Стекло относится к термодинамически неустойчивым системам и при определенных температурных условиях обнаруживает склонность к кристаллизации. При нагревании не плавится, а постепенно размягчается, переходя из твёрдого в тягучее (высоковязкое) и, наконец, в жидкое состояние.
Стекла подразделяется на естественное (вулканическое) и искусственное, широко применяемое в различных областях. Основная составная часть стекла — кремнезём (кварцевый песок или молотый кварц).
В состав стекла входят также кислородные соединения окислы, натрия, кальция, алюминия, бора, магния, свинца, хрома и др. Стекло, состоящее из одного кремнезёма (ок. 99,8%), называют кварцевым; оно превосходит другие стекла по прочности, термической и химической стойкости, электрическим и другим свойствам.
В соответствии с назначением известны виды стекол: оконное, посудное, тарное, лабораторное, декоративное, техническое, оптическое и др.
Свойства стекла зависят от его химического состава, а также условий варки, изготовления и последующей термической обработки. Для обычных стекла они выражаются следующими показателями.
Предел прочности:
Изготовление стекла сводится к следующим основным операциям:
Для варки стекла чаще всего применяют кварцевый песок, борную кислоту, глинозём, полевой шпат, известняк (мел), доломит, кальцинированную соду, поташ, сульфат натрия, селитру, углекислый барий, сурик, окись цинка, горные породы (нефелиновый сиенит и др.), стеклянный бой и др.
Варку стекла ведут при 1400°—1600° в непрерывно действующих ванных печах.; варку некоторы стекол (хрусталь, оптические, цветные, специальные и др.) производят в периодически действующих печах.
Изделия из стекла изготовляют преимущественно механизированным способом — выдуванием, прессованием, прессовыдуванием, вытягиванием и прокаткой с применением непрерывно действующих машин-автоматов.
Листовое стекло в виде ленты непрерывно вытягивают из печи с помощью машин типа Фурко - (вертикальное вытягивание) или прокатывают через валковую машину (горизонтально).
Изделия тарного стекла вырабатывают на выдувных или прессовыдувных высоконроизводительных автоматах. Аналогично вырабатывают ряд изделий посудного и технического стекла.
Некоторые изделия строительного (блоки) и техническое стекло прессуют на автоматах. Ручным способом вырабатывают высокохудожественное и некоторые специальные изделия.
После формования изделия, как правило, подвергают отжигу в специальных печах при 450°— 600° с последующим медленным охлаждением для устранения внутренних напряжений.
Автомобильное и другие виды технического стекла закаляют быстрым охлаждением воздухом изделий, предварительно нагретых до 500°— 650°. Прочность и термическая стойкость закалённого стекла в 2,5—4 раза выше, чем отожжённого.
Важнейшей их особенностью является малое содержание железа и других красящих стекло окислов. Для бутылочного и оконного стекла содержание железа в песке должно быть не более 0,2—0,1%, для оптического стекла — не более 0,01%.
Размер зёрен песка от 0,2 до 0,5 мм в количестве не менее 85— 90%. Обычно стекольные пески предварительно очищают обработкой в кислотах, оттиркой и флотацией.
Стёкла нарезают по линейке (шаблону) алмазом или стеклорезом (на столе с мягкой обивкой). Замазка приготовляется из молотого мела и олифы, иногда с добавлением белил или сурика; для остекления металлических переплётов применяют также битумные замазки.
Стёкла укладывают обычно на предварительно уложенный в фальцы слой замазки, закрепляют в деревянных переплётах проволочными шпильками, а в металлических и железобетонных переплётах — спец, закрепами (клямерами) и обмазывают замазкой фальцы сверху стекла.
Зеркальные стёкла в витринах и обычные стёкла в дверях, а в строительстве часто и в оконных переплётах закрепляют деревянными накладками (штапиками) на резиновых прокладках или на замазке. Стекольные работы производятся в мастерских, на заводах, изготовляющих оконные блоки, реже — на месте (при несъёмных переплётах, при ремонте остекления).
Ее изготовляют дутьевым способом, как минеральную вату, а также переработкой стеклянного волокна, получаемого вытягиванием. Из стеклянной ваты изготовляют маты и полосы с прошивкой или проклеиванием (декстрином). Применяется для тепловой изоляции промышленных установок, трубопроводов с температурой до +450°.
Объёмный вес обычно не более 150 кг/м3, коэффициент теплопроводности не более 0,045 ккал\м-час-град.
Ткань широко используют в электропромышленности как изоляцоляционный материал, в химической промышленности — для изготовления фильтров и др. технических целей. Стеклянная ткань из цветного стеклянного волокна применяют для декоративных целей.
