Սիլիկատային ապակի. արտադրություն և օգտագործում

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-02 13:56

Ապակը կյանքի տարբեր ոլորտների համար պահանջված ամենատարածված նյութերից է։ Այն օգտագործվում է շինարարական և հարդարման աշխատանքներում, դրանից պատրաստվում են կիրառական և բարձր արվեստի գործեր, որոնք օգտագործվում են տիեզերական արդյունաբերության մեջ։ Սա մատչելի, պարզ բաղադրությամբ նյութերից մեկն է: Ամենատարածված տեսակը, որին մենք առավել հաճախ հանդիպում և օգտագործում ենք դրանից պատրաստված արտադրանք, սիլիկատային ապակին է:

Ինչ է սա?

Ապակի ամենահին կտորը Եգիպտոսում պեղումների ժամանակ հայտնաբերված ուլունքներն են, գիտնականները կարծում են, որ գտածոն ավելի քան հինգ հազար տարեկան է: Այդ ժամանակից ի վեր, ապակու բաղադրությունը քիչ է փոխվել: Նյութի հիմնական տարրը քվարց ավազն է (Si0_{2)՝ սիլիկատ։ Դրան ավելացվում է սոդա, պոտաշ, կրաքար և մի քանի այլ տարրեր։}

Արդյունաբերության մեջ ապակե զանգված ստանալու համար հիմնային նյութերի օքսիդները խառնում և հալեցնում են վառարանում։ Հալման կետը կախված է հավելումներից, որոնք փոխում են ապակու հատկությունները: Ստացված զանգվածը կաղապարում են մի քանի եղանակով՝ թիթեղավոր ապակի պատրաստելով, նրան տալով տարբեր ձևեր (ամանեղեն, երանգ ջահերի համար, ապակի՝ ժամացույցների համար և այլն), կտորների հետագա մշակման համար ապակու փչիչներով բլանկներ պատրաստելով և շատ ավելին։

BԼոմոնոսովը Մ. Ինչ է դա? Կառուցվածքի ամորֆ-բյուրեղային կառուցվածք ունեցող նյութ, որը ստացվում է խառը օքսիդների հալման արդյունքում՝ հետագա սառեցմամբ։

Ապակի պատրաստում

Ապակու արտադրության հիմնական տարրը քվարցային ավազն է, որին համամասնությամբ ավելացվում է առնվազն հինգ բաղադրիչ։ Կախված ստացված նյութի օգտագործման հետագա նպատակներից՝ հիմնական բաղադրատոմսին պատրաստում են հավելումներ՝ օքսիդացնող նյութեր, խլացուցիչներ, գունազրկիչներ, ներկանյութեր, արագացուցիչներ և այլն։ Որպես ներկանյութ օգտագործվում են մետաղների օքսիդները։ Օրինակ՝ պղինձը ապակու զանգվածը կարմիր գույն կտա, երկաթը կապույտ կամ դեղին երանգ կտա, կոբալտի օքսիդները՝ կապույտ, իսկ կոլոիդային արծաթը՝ դեղին երանգ։

Պատրաստված չոր խառնուրդը լցնում են ապակու հալեցման վառարան, որտեղ հումքը հալեցնում են 1200-1600°C ջերմաստիճանում, գործընթացը տևում է 12-ից 96 ժամ։ Ապակու արտադրությունն ավարտվում է արագ սառեցման գործընթացով, միայն այս դեպքում ապակու զանգվածը կստանա բոլոր անհրաժեշտ որակները՝ թափանցիկություն, մեխանիկական դիմադրություն և օքսիդների խառնման գործընթացում սահմանված լրացուցիչ հատկություններ։

Սիլիկատային ապակու տեսակներ

Նյութական արտադրությունը էներգատար գործընթաց է, որը զբաղվում է սիլիկատային արդյունաբերության կողմից: Արդյունաբերության մեջ ապակու արտադրությունը տեղի է ունենում քթունելի տիպի վառարաններ՝ սահմանված ջերմաստիճանի շարունակական պահպանմամբ։ Չոր խառնուրդը բեռնվում է վառարանի մի ծայրից, պատրաստի նյութը բեռնաթափվում է ելքի մոտ։

Տարբեր ոլորտներում լայն կիրառության շնորհիվ սիլիկատային ապակին կարելի է բաժանել տեսակների.

• Քվարցը առանց նատրիումի, կալիումի օքսիդների կեղտերի, առանց ալկալիների ապակի է: Այն ունի բարձր դիմադրություն ջերմության և գերազանց էլեկտրական հատկություններ: Թերություններից՝ դժվար մշակվող։
• Սոդա, կալիում, նատրիում-կալիում - ալկալային ապակի. Ընդհանուր օգտագործման համար հարմար նյութի ամենատարածված տեսակը: Այն օգտագործվում է ակվարիումի ապակի, պատուհանի ապակի, սպասք և այլն պատրաստելու համար։
• Ալկալային՝ ծանր մետաղների օքսիդների բարձր պարունակությամբ: Օրինակ՝ կապարի ավելացումն անհրաժեշտ է բյուրեղյա, օպտիկական ապակի ստանալու համար։

Բազմաֆունկցիոնալ օգտագործում

Սիլիկատային ապակին ունի մի շարք հատկություններ, որոնք թույլ են տալիս այն օգտագործել լայն տեսականիով: Նրա յուրաքանչյուր որակ կարելի է կատարելագործել, ինչի կապակցությամբ լրացուցիչ հնարավորություններ են բացվում։ Օրինակ՝ ամալգամով պատված ապակին ծառայում է որպես հայելի և կարող է նաև օգտագործվել որպես արևային մարտկոց որոշակի պայմաններում։

Ապակե սպասքի հիգիենիկ և գործնական հատկությունները անհերքելի են: Նյութը ծակոտկենություն չունի, ինչը նշանակում է, որ դրա մեջ ախտածին բակտերիաները չեն բազմանում, այն հեշտ է մաքրվում, դիմացկուն է ցանկացած սննդամթերքի նկատմամբ։ Դրանից ջերմակայուն ուտեստները բազմաֆունկցիոնալ են. կարող եք թխել բարձր ջերմաստիճանում ջեռոցում կամ դնելսառցախցիկ առանց որևէ վնասի։

Շերտ և հաստություն

Նյութը ունի այլ հաստություն, որն էլ որոշում է նրա հնարավորությունները։ Թիթեղ, 2 մմ հաստությամբ, հարմար է պատուհանների համար։ Ակվարիումի համար ապակի օգտագործվում է առնվազն 5 մմ՝ կախված տարայի մեջ լցված ջրի ծավալից։ Այնուամենայնիվ, ակվարիացիները գնալով գալիս են այն եզրակացության, որ ակրիլային անալոգի օգտագործումը շատ ավելի հարմար է, հատկապես, եթե պահանջվում է 500 լիտր կամ ավելի տարողություն:

Լամինացված նյութի օգտագործումը (triplex) ընդլայնում է հնարավորությունները. պոլիմերային թաղանթով սոսնձված գործվածքը գործնականում անխորտակելի է, անվտանգ է, քանի որ չի քանդվում։ Մուրճով թաղանթաշերտով 10 մմ հաստությամբ երկու սիլիկատային բաժակներ կոտրելը գործնականում անհնար է։ Triplex-ը օգտագործվում է թափանցիկ կամուրջներ պատրաստելու, շենքի ճակատների երեսպատման, լողավազանների ցանկապատերի և այլնի համար։

Հատկություններ

Սիլիկատային հիմքով նյութերի օգտագործումն իր տեղն է գտնում շինարարության մեջ։ Դրանք օգտագործվում են ոչ միայն պատուհանների արտադրության համար, այլ նաև որպես լրացուցիչ պաշտպանություն և կապող միջոց։ Այսպիսով, հիմքի բլոկները մշակվում են հեղուկ ապակիով, ինչը նրանց դարձնում է դիմացկուն խոնավության, սնկերի, ջերմաստիճանի տատանումների և այլնի նկատմամբ։

Կորի կիսաթափանցիկ կամ փայլատ նյութն օգտագործվում է առօրյա կյանքում, դրանից պատրաստվում են կահույքի դռներ, ցնցուղախցիկներ, շենքերի ճակատներ և այլն։

Սիլիկատային ապակին ունի հետևյալ հատկությունները.

• Թափանցիկություն.
• Ռեֆլեկտիվ.
• Կայուն.
• ջերմակայուն։
• դիմացկուն է ագրեսիվ քիմիական միջավայրերին:
• դիմացկուն է բնական ագրեսիվ միջավայրերին:
• Երկարակեցություն.
• Ցածր ջերմային հաղորդունակություն.

Լրացուցիչ հատկություններ, ինչպիսիք են սթրեսի և մեխանիկական վնասների դիմադրությունը, նյութին տրվում է կարծրացման միջոցով: Գործընթացի էությունը արագ տաքացումն է և նույն արագ սառեցումը կարճ ժամանակահատվածում։ Ուժը մեծանում է 4-5 անգամ։ Օգտագործվում է ժամացույցի ապակիների, դռան տերևների, կահույքի, միջնապատերի պատրաստման համար։

Արտադրանքների արտադրություն

Սիլիկատային ապակյա իրերը և կենցաղային իրերը արտադրվում են մի քանի հիմնական եղանակներով.

• Սեղմում. Մածուցիկ զանգվածը լցնում են ամրացված կաղապարի մեջ, որից հետո կաղապարի շարժական մասի (դակիչի) միջոցով սահմանվում են որոշակի պարամետրեր։ Ներքին մակերևույթի կաղապարը կարող է ունենալ նախշ, որը դրոշմելու գործընթացում փոխանցվում է արտադրանքի արտաքին մասին:
• Փչում է. Տարբերվում է մեխանիկական և մեխանիկական: Արտադրանքի պատի հաստությունը տատանվում է 1 մմ-ից մինչև 10 մմ: Այս կերպ պատրաստվում են ծաղկամաններ, շշեր, գինու բաժակներ, բաժակներ։ Ձեռքով փչելը արվեստ է։ Վարպետ ապակե փչողները ստեղծում են եզակի գործեր՝ գործի կորպուսում համատեղելով թափանցիկ և գունավոր զանգվածներ՝ մետաղ, բնական հումք, ոսկի և այլն։ Ձեռքով փչված նույնական արտադրանք չկա:
• Քասթինգ. Այն հիմնականում օգտագործվում է արձանիկների, արձանիկների պատրաստման համար։ Արդյունաբերության մեջ՝ ձուլման միջոցով, օպտիկբաժակ.
• Բազմաստիճան հոդակապություն. Օգտագործվում են երկու տեխնոլոգիաներով արտադրված մասեր՝ փչող և սեղմող։ Օրինակ՝ ապակե տարան փչում են, իսկ ցողունը սեղմում են, պատրաստի մասերը միանում են։

Դեկորատիվ բուժում

Սիլիկատային ապակին պարարտ նյութ է դեկորացիայի բազմաթիվ տեսակների համար: Տարբերակեք տաք և սառը դիզայնը։

Տաք ուտելիքները ներառում են՝

• Գունավորում զանգվածային մետաղական օքսիդներով:
• Տարբեր գույների զանգվածի խառնում հետագա ձևավորման հետ (Վենետիկյան ապակի բծերով).
• Ճռճռոց. Զանգվածը ձուլում են արտադրանքի, կտրուկ սառեցնում, ինչի արդյունքում առաջանում են մակերևութային ճաքեր, և արտադրանքը հալեցնում են՝ ամրացնելու համար։
• Fusing.
• Լարերի տաք ձևավորում, թելեր՝ արտադրանքին հաջորդող հավելումներով։
• Փչելու ժամանակ լրացուցիչ եզրային ձևի ձևավորում։ Ձեռք է բերվել գործիքների միջոցով։

Սառը դեկորի ձևեր՝

• Մեխանիկական՝ հղկում, փորագրում, ադամանդի կտրում, ավազահանում։
• Քիմիական. փորագրում ֆտորաթթվով։
• Կիրառվում է. գեղանկարչություն, գծանկար, մետաքսյա տպագրություն, մետաղացում, պլազմային ցողում, փայլուն ներկերով ներկում:

Ապակի այլ տեսակներ

Ժամանակակից տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տվել սիլիկատային ապակին տալ լրացուցիչ որակներ։ Դրանցից ամենահետաքրքիրն ու պահանջվածներն են՝

Խելացի ապակի. նյութի տեսակը, որը փոխվում էդրանց հատկությունները արտաքին պայմանների ազդեցության տակ. Օրինակ, էլեկտրական հոսանքի ազդեցությամբ արտադրանքը դառնում է ձանձրալի, երբ շղթան անջատվում է, այն վերադառնում է թափանցիկ վիճակի։

Ապտիկամանրաթելային ապակեպլաստե (ապակյա ապակեպլաստե) ստացվում է նյութը բարակ (չափված միկրոններով) թելերի մեջ քաշելով: Նրանք ստեղծում են բավականին ճկուն նյութ: Օգտագործվում է օպտիկամանրաթելային, մեկուսիչ նյութերի և այլնի արտադրության համար։

Հստակեցված ապակի. սովորական սիլիկատային ապակին ունի կանաչավուն կամ մոխրագույն երանգ, որը հստակ տեսանելի է կտրվածքի միջով դիտելիս: Արդյունքում կտավը մի փոքր գունավոր է ստացվում։ Այս ազդեցությունից խուսափելու համար արտադրական գործընթացում ավելացվում են պայծառացուցիչներ՝ չեզոքացնելու համար անցանկալի գույնը: Սովորական նյութից այն տարբերվում է լույսի փոխանցման ավելացմամբ, գույների փոխանցումով առանց գույնի փոփոխության։