Какие бывают стекла⁠⁠

Здравствуйте мои дорогие читатели, не ожидал, что мой первый пост кому-либо понравится. Но увеличение числа подписчиков подталкивает меня пилить дальше.

Сегодня мы немного поговорим о том, какие стекла бывают. Изначально я хотел сразу перейти к оксидным составам, но решил, что прелюдия, все-таки, нужна.

Органические стекла (полимерные)

Органическое стекло, оно же полиметилметакрилат, оно же Deglas, оно же Plexiglas и т.д.

Появилось органическое стекло в 30-е годы 20 века и сразу ему нашлось применение. Легкий, прозрачный материал снискал популярность в набирающей обороты авиации. Большая часть остекления самолетов военного периода выполнено из органического стекла. У меня оно, в первую очередь, ассоциируется с рабочими столами советского периода, на столешнице которого гордо располагается кусок оргстекла, под которым календари, фотографии и много чего нужно.

Получают оргстекло двумя способами: экструзией или литьем. В первом случае гранулы полиметилметакрилата плавят и «выдавливают» требуемые формы. Во втором используют «полуфабрикат» метилметакрилат (известный прекурсор), который заливают в форму и полимеризуют до твердого состояния.

Металлические стекла (аморфный металл)

По просьбам трудящихся постараюсь рассказать об этом интересном материале. Я не металлург, могу в чем-то ошибаться, прошу коллег сильно не ругаться.

Так вот, прям перед второй мировой, стало известно, что если из металла сделать газ ( интересная страсть к газам в то время), а потом, при определенных условиях, конденсировать образуются аморфные пленки, а не кристаллические структуры. Да, да сплавы металлов – это фактически куча разнообразных кристаллов. К своему стыду, узнал об этом не так давно. Время шло и в 60-е годы начались уже серьезные исследования этих удивительных материалов. Придумали более простой способ получения: берем расплав и резко охлаждаем на специальной пластине, прям как в стеклах. Но таким способом можно получить только пленки и ленты, сейчас разрабатывают способы получения уже слитков аморфных металлов.

Лично я держал в руках ленту из никелевого стекла, оно что-то средне между пластиковой покрашенной под метал лентой и фольгой. Такая лента имеет более высокую твердость, вязкость и коррозийную стойкость, чем такая же металлическая лента, но как любые стекла достаточно хрупкие.

Элементарные стекла

Стекла состоящие из одного элемента, а таких немного, сера, мышьяк, фосфор и углерод. Единственное элементарное стекло нашедшее применение – стеклоуглерод. Из него делаю тигли для плавки разнообразных веществ. Остальные ребята применения не нашли и просто существуют.

Галогенидные стекла

Основой этого класса стекол служит ядовитый фторид бериллия BeF2 , плюс разнообразные добавочки. Очень специфические стекла. Суровые, как Валуев!

Их не пугают жесткие радиоактивные излучения и агрессивные среды. Стекла - труженики атомной промышленности.

Халькогенидные стекла.

Сейчас у них бум популярности. Тут и «Швабе» подключилось, возобновив производство.

А почему такой большой интерес к этой бескислородной системе? Все благодаря оптическим и электрофизическим свойствам. Применяют их в производстве инфракрасных детекторов, инфракрасной оптики и прочих тепловизоров, спасибо хорошим ИК свойствам. Из-за высокого показателя преломления, низкой энергии фотонов и прочих чудесных свойств халькогениды применяют в лазерах и фотонных интегральных схемах.

Удивительный материал, основой которого являются мышьяк, германий и фосфор, с добавками серы, селена и теллура. Количество и сочетание добавок варьируются в зависимости от требуемых свойств.

Оксидные стекла

Самый обширный, самый разнообразный, самый интересный, самый классный класс стекол! Окружает нас повсеместно, являясь неотъемлемой частью нашей жизни.

Работаю я с оксидными системами, поэтому такой восторг и трепетная любовь.

Оксидные стекла можно разделить на три условных класса: однокомпонентные, двухкомпонентные и многокомпонентные.

Самым известным однокомпонентным стеклом является кварцевое стекло. Обладает оно разнообразными физическими, химическими и механическими свойствами, для обывателя примечательно своей прозрачностью в ультрафиолетовом диапазоне. В детстве каждый с ним когда-нибудь сталкивался. Чувствуете этот запах?

Среди двухкомпонентных стекол сразу вспоминается силикат глыба или ее раствор – жидкое стекло. Состоит из смеси кварцевого песка и щелочи. Все знают, что на силикатный клей ничего нельзя клеить к стеклам. След не оттирается, клей разрушает поверхностные слои и проникает в стекло. Силикат глыба выглядит так:

Да, да, дорогой мой друг юморист, похоже на *роскомнадзор*, но это не он.

Все остальные стекла многокомпонентные, от трех и далее. Тут вам и оконные стекла и стеклянная посуда и оптические и т.д. и т.п. Граненый стакан тоже тут.

На сегодня все. Пост по составам будет следующий, там мы подробно разберем все оксидные системы, и из чего их делают. Возможно, будет пост про варку стекла, и какие процессы там происходят. Потом по технологии от Египта до современного листового. По оптическим стеклам. Ситаллы.