Pri kateri temperaturi se steklo tali? Temperatura taljenja stekla: najvišje in najnižje vrednosti

Okrasne vaze, pladnji, krožniki in drugi stekleni okraski bodo dali vašemu domu izviren slog in čar. Ustvarite jih lahko z lastnimi rokami, tako da stopite nakopičeno steklenice. To je odličen način, da se postarate nepotrebne steklenice v nekaj novega in elegantnega. To bo zahtevalo čas in nekaj vaje. Ko boste obvladali tehniko taljenja stekla, boste našli odlično uporabo za nepotrebne steklenice.

Koraki

1. del

Priprava pečice in steklenic za varno taljenje

Zberite in očistite stare steklenice. Vse steklenice bodo dovolj. Uporabite lahko steklenice iz mineralna voda, limonada, pivo, vino, začimbe, kozmetika in tako naprej. Pred taljenjem jih je treba ustrezno očistiti in posušiti. Odstranite vse etikete in prstne odtise s steklenic.

Očistite pečico. Sčasoma se je pečica morda umazala in na njej so se nabrali prah in ostanki. Umazanija negativno vpliva na delo grelni elementi in skrajša življenjsko dobo peči. Pečico zato pred uporabo temeljito očistite v skladu z navodili za uporabo, da se izognete nepotrebnim stroškom.

• Čiščenje peči je odličen čas, da jo ponovno pogledate in preverite, ali vse deluje pravilno. Zategnite morebitne ohlapne vijake, odstranite vnetljive materiale iz pečice in preverite, ali je vse v redu.

1. Preizkusite pečico. Preverite delovanje pečice - zaženite jo v načrtovanem načinu. Čeprav morate vedno uporabljati preskusne materiale in načine, ki so priporočeni v uporabniškem priročniku, lahko običajno preverite delovanje pečice s samonosnim pirometričnim stožcem 04. Na vsako polico postavite en stožec približno 5 centimetrov od stene pečice. Po tem naredite naslednje:

   Pripravite kalup za vlivanje in polico.Če ne zaščitite notranje površine pečice, se lahko staljeno steklo prilepi nanje. Nanesite čistilo za pečico ali ločevalnik stekla na polico in plesen, da preprečite prijemanje.

   2. del

   Talilne steklenice

   1. Izbirate lahko med ulivanjem in krivljenjem. To sta dva glavna načina taljenja stekla. Običajno ulivanje vključuje taljenje stekla in nato polnjenje tekočega stekla v livarski kalup, v katerem se steklo strdi v svojo obliko. Pri upogibanju se steklo segreje do tekočega stanja in zavzame prosto obliko ter teče po nosilni površini (npr. okrasno stojalo ali obtežilnik za papir).

      Nastavite temperaturo. Ta način je sestavljen iz več intervalov z različnimi stopnjami ogrevanja in hlajenja. V vsakem intervalu se temperatura spreminja v določenih mejah in z določeno hitrostjo. Temperatura vpliva na videz končnega izdelka in ga je treba izbrati glede na vrsto uporabljenega stekla.

      Kozarec postavite v pečico. Ko očistite steklenice in pečico, preizkusite pečico in zaščitite notranjost pečice pred nabiranjem stekla, boste skoraj pripravljeni na taljenje stekla. Vendar morate steklenico najprej varno postaviti na sredino pečice.

      Segrejte pečico. Prvi korak je segrevanje steklenice, med tem korakom pa je treba temperaturo povečati na največ 260 °C. Za počasnejše segrevanje lahko izberete manjši korak. To bo nekoliko upočasnilo proces, vendar bo preprečilo pokanje kalupa, ki ga lahko povzroči toplotni šok.

      • Ko je dosežena temperatura, določena v vsakem koraku, je treba steklo hraniti pri tej temperaturi določen čas. V mnogih primerih zadostuje kratka izpostavljenost 10-12 minut.
      • Pri delu s pečjo morate uporabljati zaščitno opremo, ki je navedena v navodilih za uporabo peči. Običajno so to toplotno odporne rokavice in zaščitna očala.

   2. Zmanjšajte hitrost in nadaljujte s segrevanjem. Ko temperatura doseže 560 °C, se steklo začne mehčati. Tanjše stene v sredini steklenice bodo začele puščati. Vklopljeno na tej stopnji za pridobivanje najboljši rezultat Priporočljivo je izenačiti temperaturo v vsej steklenici. V ta namen je priporočljivo zviševati temperaturo v manjših korakih, približno 120°C.

      Stopite steklenico. Na tej točki boste dosegli temperaturo, pri kateri steklo teče. Začnite pri 704 °C in povečujte temperaturo s hitrostjo 148 °C na uro, dokler ne dosežete 776 °C.

      Staljeno steklo segrejte.Žarjenje poteka pod temperaturo strjevanja stekla, ki je za večino stekla nekoliko nižja od 537 °C. Da bi razbremenili steklo in zmanjšali verjetnost pokanja, ga vzdržujte pri tej temperaturi eno uro na vsakih 0,64 centimetra debeline stekla.

Steklo je material, ki jasno izstopa od drugih, ki jih proizvaja človek. To je predvsem posledica lastnosti tega materiala. Čeprav se ena vrsta stekla koplje kot mineral, je ta izdelek običajno rezultat človekove dejavnosti.

Lastnosti stekla

Poleg tega, da ima steklo tališče in da je iz tega materiala mogoče izdelati najrazličnejše izdelke, ima le-to številne druge lastnosti. Gostota stekla je v veliki meri odvisna od njegove kemična sestava, ta indikator označuje razmerje med prostornino in težo materiala. Torej je ta indikator najnižji za kremenčevo steklo.

Kristal ima, nasprotno, najvišjo, ki lahko preseže 3 g/cm3. Trdnost tega materiala je odvisna tudi od kemične sestave, torej od tega, kako lahko steklo ohrani svojo celovitost v izdelkih pod vplivom zunanjih obremenitev. Med napetostjo in stiskanjem je vpliv kemične sestave skoraj enak. Na trdoto materiala vpliva prisotnost ali odsotnost nečistoč in njihov kvantitativni indikator v danem vzorcu. Za najtežjo velja tista, ki vsebuje veliko število kremen, in sicer kremen, pa tudi borosilikat. Po drugi strani pa prisotnost svinčevih oksidov v sestavi zmanjša lastnosti trdnosti. Kot je znano, visoko tališče stekla omogoča, da ga spremenite videz in po potrebi pridobiti popolnoma drugačno obliko. Ampak ko nizke temperature, ki veljajo za običajne za človeško življenje, se steklo pod vplivom obremenitev uniči in ne deformira.

Krhkost steklenih izdelkov je odvisna od debeline materiala, pa tudi oblike. Najlažji način, da ga razbijete na drobce, je steklo. ravna oblika. Za povečanje tega indikatorja se med proizvodnjo materiala sestavi dodajo magnezijevi oksidi in borov anhidrid. Bolj kot je steklo heterogeno, večja je verjetnost, da se bo pod mehanskimi obremenitvami zlomilo.

Vpliv temperature

Temperatura taljenja stekla si zasluži posebno pozornost. Kljub krhkosti materiala ga bo treba za pretvorbo v tekoče stanje segreti na visoke temperature. Glede navadno steklo, potem se njegovo tališče giblje od 425 do 600 o C, za kremen ta številka doseže 1000 o C. Zaradi njegove krhkosti in s tem kompleksnosti izdelave res velikih delov iz stekla je bilo treba ustvariti material, ki bi lahko biti bolj vzdržljiv, hkrati pa ohraniti druge lastnosti. In leta 1936 je šel v prodajo organsko steklo. Tališče pleksi stekla je nizko, le 160 o C, pri 200 o C pa material zavre. Pleksi steklo se uporablja dobesedno povsod, saj je njegova prosojnost enaka kot pri drugih, vendar je glede odpornosti na udarce za red velikosti višja.

Vrste stekla

Če začasno zanemarimo pleksi steklo in se spomnimo drugih vrst tega materiala, potem jih je štiri: običajni, kremenčev, borosilikatni in kristalni. Vsaka vrsta ima svoje posebnosti, po katerih izstopa od ostalih.

Redno steklo

Ta vrsta stekla vključuje natrijevo steklo, kalijevo steklo in apneno-natrijevo-kalijevo steklo. Prva vrsta se uporablja za izdelavo okenskega stekla, posode in različnih steklenih posod. Pepelika ima višje tališče. Ta vrsta stekla se uporablja za izdelavo visokokakovostne namizne posode. Ta vrsta navadnega stekla ima izrazito bledenje in prosojnost. Zadnji ogled aktivno uporablja tudi za proizvodnjo namizne posode.

Kvarčno steklo

Ta vrsta stekla se proizvaja s taljenjem surovin visoke čistosti. Zato je odgovor na vprašanje, pri kateri temperaturi se tali kremenčevo steklo, 1000 o C. To dokazuje dejstvo, da je ta vrsta materiala tudi najbolj toplotno odporna, torej, če ga v vročem stanju spustimo v hladna voda, ne bo počil. Zahvaljujoč temu se lahko kvarčno steklo uporablja pri zelo visoke temperature, saj mora za pretvorbo v tekoče stanje temperatura doseči 1500 o C.

Obstajata dve različici tega stekla - prozoren in mlečno-mat kremenčev. Po delovanju sta skoraj enaka, razlikujeta pa se po optičnih lastnostih. Površina kremenčevega stekla ima večjo adsorpcijsko sposobnost ne samo za vlago, ampak tudi za nekatere pline. Ne smemo pozabiti, da je treba kremen zaščititi pred vsemi vrstami kontaminantov, vključno z mastnimi madeži na rokah; takšne madeže lahko odstranite z etanolom ali kot možnost uporabite aceton.

Borosilikatno steklo

Ta vrsta stekla vsebuje veliko količino borovega oksida, kar pojasnjuje njegovo ime. Zahvaljujoč uvedbi te snovi v sestavo je lahko veliko močnejša od drugih vrst. Odpornost borosilikatnega stekla proti toplotnemu udaru lahko 5-krat presega odpornost apnenega stekla. Drugi kazalniki so povezani s kemično odpornostjo stekla in omogočajo njegovo aktivno uporabo v elektrotehniki. Za mehčanje te vrste opisanega materiala ga je potrebno segreti na temperaturo 585 o C.

Kristalno steklo

Vsi poznajo material, ki velja za najvišji razred med različnimi stekli, saj ima ne samo edinstven sijaj, ampak tudi močan lom svetlobe. Kristalno steklo je lahko svinčeno ali brez svinca. Prvi imajo večjo težo in dokazujejo lepa igra lahki, uporabljajo se za izdelavo posode ali spominkov. Steklo brez svinca se pogosteje uporablja v optičnih instrumentih in se odlikuje po visoki kakovosti.

Danes bomo govorili o tem, kako narediti steklo sami doma z lastnimi rokami. Upoštevali bomo tudi metode in tehnologije self-made steklo in stekleni izdelki, in sicer peči, naprave in orodja za taljenje stekla

V tovarnah in kemičnih laboratorijih se steklo proizvaja iz naboja - temeljito premešane suhe mešanice praškastih soli, oksidov in drugih spojin. Pri segrevanju v pečeh na zelo visoke temperature, pogosto nad 1500°C, soli razpadejo na okside, ki medsebojno delujejo in tvorijo silikate, borate, fosfate in druge spojine, ki so obstojne pri visokih temperaturah. Skupaj sestavljajo steklo.

Pripravili bomo tako imenovana taljiva stekla, za katera zadostuje laboratorijsko testiranje. električna pečica s temperaturo segrevanja do 1000°C. Potrebovali boste tudi lončke, klešče za lončke (da se ne opečete) in majhno ploščato ploščo iz jekla ali litega železa. Najprej bomo steklo zvarili, nato pa mu bomo našli uporabo.

Z lopatico na listu papirja zmešamo 10 g natrijevega tetraborata (boraksa), 20 g svinčevega oksida in 1,5 g kobaltovega oksida, presejanega skozi sito. To je naša serija. Nalijte ga v manjši lonček in ga z lopatko stisnite tako, da dobite stožec z vrhom v središču lončka. Stisnjena polnitev ne sme zavzemati več kot tri četrtine prostornine v lončku, potem se steklo ne bo razlilo.

Lonček s kleščami postavimo v električno peč (lonček ali mufel), segreto na 800-900 °C, in počakamo, da se polnilo stopi. To ocenjujemo po sproščanju mehurčkov: ko se ustavi, je kozarec pripravljen. Odstranite lonček iz peči s kleščami in takoj prelijte staljeno steklo na čisto jekleno ali litoželezno ploščo. Ko se steklo ohladi na štedilniku, se oblikuje modro-vijoličen ingot.

Za pridobitev stekel drugih barv zamenjajte kobaltov oksid z drugimi barvnimi oksidi. Železov (III) oksid (1-1,5 g) bo steklo obarval rjavo, bakrov (II) oksid (0,5-1 g) - zeleno, mešanica 0,3 g bakrovega oksida z 1 g kobaltovega oksida in 1 g železa ( III) oksid - črn. Če vzamete samo borovo kislino in svinčev oksid, bo steklo ostalo brezbarvno in prozorno. Preizkusite se z drugimi oksidi, na primer s kromom, manganom, nikljem, kositrom.

Kozarec zdrobite s pestilom v porcelanasti terilnici, da se izognete poškodbam zaradi drobcev, obvezno ovijte roko v brisačo in pokrijte terilnico s čisto krpo.

Na debelo steklo nasujemo fin stekleni prah, dodamo malo vode in kremasto zmeljemo z zvončkom – stekleno ali porcelanasto ploščo z ročajem. Namesto zvončka lahko vzamete majhno malto z ravnim dnom ali poliran kos granita - to so počeli stari mojstri, ko so brusili barve. Nastala masa se imenuje zdrs. Na površino aluminija ga bomo nanesli približno tako, kot to počnejo pri izdelavi nakita.

Očistite aluminijasto površino brusni papir in razmastite s kuhanjem v raztopini sode. Na čisto površino narišite obris dizajna s skalpelom ali iglo. Z navadnim čopičem pokrijte površino s slipom, posušite nad plamenom in nato na istem plamenu segrevajte, dokler se steklo ne zlije s kovino. Dobili boste emajl.

Če je ikona majhna, jo lahko pokrijemo s plastjo stekla in v celoti segrejemo v plamenu. Če je izdelek večji (recimo znak z napisom), ga morate razdeliti na dele in nanje enega za drugim nanesti steklo. Da bo barva emajla bolj intenzivna, ponovno nanesite steklo. Na ta način lahko dobite ne samo nakit, ampak tudi zanesljiv emajlirani premazi za zaščito aluminijastih delov v vseh vrstah naprav in modelov. Ker v tem primeru sklenina nosi dodatno obremenitev, kovinska površina po razmaščevanju in pranju je priporočljivo, da ga prevlečete z gostim oksidnim filmom; Če želite to narediti, je dovolj, da držite del 5-10 minut v pečici s temperaturo malo pod 600 ° C.

Seveda je bolj priročno nanesti zdrs na velik del ne s čopičem, temveč z razpršilno steklenico ali preprosto z zalivanjem (vendar mora biti plast tanka). Del posušimo v sušilniku pri 50-60°C, nato pa ga prestavimo v električno pečico, ogreto na 700-800°C.

Iz taljivega stekla lahko izdelate tudi poslikane krožnike za mozaik. Koščke zdrobljenega porcelana (vedno vam jih bodo dali v trgovini s porcelanom) pokrijte s tanko plastjo lističa, posušite na sobni temperaturi ali v pečici in nalepite steklo na krožnike, ki jih hranite v električni pečici pri temperaturi ni nižja od 700 °C.

Ko obvladate delo s steklom, lahko pomagate kolegom iz biološkega krožka: oni pogosto izdelujejo plišaste živali, plišaste živali pa potrebujejo oči različnih barv ...

V jekleno ploščo zvrtajte več lukenj debeline približno 1,5 cm različne velikosti s stožčastim ali sferičnim dnom. Na enak način kot prej spojite stekla različnih barv. Gama je verjetno dovolj, vendar za spremembo intenzivnosti rahlo povečajte ali zmanjšajte vsebnost barvnega dodatka.

V vdolbino jeklene plošče položite majhno kapljico živobarvnega staljenega stekla, nato pa vanjo vlijte kozarec barve irisa. Kapljica bo vstopila v glavno maso, vendar se z njo ne bo pomešala - tako bosta reproducirana tako zenica kot šarenica. Predmete ohladite počasi in se izogibajte nenadnim temperaturnim spremembam. To storite tako, da z ogreto pinceto odstranite strjena, a še vroča »očesa« iz kalupa, jih položite v razsuti azbest in jih v njem ohladite do sobna temperatura. .

Seveda se taljivo steklo lahko uporablja tudi v drugih aplikacijah. Toda ali ne bi bilo bolje, če bi jih poiskali sami?

In za dokončanje poskusov s steklom bomo z isto električno pečjo poskušali navadno steklo spremeniti v barvno. Naravno vprašanje: ali je mogoče narediti sončna očala na ta način? Možno je, vendar je malo verjetno, da vam bo uspelo prvič, ker je postopek muhast in zahteva nekaj spretnosti. Zato se očal lotite šele, ko ste vadili na koščkih stekla in se prepričali, da rezultat izpolnjuje vaša pričakovanja.

Osnovna barva za steklo bo kolofonija. Iz rezinatov, kislih soli, ki sestavljajo kolofonijo, ste predhodno pripravili sušilna sredstva oljne barve. Obrnemo se spet na smole, saj so sposobni tvoriti tanek, enakomeren film na steklu in služiti kot nosilci barvil,

Koščke kolofonije raztopite v raztopini kavstične sode s koncentracijo približno 20%, med mešanjem in ne pozabite, seveda, previdno, dokler tekočina ne postane temno rumena. Po filtriranju dodajte malo raztopine železovega klorida FeCl3 ali druge železove soli. Upoštevajte, da mora biti koncentracija raztopine majhna, soli ne smete vzeti v presežku - oborina železovega hidroksida, ki nastane v tem primeru, nas bo motila. Če je koncentracija soli nizka, nastane rdeča oborina železovega rezinata - tukaj je potrebna.

Rdečo oborino prefiltrirajte in posušite na zraku, nato pa jo do nasičenja raztopite v čistem bencinu (ne avtomobilskem bencinu, temveč v bencinu s topilom); še bolje bi bilo vzeti heksan ali petrol eter. S čopičem ali pršilom na tanko pobarvamo stekleno površino, pustimo, da se posuši in postavimo v pečico, ogreto na približno 600°C, za 5-10 minut.

Toda kolofonija je organska snov in ne prenese te temperature! Tako je, a ravno to je tisto, kar potrebujete - pustite, da organska osnova izgori. Nato bo na steklu ostal tanek film železovega oksida, ki se bo dobro oprijel površine. In čeprav je oksid na splošno neprozoren, je tako tanek sloj prepušča del svetlobnih žarkov, torej lahko služi kot svetlobni filter.
Morda se vam bo svetlobno zaščitna plast zdela pretemna ali, nasprotno, presvetla. V tem primeru spremenite eksperimentalne pogoje - rahlo povečajte ali zmanjšajte koncentracijo raztopine kolofonije, spremenite čas žganja in temperaturo. Če niste zadovoljni z barvo, v katero je pobarvano steklo, zamenjajte železov klorid s kloridom druge kovine, vsekakor pa takšne, katere oksid je svetlo obarvan, na primer bakrov ali kobaltov klorid.

In ko je tehnologija skrbno razvita na koščkih stekla, je mogoče navadna očala brez večjega tveganja spremeniti v sončna očala. Samo ne pozabite odstraniti stekla z okvirja - plastični okvir ne bo prenesel segrevanja v pečici na enak način kot kolofonijska osnova ...
.
Za izdelavo stekla je treba pesek stopiti. Verjetno ste hodili po vročem pesku na sončen dan, zato ugibate, da ga je za to treba segreti na zelo visoke temperature. Ledena kocka se topi pri temperaturi okoli 0 C. Pesek se začne topiti pri temperaturi najmanj 1710 C, kar presega maksimalna temperatura naši običajni pečici skoraj sedemkrat.
Segrevanje katere koli snovi na takšno temperaturo zahteva veliko energije in s tem denarja. Zaradi tega steklarji pri izdelavi stekla za vsakodnevne potrebe pesku dodajo snov, ki pomaga, da se pesek stopi pri nižjih temperaturah – okoli 815 C. Ta snov je običajno natrijev karbonat.
Če pa pri taljenju uporabljate samo mešanico peska in natrijevega pepela, lahko dobite neverjetna raznolikost steklo - steklo, ki se raztopi v vodi (odkrito povedano, ne najbolj najboljša izbira za očala).

Da preprečite raztapljanje stekla, morate dodati tretjo snov. Steklarji pesku in sodi dodajajo zdrobljen apnenec (verjetno ste že videli ta lep beli kamen).

Steklo, ki se običajno uporablja za izdelavo oken, ogledal, kozarcev, steklenic in žarnic, se imenuje natrijevo silikatno steklo. Ta vrsta stekla je zelo trpežna, v staljenem stanju pa jo je enostavno oblikovati. zahtevani obrazec. Ta mešanica (strokovnjaki jo imenujejo »mešanica«) poleg peska, natrijevega pepela in apnenca vključuje malo magnezijevega oksida, aluminijevega oksida, Borova kislina, pa tudi snovi, ki preprečujejo nastajanje zračnih mehurčkov v tej mešanici.

Vse te sestavine se združijo in zmes postavijo v velikansko peč (največja od teh peči lahko sprejme skoraj 1.110.000 kg tekočega stekla).

Visoka vročina pečice segreva mešanico, dokler se ne začne topiti in spremeni iz trdne v viskozno tekočino. Tekoče stekloŠe naprej ga segrevajo pri visokih temperaturah, dokler iz njega ne izginejo vsi mehurčki in žile, saj mora biti stvar, narejena iz njega, popolnoma prozorna. Ko steklena masa postane homogena in čista, zmanjšajte ogenj in počakajte, da se steklo spremeni v viskozno viskozno maso - kot vroča perunika. Steklo se nato iz peči vlije v livarski stroj, kjer se vlije v kalupe in oblikuje.
Pri izdelavi votlih predmetov, kot so steklenice, pa je treba steklo pihati balon. Prej je bilo pihanje stekla mogoče videti na sejmih in karnevalih, zdaj pa ta postopek pogosto prikazujejo na televiziji. Verjetno ste že videli pihače stekla, ki pihajo vroče steklo na koncu cevi in ​​tako ustvarjajo neverjetne oblike. Steklo pa je mogoče pihati tudi s stroji. Osnovno načelo steklopihanja je pihanje v stekleno kapljico, dokler se na sredini ne oblikuje zračni mehurček, ki postane v končnem izdelku votlina.

Ko steklo dobi zahtevano obliko, ga čaka nova nevarnost - ko se ohladi na sobno temperaturo, lahko poči. Da bi se temu izognili, obrtniki poskušajo nadzorovati proces hlajenja tako, da kaljeno steklo podvržejo toplotni obdelavi. Končna faza obdelava - odstranjevanje odvečnih kapljic stekla z ročajev skodelic ali krožnikov za poliranje s posebnimi kemikalijami, ki jih naredijo popolnoma gladke.

Znanstveniki še vedno razpravljajo o tem, ali je treba steklo obravnavati kot trdno ali zelo viskozno (sirupu podobno) tekočino. Ker so stekla v oknih starejših hiš spodaj debelejša, zgoraj pa tanjša, nekateri trdijo, da se sčasoma steklo kaplja. Vendar pa je mogoče trditi, da prej okensko steklo Niso bili narejeni popolnoma ravni in so jih ljudje enostavno vstavljali v okvirje z debelejšim robom navzdol. Tudi steklovina iz časov Stari Rim ne kažejo nobenih znakov "tekočnosti". Tako primer starega okenskega stekla ne bo pomagal rešiti vprašanja, ali je steklo res zelo viskozna tekočina.

Sestava (surovine) za izdelavo stekla doma:
kremenčev pesek;
Soda Ash;
Thalamit;
apnenec;
nefelin sienit;
Natrijev sulfat.

Kako nastane steklo doma (postopek izdelave)

Kot sestavine se običajno uporabljajo odpadno steklo ( razbito steklo) plus zgornje komponente.

1) Komponente Bodoče steklo gre v peč, kjer se vse skupaj stopi pri temperaturi 1500 stopinj in tvori homogeno tekočo maso.

2) Tekoče steklo vstopi v homogenizator (naprava za ustvarjanje stabilnih mešanic), kjer se zmeša v maso z enakomerno temperaturo.

3) Vročo maso pustimo stati nekaj ur.

Tako nastane steklo!

Proizvodnja stekla se je začela vsaj že v tretjem tisočletju pred našim štetjem, kar dokazujejo stekleni delci, najdeni v Mezopotamiji. Izdelovanje stekla, ki je bilo nekoč redka umetnost, je postalo razširjena industrija, kjer se stekleni izdelki uporabljajo tako v komercialni kot domača uporaba, kot steklene posode, izolacijski material, ojačitvena vlakna, leče in v uporabni umetnosti. Čeprav se materiali, uporabljeni za izdelavo stekla, lahko razlikujejo, osnovni postopek izdelave stekla ostaja enak in je opisan spodaj.

Vzemi zadostna količina silikatni pesek. Kremenčev pesek, imenovan tudi kremenčev pesek, je glavna sestavina v proizvodnji stekla. Za izdelavo prozornega stekla se uporablja steklo brez primesi železa, saj železo, če je prisotno, daje steklu zelenkast odtenek. Če ne najdete peska brez nečistoč železa, lahko učinek odtenka odpravite z dodajanjem majhne količine manganovega dioksida.

Pesku dodajte natrijev karbonat in kalcijev oksid. Natrijev karbonat (ali soda) zniža temperaturo, potrebno za proizvodnjo stekla v industrijskem obsegu. Vendar omogoča, da voda prodre skozi steklo, zato se doda natrijev karbonat ali kalcijev hidroksid, ki nevtralizira to lastnost. Za večjo obstojnost stekla lahko dodate tudi magnezijev in/ali aluminijev oksid. Praviloma ti dodatki ne predstavljajo več kot 26-30 odstotkov šarže stekla.

Če želite izboljšati kakovost stekla, dodajte druge kemični elementi, v skladu z namenom njegove uporabe. Najpogostejši dodatek za proizvodnjo okrasno steklo je svinčev oksid, ki daje prozornim steklenim izdelkom sijaj in duktilnost, ki olajša postopek rezanja stekla, poleg tega pa zmanjša tališče. Leče za očala lahko vsebujejo lantanov oksid zaradi njegovih lomnih lastnosti, medtem ko železo pomaga steklu absorbirati toploto.

Kristal lahko vsebuje do 33 odstotkov svinčevega oksida; vendar več kot je svinčevega oksida, več spretnosti je potrebno za oblikovanje staljenega stekla, zato se mnogi izdelovalci kristalov odločijo za manj svinca v steklu.

Če morate narediti steklo določeno barvo, mu dodajte kemične snovi. Kot že omenjeno, nečistoče železa v kremenčevem pesku dajejo steklu zelenkast odtenek, zato je železov oksid, tako kot bakrov oksid, dodan za povečanje zelenega odtenka. Žveplove spojine dajejo steklu rumenkasto, jantarno, rjavkasto ali celo črnkasto barvo, odvisno od tega, koliko ogljika ali železa dodamo mešanici.

Mešanico postavite v dobro toplotno odporen lonček ali posodo.

Mešanico stopite do tekočine. Za proizvodnjo industrijskega kremenčevega stekla se taljenje izvaja v plinska pečica, medtem posebno steklo se lahko proizvaja z električnim talilna peč, kotlovska peč ali peč.

Kremenčev pesek brez dodatkov se spremeni v steklo pri temperaturi 2300 stopinj Celzija (4174 stopinj Fahrenheita). Z dodajanjem natrijevega karbonata (soda) se temperatura zniža na zahtevano raven za izdelavo stekla, 1500 stopinj Celzija (2732 stopinj Fahrenheita).

Odstranite mehurčke in zagotovite homogenost staljene steklene mase. To pomeni mešanje zmesi, dokler ne postane gosta, in dodajanje kemikalij, kot so natrijev sulfat, natrijev klorid ali antimonov trioksid.

Oblika staljenega stekla. Oblikovanje stekla lahko poteka na več načinov: staljeno steklo vlijemo v kalup in v njem ohladimo. To metodo so uporabljali Egipčani in se trenutno uporablja za izdelavo leč.

Večina staljenega stekla se lahko nabere na koncu votle cevi, v katero se nato med vrtenjem cevi vpihuje zrak. Obliko stekla dobimo s pomočjo zraka, ki vstopa skozi cev, gravitacijska sila privlači staljeno steklo in pihalnik stekla uporablja različne instrumente za delo s staljenim steklom.

Staljeno steklo lahko vlijete v kopel s staljenim kositrom kot osnovo in pritisnete z dušikom, da se steklo oblikuje in zasije. Steklo, izdelano po tej metodi, se imenuje polirano ploščato steklo in to je metoda, po kateri se okensko steklo izdeluje že od petdesetih let prejšnjega stoletja.

Kozarec pustimo, da se ohladi.

Za povečanje trdnosti stekla se morate zateči k toplotni obdelavi. Ta postopek se imenuje žganje in odstranjuje poškodbe, ki so nastale med procesom ohlajanja stekla. Ko je ta postopek končan, lahko steklo premažemo, laminiramo ali kako drugače obdelamo, da izboljšamo njegovo trdnost in vzdržljivost.

Žarjenje je nadaljnji proizvodni postopek, pri katerem se polirano steklo dane oblike postavi v peč, segreto na najmanj 600 stopinj Celzija (1,112 stopinj Fahrenheita) in se nato hitro ohladi ("kaljeno") z uporabo močnega toka zraka pod visok pritisk. Žarjeno steklo se razbije na majhne koščke pri 6000 lbf na kvadratni palec (psi), medtem ko napeto steklo razpade na majhne koščke pri nič manj kot 10.000 psi in običajno okoli 24.000 psi.

Stekleni mešanici lahko dodamo zdrobljene stare steklene drobce, preden se steklo stopi, da se reciklira v novo steklo. Staro steklo ali »stekleni odpadki« je treba najprej testirati na prisotnost nečistoč, ki bi lahko oslabile lastnosti novega stekla, če bi jih vnesli vanj.

Komponente, ki jih boste potrebovali:

• kremenčev pesek (silicijev dioksid);
• natrijev karbonat (soda);
• kalcijev oksid (kalcijev hidroksid);
• drugi oksidi in soli: (npr. magnezijev oksid, aluminijev oksid, železov oksid, magnezijev ali natrijev oksid ali kalcijeve soli po želji);
• svinčev oksid (neobvezno);
• toplotno odporen lonček, oblikovana ali votla cev;
• peč ali omara za ogrevanje stekla – s tem je proizvodnja stekla zaključena.