Из чего делают стекло для стеклопакетов?

Центральный элемент оконной системы – стеклопакет. Именно ему стоит уделять особое внимание, чтобы добиться требуемых параметров надёжности, безопасности, теплоизоляции. Для этого важно разобраться, из чего делают стекло, с разновидностями и структурой.

Состав стекла для окон

Для производства чаще всего используются всего 3 основных элемента. Главной основой является кварцевый песок. Этот компонент плавится при 1 700 °С. С технической стороны ключевой ингредиент – кварц. Это диоксид кремния, который может быть соединён со следующими элементами: доломит, стеклобой, известняк, некоторые другие компоненты (кобальт, оксиды металлов). Для того чтобы песок расплавился при более низкой температуре, а сам процесс изготовления стекла стал проще, используется сода. Для водонепроницаемости добавляется известь. Без этого ингредиента любая жидкость, помещенная в стеклянный предмет, растворила бы полученный материал. Надеемся теперь понятно, из чего делают стекло.

Для создания задействуется специальная печь. Весь процесс является не только трудоёмким, но и весьма опасным из-за высоких температур. Для получения ожидаемого результата необходимо смешать и расплавить компоненты. Когда они соединятся между собой, получится однородная масса. После печи её необходимо опустить в ёмкость с расплавленным до 1 000 °С и выше оловом. Из-за того, что масса смешанных и расплавленных ингредиентов значительно ниже оловянной, то стеклянная смесь будет находиться на поверхности. Её толщина зависит от количества смеси, чем её меньше в оловянной «ванне», тем тоньше будущий материал. Далее в специальном конвейере полученная заготовка проходит процесс охлаждения.

Стёкла для стеклопакета

Стеклопакеты – конструкции из нескольких стёкол, которые совмещены каркасом. Между слоями – воздушная камера. Чем больше таких «пустот», тем более суровый климат способна выдержать конструкция. В изготовлении стеклопакетов используют три основных стеклянных разновидности:

1. К-тип. Это низкоэмиссионный материал. Его изготавливают из флоат-стекла с нанесением на его поверхность слоя оксидов индия и олова. Результат – дополнительное наличие стойкой металлооксидной плёнки, которая радует прочностью, стойкостью к механическим повреждениям, но только на 30% сокращает теплопотери в холодное время года.
2. I-тип. Поверхность флоат-материала дополнена двухслойным напылением из оксида титана и серебра. В результате гарантировано отражение инфракрасных лучей на 90%, радует звуко- и теплоизоляцией, но стойкость к химическим и механическим повреждениям невысокая.
3. IM-тип. Мультифункциональный вариант – инновационная разработка. На поверхность – напыление на нижнем и верхнем слое из нитритов и оксидов (отвечают за зеркальность, цвет и светопропускание), средний – из хрома или серебра (для отражения инфракрасных световых волн), защитный (для защиты от механических повреждений).

Планируя заказать окна, нужно ориентироваться на потребности и бюджет. Дополнительно требуется уплотнитель для окон, а также можно задействовать декоративные элементы.

Важно! Если требуется замена стеклопакета, в большинстве случаев стоит выбирать более качественный тип.

Виды и структура стекла

Популярные варианты:

• бытовое – подходит для повседневного использования, например, для производства декоративных изделий, очков, посуды;
• строительное – применяется для производства витрин, окон и витражей;
• техническое – плотный материал для применения в тяжёлой промышленности;
• пуленепробиваемое – необходимо в тех случаях, где есть требования к повышенной безопасности автомобилей и зданий.

Из чего делают стекло, людям понятно, а вот как возникает структура стекла в естественных условиях, до конца не изучено. Строение зависит от массы, состава и поверхностного слоя. На него также влияет технологический процесс.

Разновидности различаются по своему химическому составу, который определяет их характеристики и свойства. Выделяют три востребованных варианта.

Первый – оксидный. Он отличается своей твёрдостью и является одним из редких твёрдых тел, которые имеют способность пропускать свет. В зависимости от содержания оксидов различаются несколько типов оксидных стёкол. Популярными считаются силикатные и фосфатные. Отличительной особенностью первых является их химическая стойкость. Этот тип также применяется чаще, чем фосфатный аналог. Последние имеют ограниченные возможности использования из-за пониженной температуры стеклования.

К группе также относятся германатные стёкла. Их в основном применяют для создания оптических приборов, так как этот тип имеет высокий показатель пропускания света и преломления. Однако высокая стоимость материала, а также его низкая химическая стойкость не дают возможности применять его в большинстве сфер.

Для изготовления различных лабораторных устройств, например, для микроскопов, используется боросиликатное стекло. Оно часто применяется также для изготовления телескопов. В своём составе содержит 5% оксида бора и выше. Имеет высокую степень устойчивости к химической коррозии, не деформируется при повышенных температурах.

Второй – фторидный. Благодаря своим характеристикам задействуется при изготовлении поливолоконных систем, предназначенных для передачи информации. Обладает широким диапазоном спектрального пропускания. Устойчивость к радиации позволяет использовать в медицинских целях, для изготовления лазеров, которые могут применяться в стоматологии или в офтальмологии.

Третий – сульфидный или сульфидно-цинковый. Такие стёкла чаще всего можно встретить в декоративных предметах: посуде, сувенирах, различных элементах для украшения домов. Тип имеет самые разнообразные оттенки, которые получаются, когда в стеклянную массу добавляют окиси сульфида цинка и железа.

По целям использования есть особые виды стекла. Благодаря развитой промышленности материал сегодня применяется в различных сферах и может задействоваться в технических, научных, строительных и декоративных целях:

1. Плоское. Его считают наиболее популярным в быту. Из него изготавливаются не только окна, но также автомобильные зеркала и стёкла, двери. Этот вид также применяется при создании солнечных батарей. Он получается путём распределения жидкого стекла до необходимой толщины, после чего конечный продукт охлаждается. Материал можно согнуть до необходимой формы, часто изготавливают стеклопакеты. Для этого 2–7 панелей, между которыми вакуум или воздух, объединяют в единую систему. При этом сами листы разделены специальной прокладкой.
2. Стеновые стеклоблоки. В основном используется в декоративных или архитектурных целях. Благодаря их применению достигается привлекательный внешний вид здания, высокий процент пропускания света. Изготавливается из двух половинок, которые отжигаются одновременно и спрессовываются во время процесса плавления.
3. Бронированное. Вид изготавливается по специальной технологии из большого количества слоёв стекла. Бронированный тип чаще всего используется для изготовления окон в зданиях или при изготовлении стёкол для автомобилей, которые требуют высокого уровня защиты.
4. Кварцевое. Оно считается однокомпонентным и наиболее ценным, так как изготавливается из природного кристалла. Это может быть горный хрусталь или пегматитовый кварц. Добытое из недр земли сырьё измельчают, а затем расплавляют. Чаще всего кварцевое стекло применяется при изготовлении некоторых небольших деталей для часов. Необходимо также при создании медицинских приборов, например, ультрафиолетовых ламп или ёмкостей для химических реагентов.
5. Стеклокерамика. Соединяет в себе характеристики стекла и поликристаллических материалов. Она была специально разработана на заводе Corning. Производится этот вид путём регулируемого процесса кристаллизации, поэтому имеет 1 или 2 кристаллические фазы. После своего появления стеклокерамика использовалась при производстве телескопов и зеркал. Сейчас из этого вида делают посуду и современные кухонные варочные панели. При изготовлении цифровых проекторов с высокой степенью разрешения стеклокерамика стала главным материалом.
6. Светочувствительное. Оно имеет большие перспективы в сфере производства сложных наносистем. Позволяет получить изображение при взаимодействии металлических частиц в стекле и электромагнитного излучения. Обладает кристальной чистотой, относится к семейству литий-силикатных и имеет ещё одно название благодаря своим свойствам – фоточувствительное стекло.
7. Стекловолокно. Часто применяется для тепло- или звукоизоляции. Сегодня его используют повсеместно в строительстве. Для получения этого вида расплавленное стекло пропускают через микроскопические отверстия, что позволяет получить тонкие нити материала. Полученные нити можно сплести или оставить в объёмном виде.
8. Жидкое. Оно имеет повышенную прочность и является важной частью нанотехнологий. Диаметр тоньше волоса в сотни раз, при этом оно способно защитить предмет от повреждения или загрязнения.
9. Хрусталь. Свинцовое хрустальное стекло является уникальным видом. Его применяют исключительно при создании декоративных элементов и посуды. Хрусталь получает свой особенный блеск благодаря специальному способу резки.
10. Богемское. Оно производится в Чехии и Силезии. Нередко его называют богемским хрусталем. Изделия из него ценятся во всём мире. Лишь небольшое количество мастеров умеют изготавливать этот материал, а история насчитывает века. Все этапы изготовления декоративных изделий из такой массы делаются вручную.

Благодаря современным технологиям есть возможность получить материал с нужными качествами, но полезно знать, из чего делают стекло в каждом случае. Подбор осуществляется в соответствии с бюджетом и требуемыми характеристиками.