Vidro de silicato: produção e uso

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-02 14:01

O vidro é um dos materiais mais procurados em várias esferas da vida. É usado em obras de construção e acabamento, são feitas obras de arte aplicada e alta e usadas na indústria espacial. Este é um dos materiais de composição disponíveis, simples. O tipo mais comum que encontramos e usamos produtos dele com mais frequência é o vidro de silicato.

O que é isso?

O pedaço de vidro mais antigo são as contas encontradas durante as escavações no Egito, os cientistas acreditam que o achado tenha mais de cinco mil anos. Desde então, a composição do vidro mudou pouco. O principal elemento do material é a areia de quartzo (Si0_{2) - silicato. Soda, potássio, calcário e alguns outros elementos são adicionados a ele.}

Na indústria, para obter uma massa vítrea, óxidos de substâncias básicas são misturados e fundidos em um forno. O ponto de fusão depende de aditivos que alteram as propriedades do vidro. A massa resultante é moldada de várias maneiras: fazendo chapas de vidro, dando-lhe várias formas (pratos, abajures para lustres, vidros para relógios, etc.), fazendo blanks para processamento posterior de peças por sopradores de vidro e muito mais.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. fez uma contribuição significativa para o desenvolvimento da fabricação de vidro, Mendeleev D. I. e outros estavam interessados no lado prático da questão. É fácil definir o material "vidro de silicato". O que é isso? Um material com uma estrutura amorfa-cristalina da estrutura, obtido pela fusão de óxidos mistos com resfriamento subsequente.

Vidraria

O principal elemento para a produção do vidro é a areia de quartzo, à qual são adicionados pelo menos cinco ingredientes em proporções. Dependendo das outras finalidades de uso do material obtido, são feitos aditivos na receita principal: agentes oxidantes, agentes silenciadores, descolorantes, corantes, aceleradores e assim por diante. Óxidos metálicos são usados como corantes. Por exemplo, o cobre colorirá uma massa de vidro de vermelho, o ferro dará uma tonalidade azul ou amarela, os óxidos de cob alto darão uma cor azul e a prata coloidal dará uma tonalidade amarela.

A mistura seca preparada é carregada em um forno de fusão de vidro, onde a matéria-prima é fundida a uma temperatura de 1200-1600°C, o processo leva de 12 a 96 horas. A produção de vidro é completada pelo processo de resfriamento rápido, somente nesta condição a massa de vidro receberá todas as qualidades necessárias: transparência, resistência mecânica e propriedades adicionais estabelecidas no processo de mistura de óxidos.

Tipos de vidro de silicato

A produção de material é um processo de uso intensivo de energia e é realizado pela indústria de silicatos. A produção de vidro na indústria ocorre emfornos tipo túnel com manutenção contínua da temperatura definida. A mistura seca é carregada de uma extremidade do forno, o material acabado é descarregado na saída.

Devido à ampla aplicação em várias indústrias, o vidro de silicato pode ser dividido em tipos:

• Quartzo sem impurezas de óxidos de sódio, potássio é vidro sem álcalis. Possui alta resistência ao calor e excelentes propriedades elétricas. Das deficiências - difícil de processar.
• Soda, potássio, sódio-potássio - vidro alcalino. O tipo mais comum de material adequado para uso geral. É usado para fazer vidro para aquário, vidro de janela, pratos e muito mais.
• Alcalino com alto teor de óxidos de metais pesados. Por exemplo, a adição de chumbo é necessária para obter cristal, vidro óptico.

Uso multiuso

O vidro de silicato tem uma série de propriedades que permitem que ele seja usado em uma ampla gama. Cada uma de suas qualidades pode ser aprimorada, em conexão com as quais oportunidades adicionais se abrem. Por exemplo, o vidro revestido de amálgama serve como espelho e também pode ser usado como painel solar sob certas condições.

As propriedades higiênicas e práticas da vidraria são inegáveis. O material não possui porosidade, o que significa que as bactérias patogênicas não se multiplicam nele, é fácil de limpar, resistente a qualquer produto alimentício. Os pratos resistentes ao calor são multitarefas: você pode assar em alta temperatura no forno ou colocarfreezer sem nenhum dano.

Camada e espessura

O material tem uma espessura diferente, o que determina suas capacidades. Folha, 2 mm de espessura, adequada para janelas. O vidro para um aquário é usado pelo menos 5 mm, dependendo do volume de água derramado no recipiente. No entanto, os aquaristas estão cada vez mais chegando à conclusão de que o uso de um análogo de acrílico é muito mais conveniente, especialmente se for necessária uma capacidade de 500 litros ou mais.

O uso de material laminado (triplex) amplia as possibilidades: o tecido colado com filme de polímero é praticamente indestrutível, é seguro, pois não desmancha. É praticamente impossível quebrar dois vidros de silicato com uma espessura de 10 mm com uma camada de filme com um martelo. Triplex é usado para fazer pontes transparentes, revestimento de fachadas de edifícios, cercas de piscinas, etc.

Propriedades

O uso de materiais à base de silicato encontra seu lugar na construção. Eles são usados não apenas para a fabricação de janelas, mas também como proteção adicional e aglutinante. Assim, os blocos de fundação são tratados com vidro líquido, o que os torna resistentes à umidade, fungos, oscilações de temperatura, etc.

Material curvo translúcido ou fosco é usado na vida cotidiana, portas de móveis, cabines de chuveiro, fachadas de edifícios e assim por diante são feitas a partir dele.

O vidro de silicato tem as seguintes propriedades:

• Transparência.
• Refletivo.
• Sustentável.
• Resistente ao calor.
• Resistente a ambientes químicos agressivos.
• Resistente a ambientes naturais agressivos.
• Durabilidade.
• Baixa condutividade térmica.

Qualidades adicionais, como resistência ao estresse e danos mecânicos, são dadas ao material pelo endurecimento. A essência do processo é o aquecimento rápido e o mesmo resfriamento rápido em um curto período de tempo. A força aumenta em 4-5 vezes. É usado para fazer vidros de relógio, folhas de portas, móveis, divisórias interiores.

Fabricação de produtos

Vidraria de silicato e utensílios domésticos são produzidos de várias maneiras principais:

• Pressionando. A massa viscosa é despejada em um molde fixo, após o que certos parâmetros são definidos usando a parte móvel do molde (punch). O molde na superfície interna pode ter um padrão que é transferido para a parte externa do produto durante o processo de estampagem.
• Explodindo. Difere em mecânica e manual. A espessura da parede do produto varia de 1 mm a 10 mm. Vasos, garrafas, copos de vinho, copos são feitos dessa maneira. Soprar a mão é uma arte. Os mestres sopradores de vidro criam obras únicas combinando massas transparentes e coloridas, incluindo metal, matérias-primas naturais, ouro e assim por diante no corpo da obra. Não há produtos idênticos feitos à mão.
• Fundição. É usado principalmente para fazer estatuetas, estatuetas. Na indústria, por fundição, ópticavidro.
• Articulação em vários estágios. São utilizadas peças produzidas por duas tecnologias: sopro e prensagem. Por exemplo, o recipiente de vidro é soprado e a haste é pressionada, as peças acabadas são conectadas.

Tratamento decorativo

O vidro de silicato é um material fértil para diversos tipos de decoração. Distinguir entre design quente e frio.

Os alimentos quentes incluem:

• Coloração a granel com óxidos metálicos.
• Misturando uma massa de cores diferentes com mais modelagem (vidro veneziano com manchas).
• Craquelamento. A massa é moldada em um produto, resfriado bruscamente, resultando em rachaduras na superfície, e o produto é derretido para fixá-lo.
• Fusão.
• Conformação a quente de cordões, roscas com posterior aditivo ao produto.
• Formação de uma forma de aresta adicional durante o sopro. Obtido usando ferramentas.

Formas de decoração fria:

• Mecânica: retificação, gravura, corte de diamante, jateamento.
• Químico: ataque com ácido fluorídrico.
• Aplicados: pintura, desenho de decalques, serigrafia, metalização, pulverização de plasma, pintura com tintas de brilho.

Outros tipos de vidro

As tecnologias modernas tornaram possível dar qualidades adicionais ao vidro de silicato. Destes, os mais interessantes e procurados são:

Vidro inteligente: o tipo de material que mudasuas propriedades sob a influência de condições externas. Por exemplo, sob a influência da corrente elétrica, o produto fica sem brilho, quando o circuito é desconectado, ele volta ao estado transparente.

Fibra de vidro (fibra de vidro): obtida por trefilação do material em fios finos (medidos em mícrons). Eles criam um material bastante flexível. Utilizado para a produção de fibra ótica, materiais isolantes, etc.

Vidro clarificado: o vidro de silicato comum tem uma tonalidade esverdeada ou acinzentada que é claramente visível quando visto através do corte. Como resultado, a tela fica levemente colorida. Para evitar esse efeito, branqueadores são adicionados durante o processo de fabricação para neutralizar a cor indesejada. Difere do material comum em maior transmissão de luz, transferência de cores sem alteração de cor.