuarą, kurio paviršiuje yra išlydyta skarda. Stiklas plūduriuoja ant skardos viršaus ir suformuoja itin lygius lakštus, kuriuos vėliau galima supjaustyti į lango formas. Dolomitas dažnai naudojamas lakštinio stiklo gamyboje mažesniu nei 0.1 % kiekiu, siekiant išlaikyti bespalvę stiklo kokybę. Išlydyto stiklo srauto traukimas aplink metalinio cilindro vidų, kai jis sukasi ir pumpuojamas oras, yra dar vienas dažnas stiklo gamybos procesas, naudojamas gaminant įvairius stiklinius vamzdžius, skirtus elektros lemputėms, vakuuminiams vamzdžiams ir stiklo dirbiniams, naudojamiems laboratorijose.

Kiti specializuoto stiklo tipai yra švino stiklas, kuriame yra ne mažiau kaip 20% švino oksido ir kuris yra puikus, kai jis yra supjaustytas ir briaunuotas. Karščiui atsparaus stiklo gaminiai, naudojami kepimo dubenyse ir laboratoriniuose induose, gaminami pridedant 5% boro oksido arba aliumosilikato junginių. Spalvoto stiklo gaminiai gaminami pridedant geležies sulfidų rudoms ir gintaro spalvoms, geležies chromatą – žaliai, o balto kobalto – mėlyniems atspalviams. Natūralus pūstas stiklas yra nuo raudonos iki oranžinės spalvos, nereikalaujant jokių cheminių priedų.