Фосфатные теплопоглощающие стекла по сравнению с силикатными имеют преимущества в том, что они бесцветны или слабо окрашены в желтоватые или сероватые тона. и пропускают ИК лучей 80...85% .
Стекла с металлическими покрытиями. Для получения стекол с тонкими пленками металлов используют золото, серебро, никель, хром, и др. Тонкие пленки металлов характеризуются сравнительно высоким светопропусканием поэтому они являются отражающими теплозащитными и солнцезащитными стеклами. Толщина металлических пленок не превышает 0,1...0,2 мкм. При длительном употреблении пленки стираются. Для их сохранения наносят защитные прозрачные слои, органических материалов или при использовании в остеклении монтируют в стеклопакеты металлическими слоями внутрь.
Металлические слои на стекле, как и при производстве зеркал, наносят испарением соответствующего металла в вакууме.
Стекла с оксидно-металлическими пленками имеют большую прочность и химическую стойкость. Оксидные пленки прочно закрепляются на поверхности стекла, увеличивая его прочность на 20...30%.
По областям применения с такими пленками различают следующие виды стекол:
• поглощающие ультрафиолетовое излучение;
• поглощающие ту или иную часть видимой области спектра (цветные, тонированные);
• задерживающие тепловую радиацию солнца (теплозащитные);
• отражающие длинноволновую ИК радиацию (теплоотражающие);
• токопроводящие;
Теплоотражающие прозрачные бесцветные стекла получают с применением пленок из оксидов олова. Эти стекла отражают от 60 до 90%, сохраняя светопрозрачность в пределах 70...80%. Они используются в качестве тепловых экранов на предприятиях с интенсивным вьщелением тепла. В строительстве используются в качестве теплоизоляционного остекления в районах Крайнего Севера.
Солнцезащитные, или теплозащитные, стекла получают путем нанесения на поверхность стекла пленок оксида олова с примесью оксида сурьмы. Это стекло может иметь светопропускание от 75 до 45 % независимо от его толщины. Оно имеет цвет от серо-голубого до сине-фиолетового. Пропускание тепловой радиации солнечного спектра не зависит от плотности окраски и составляет 40...50 %.
Токопроводящие стекла получают на основе оксидов олова, индия, цинка, и др. Чаще всего используют пленки оксида олова, модифицированного примесями сурьмы, фосфора, цинка, фтора и др. Эти пленки прозрачны, бесцветны, их удельное поверхностное сопротивление может быть от 100 м/см2 и выше, толщина пленки не превышает 1 мкм.
Бесцветные полупрозрачные зеркала получены на основе стекол с пленкой оксида титана. Эти стекла отражают до 40% видимого света и используются как декоративные для архитектурной отделки зданий.
Цветное листовое декоративное стекло применяется в строительстве для изготовления витражей, декоративного остекления общественных зданий, детских учреждений, декорирования мебели и других целей.
Накладное стекло, получаемое путем вытягивания одновременно бесцветной и цветной стекломассы в виде одной двухслойной ленты, используется в строительстве. Накладное стекло с толстым накладным слоем используют преимущественно для облицовки, а с тонким — в световых проемах, в том числе для витражного стекла.
Марблит — непрозрачное утолщенное окрашенное в массе или глушеное стекло, вырабатываемое способом проката. Марблит служит для облицовки внутренних стен, перегородок жилых и общественных зданий, магазинов, а также для отделки мебели.
Марблит обычно вырабатывают двух видов — толщиной 5... 10 мм; его наружная лицевая сторона может быть полированной, узорчатой, а обратная сторона имеет мелкую продольную нарезку или рифления для закрепления листа при облицовке.
Марблиты изготавливают самых разных цветов и преимущественно глушеными: желтые, молочные, кремовые, зеленые, розовые, а также мраморовидные и др.
Стемалит — листовое стекло толщиной 5... 12 мм различной фактуры, покрытое с одной стороны силикатной краской и подвергнутое термообработке для упрочнения стекла и закрепления краски на его поверхности.
Стемалит резке не поддается. Его изготавливают из оконного стекла различных цветов: черного, белого, синего и др., используя, эмалевые краски. Стемалит применяется для наружной и внутренней облицовки зданий, изготовления многослойных навесных панелей. Размер панели стемалита 3,2x1,2 м и более, площадь — 3,8...7 м2.
Узорчатое стекло — это листовое прокатное бесцветное или цветное стекло, имеющее по всей поверхности на одной или обеих сторонах рельефный закономерно повторяющийся узор Сочетая в себе свойства светорассеивания и богатые декоративные качества, узорчатое стекло позволяет создавать выразительные интерьеры. Применяют для остекления дверей, мебели и других объектов, где не допускается сквозная видимость и требуется рассеянное освещение. Стекло выпускается толщ. 4, 5 и 6 мм. 1200x2500 мм.
Стекло «мороз» изготавливают из листового оконного или витринного неполированного стекла путем специальной обработки, в результате которой на поверхности образуется узор. Его выпускают в виде листов толщ. 4 и 5 мм с 1000x1800 мм. Применяют для остекления внутренних и наружных световых проемов.
Стекло «метелица» получают методом формования ленты на расплаве металла –олова. Оно может быть бесцветным, цветным. Одна поверхность стекла термически полированная, другая имеет неповторяющийся узор в виде выступающих над поверхностью листа волнистых участков, характер и регулярность которых могут быть заданы при производстве. Узор из линий может быть окрашен или на поверхность может быть напылен металлический зеркальный слой. Размер выпускаемых листов «метелица» 1900x800 мм и 1500x800 мм при толщине 6,5 мм. Используется для остекления дверей, перегородок, а также для декоративной отделки интерьеров.
Глава 2. Технология производства листового стекла
§ 2.1 Процесс формирования шихты с новейшими оборудованиями
К составам листового оконного стекла5 предъявляется ряд требований:
1. высокая скорость варки;
2. оптимальная скорость твердения, для обеспечения высокой скорости формования;
3. температура кристаллизации должна быть ниже температуры формования;
4. низкая склонность расплава к кристаллизации;
5. придание стеклу необходимых физико-механических свойств и химической устойчивости.
Современное листовое стекло в своем составе имеет следующие оксиды
SiO2, Na2O, Al2O3,CaO, MgO, Fe2O3,SO3.
Для производства листового стекла используют шихту.
Шихта представляет собой однородную увлажненную смесь предварительно подготовленных сырьевых материалов, составленную в соответствии с заданным рецептом. Рецепт шихты рассчитывается ЦЛ исходя из заданного состава стекла с учетом химического состава сырьевых материалов (кварцевого песка, кальцинированной соды, доломита, карбоната кальция, полевого шпата, сульфата натрия, гранулированного угля).
Увлажнение шихты до 4 – 5% уменьшает пыление и предупреждает или уменьшает расслоение шихты при ее хранении и транспортировании.
Массовая доля влаги в шихте после смешивания, % - 5,0 + 0,2
Массовая доля влаги в шихте на загрузочных карманах ЛТФ-1,2,4, % - 4,6+0,1
В процессе стекловарения происходит угар шихты. Величина угара шихты составляет 17%, соответственно коэффициент угара равен 0,83.
Шихту загружают в печь, где из нее при соответствующей температуре получают расплав – стекломассу, которую выдерживают в печи достаточное время для того, чтобы она приобрела необходимую однородность. Затем температуру расплава снижают. Это увеличивает его вязкость и дает возможность формовать ленту стекла. После формования ленту стекла подвергают термической обработке, которую проводят медленно и постепенно (отжиг). Окончательная обработка изделий предусматривает резку ленты стекла на заданные размеры и упаковку готового стекла.
Сырьевые материалы
Сырьевые материалы, применяемые для производства стекла, условно делят на основные и вспомогательные.
На ОсОО «Интерглаз» для приготовления шихты используются следующие сырьевые материалы: песок, карбонат кальция, доломит, полевой шпат, сода, сульфат натрия, уголь.
К основным сырьевым материалам для производства листового стекла относятся кварцевый песок, сода, доломит, полевой шпат, карбонат кальция. К вспомогательным сырьевым материалам относится сульфат натрия, уголь.
Кремнезем SiO2 – главная составная часть всех силикатных стекол. SiO2 повышает вязкость стекломассы, улучшает механические и химические характеристики, повышает тугоплавкость стекла и затрудняет его гомогенизацию, уменьшает показатель преломления, температурный коэффициент линейного расширения и плотность, повышает термостойкость, увеличивает склонность к кристаллизации. Для введения SiO2 используется кварцевый песок. На ОсОО «Интергласс» применяется песок марок ВС-040 1, ВС-050-1, С-070-1.
Оксид натрия Na2O(плавень) наряду с кремнеземом является важнейшей составной частью стекла.
Na2Oускоряет стеклообразование, понижает температуру плавления и вязкость стекла, облегчает процесс осветления. Вместе с тем, Na2O повышает плотность и температурный коэффициент линейного расширения, снижает химическую устойчивость и микротвердость стекла. Сырьевыми материалами, посредством которых в стекло вводится Na2O, являются сода (Na2СО3) (ГОСТ 5100-85) и сульфат натрия (Na2SO4) (ТУ 21-249-00204168-92). Сода может быть тяжелая и легкая. На ОсОО «Интергласс» используется тяжелая сода.
Преимущества тяжелой соды:
1) лучшая теплопроводность за счет меньшей пористости, поэтому быстрее, легче и полнее происходит расплавление шихты;
2) большая объемная масса, что уменьшает пыление соды, шихты;
3) малая гигроскопичность, в связи с чем снижается опасность получения шихты нестабильного состава;
4) меньшая склонность к комкованию и расслоению, что способствует получению однородной шихты.