Производство стекла в Забайкалье

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………3

Глава I. Теоретический аспект получения стекла  и историческое  происхождение понятия «стекло».

1.1.Производство и типы  стекла…………………………………………………11

1.2.Химические и физические  свойства стекла…………………………………14

1.3.  Производство стекла  в Забайкалье…………………………………………19

1.3.1.Запуск стекольного  завода в Забайкальском крае………………………...19

1.3.2.Кварцевый песок –   основное сырье Первомайского  стекольного

Завода………………………………………………………………………………22

1.4.Эксперимент «Получение  стекла». Выводы………………………………...24

Глава II Организационные  формы процесса обучения в современной

Школе.

2.1. Характеристика основных  организационных форм обучения  в

современной России………………………………………………………………32

2.2. Внеклассная работа  учащихся при изучении школьного  курса 

химии………………………………………………………………………………37

Заключение………………………………………………………………………...60

Литература…………………………………………………………………………62

Приложение………………………………………………………………………..64

Введение

Каждый год страна выпускает  сотни миллионов квадратных метров оконного стекла. Мало того, из стекла научились делать прочные трубы, стекловолокно, стеклопластик, бронестекло, пустотельные строительные блоки, сложную, термостойкую лабораторную посуду. Стекло успешно конкурирует с металлом. Это очень перспективный материал в самых различных отраслях народного  хозяйства.

Стекло, без которого в  настоящее время нельзя обойтись почти ни в одной области человеческой жизни и деятельности, было получено свыше пяти тысяч лет назад. Древнейшие образцы изделий из стекла, дошедшие до нас - египетского происхождения. На Руси производство художественных изделий из стекла (мозаики, посуды, браслетов) существовало с начала XI столетия. Технология изготовления стекла была перенята от византийцев, и уже  во времена Ярослава Мудрого киевские мастера начали изготовлять свинцово-кремнезёмное стекло.

Назначение стекла в жизни  человека гораздо серьезнее, чем  других материалов, даже самых дорогостоящих. Любить стекло - значит забыть о мраке  и тенях, устремиться к вершинам света и сияния. Смотреть на возвышенную  игру всех цветов радуги, стать более  благородным и более светлым  человеческим существом. Любить стекло - это значит восторгаться и дорожить теми его качествами, которые составляют его непреходящую ценность- благородство материала и благородство труда  в него вложенного. (Йозеф Драконовской)

Михаил Ломоносов был  первым, кто начал изучение  стекла и заложил научную основу в  его производство.

Предмет: производство стекла.

Цель  работы: - рассмотреть роль и значение получения и применения, производство стекла в  Забайкальском крае.

Задачи:

- ознакомиться с понятием  и историей производства стекла и рассмотреть  основные типы  стекла

-на основе литературных данных рассмотреть производство стекла в Забайкалье;

-проанализировать  основные  физические и химические свойства  стекла;

-выполнить эксперимент  по получению стекла из различных  компонентов

-разработать внеклассное  мероприятие по теме «Стекло»

Структура дипломной работы: состоит из введения двух глав, заключения и списка литературы.

Глава I. Теоретический  аспект получения стекла и историческое происхождение понятия «стекло».

Стекло - вещество и материал, один из самых древних и, благодаря  разнообразию своих свойств, - универсальный  в практике человека

О слове русского языка  у В. И. Даля сказано: «Стекло́ ср., стекло юж. Зап. и црк., сплав песку (кремнистого) с. поташом; хим. кремнекислый натр, иногда калий, свинцовая окись». Старославянское — стекле, сткляно - стеклянное [море] (Апокалипсис — Откр; Апок 15, 2); древнерусское (с XI века) — стекло (существительное среднего рода второго типа склонения — по Н. Д. Русинову); «стёка — псковское, тверское наречие».

Любопытна пространственная аналогия метафоры Апокалипсиса с реальными  стеклянными горами, которые именно таковыми «стали» совсем недавно, как  можно понять из дальнейшего.

Первоначально стеклом называли лишь всем известный и наиболее распространённый продукт стеклоделия, относимый  с некоторых пор в научном  обиходе к силикатным стёклам. Когда  была установлена идентичность строения, состава и свойств стекла многим минералам, последние стали квалифицироваться как разновидности его природного аналога, именуясь в соответствии с условиями формирования: некристаллизовавшиеся производные быстро остывшей лавы - вулканическим стеклом (пемза, обсидианы, пехштейн, базальты и др.), образовавшиеся из земной горной породы в результате удара космического тела — метеоритным (молдавит); особый класс стеклообразных минералов представляют фульгуриты (кластофульгуриты), которые образуются из силикатных отложений (SIO₂ - песка, кварца, кремнезёма — то есть тривиальных, наиболее распространённых сырьевых компонентов в рядовом стеклоделии), в результате удара мощного разряда молнии, встречаются преимущественно — на вершинах скалистых гор в районах с повышенной грозовой активностью, имеют место и полупрозрачные образцы кластофульгуритов.

 Основным поводом к  созданию синтетического заменителя  — органического стекла, стало  отсутствие в пору его разработки (1930-е годы) материалов, пригодных  для использования в авиации.  Стеклом этот полимер - соответственно  принадлежащий к классу органических  веществ, именуется только по  внешнему сходству. Прозрачное, иногда  цветное вещество.

Долгое время первенство в открытии стеклоделия признавалось за Египтом, чему несомненным свидетельством считались глазурованные стеклом  фаянсовые плитки внутренних облицовок  пирамиды Джессера (27ой век до н. э.); к ещё более раннему периоду (первой династии фараонов) относятся находки фаянсовых украшений, то есть стекло существовало в Египте уже 5 тысяч лет назад. Археология Двуречья, в особенности — Древних Шумера и Аккада, склоняет исследователей к тому, что немногим менее древними образцом стеклоделия следует считать памятник, найденный в Месопотамии в районе Ашнунака — цилиндрическую печать из прозрачного стекла, датируемую периодом династии Аккада, то есть возраст её — около четырёх с половиной тысяч лет. Бусина зеленоватого цвета диаметром около 9 мм, хранящаяся в Берлинском музее, считается одним из древнейших образцов стеклоделия. Найдена она была египтологом Флиндерсом Питри около Фив, по некоторым представлениям ей пять с половиной тысяч лет. Н.Н. Качалов отмечает, что на территории Старовавилонского царства археологи регулярно находят сосудики для благовоний местного происхождения, выполненные в той же технике, что и египетские. Учёный утверждает — есть все основания считать, «что в Египте и в странах Передней Азии истоки стеклоделия… отделяются от наших дней промежутком приблизительно в шесть тысяч лет».

Существует также несколько  легенд, с той или иной степенью правдоподобия толкующих возможные  предпосылки того, как сложилась  технология. Н. Н. Качалов воспроизводит  одну из них, поведанную античным естествоиспытателем  и историком Плинием Старшим (I век). Эта мифологическая версия гласит, что однажды финикийские купцы  на песчаном берегу, за неимением камней, сложили очаг из перевозимой ими африканской соды — утром на месте кострища они обнаружили стеклянный слиток.

Изучающие историю происхождения  этого материала когда-нибудь придут к единому мнению и относительно места — Египет, Финикия или  Месопотамия, Африка или Восточное  Средиземноморье и т. д., — и  относительно времени — «около 6 тысяч лет назад», но характерную  для феноменологии естествознания черту — «синхронность открытий», можно наблюдать по некоторым  признакам и в данном случае, причём не имеет большого значения разница  даже в сотни лет, в особенности, когда в реконструируемом способе варки стекла прослеживаются существенные различия.

Актуальность легенд, повествующих о зарождении стеклоделия, сводится не столько к историческим и этногеографическим аспектам, которые с точки зрения теории познания лишь косвенно важны, - сколько к происхождению технологии как таковой, словно отделившейся от «случайных» процессов гончарных  ремёсел, и ставшей отправной  точкой для создания материала с  новыми свойствами — первым шагом  к управлению ими, а в дальнейшем - к постижению строения. Существует несколько версий, одна из которых именно на этом примере делает попытку решить вопрос: что есть стекло? — Н. Н. Качалов предлагает: ...отмерять этот срок от появления поливной керамики или вообще каких-либо глазурованных силикатных изделий. Всякая глазурь, закреплённая на глиняном или вообще силикатном черепке, по составу представляет собой стекло, и наиболее правдоподобная версия открытия стекла как самостоятельного материала связывается с наблюдением человека над процессами керамической технологии. Однако глазурь на древнем фаянсе играет второстепенную роль в изделии и является материалом непрозрачным, т. е. она лишена главного отличительного признака стекла, а потому может называться им лишь условно. 

Немногим ранее мысль  о «стеклообразном родстве» всех силикатных материалов высказывает  И.Ф. Пономарёв, причём учёный подчёркивает важность понимания не столько генезиса стекла, сколько роль исследования его строения для изучения свойств других силикатных материалов; одновременно он указывает, что эти соображения имеют место ещё у М. В. Ломоносова: Теория строения стекла имеет значение не только для понимания свойств изделий из чистого стекла, но и для всех силикатных изделий, которые в процессе производства находились при температуре выше 800°. Можно считать, что все силикатные материалы, рассматриваемые силикатной технологией, содержат стекло. Замечательны слова М.В. Ломоносова, написанные в «Письме о пользе стекла» (1752 г.): «Имеет от стекла часть крепости фарфор». Не только фарфор, но и фаянс, керамические изделия, огнеупоры, цемент — все они содержат то или иное количество стекла. Поэтому значение изучения стекла чрезвычайно расширяется и выводы, делаемые в исследованиях, посвящённых строению стекла, важны для понимания свойств самых различных технических силикатных продуктов. 

В изучении технологии египетского  стекловарения определённых успехов  добился английский исследователь  А. Лукас. Его сведения дают следующее  представление о развитии стекольного  производства Египта «архаического» периода, который заканчивается IV тысячелетием до н. э.

Так называемый «египетский  фаянс» (бусы, амулеты, подвески, небольшие  пластинки для инкрустаций) представляет собой изделия, покрытые зеленовато-голубой  глазурью. Отнесение их к тому, с  чем ассоциируется в настоящее  время «фаянс» нельзя считать  правильным, поскольку отсутствует  главный признак этой категории  изделий — глиняный черепок. Известен египетский фаянс с «черепком» трёх родов: стеатит, мягкая кварцевая мука и цельный природный кварц. Существует мнение, что наиболее ранние образцы  изготовлены из стеатита. Минерал  этот по составу представляет собой  силикат магния, он присутствует в  природе в больших количествах. Изделия, вырезанные из куска стеатита, для получения глазури покрывались порошкообразной смесью из сырых материалов, входящих в её состав, и обжигались. Глазурь эта, по химическому составу представляющая собой силикат натрия с небольшой примесью кальция — не что иное как легкоплавкое стекло, окрашенное в голубые и зеленовато-голубые тона медью, иногда с изрядной примесью железа.

 Египетские стеклоделы  плавили стекло на открытых  очагах в глиняных мисках. Спёкшиеся  куски бросали раскалёнными в  воду, где они растрескивались,  и эти обломки, так называемые  фритты, растирались в пыль жерновами  и снова плавились.

Фриттование использовалось ещё долго после Средневековья, поэтому на старых гравюрах и при археологических раскопках мы всегда находим две печи — одну для предварительной плавки и другую для плавки фритт. Необходимая температура проплавления составляет 1450 °C, а рабочая температура — 1100—1200 °C. Средневековая плавильная печь («гуль» — по чешки) представляла собой низкий, топящийся дровами свод, где в глиняных горшках плавилось стекло. Выложенная только из камней и глинозёма, долго она не выдерживала, но надолго не хватало и запаса дров. Поэтому, когда лес вокруг гуты вырубали, её переводили на новое место, где леса было ещё в достатке.

Ещё одной печью, обычно соединяемой  с плавильной, была отжигательная печь - для закалки, где готовое изделие нагревалось почти до точки размягчения стекла, а затем - быстро охлаждалось, чтобы тем самым компенсировать напряжения в стекле (предотвратить кристаллизацию). В виде такой конструкции стеклоплавильная печь продержалась до конца XVII века, однако нехватка дров вынуждала некоторые гуты, особенно в Англии, уже в XVII веке переходить на уголь; а так как улетучивающаяся из угля двуокись серы окрашивала стекло в жёлтый цвет, англичане начали плавить стекло в замкнутых, так называемых крытых горшках. Этим плавильный процесс затруднялся и замедлялся, так что приходилось подготавливать шихту не такой твёрдой, и тем не менее однако уже в конце XVIII века преобладающей делается топка углем.

Полтораста лет назад  стекло варили только в огнеупорных  сосудах. В них засыпали вручную  шихту, состоящую из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других материалов. Шихта при высокой температуре  превращалась в прозрачную массу. Из жидкой стекломассы стеклодувы выдували различные сосуды, бутылки, посуду или  цилиндры, из которых затем получали листы стекла. Это был тяжелейший труд. В 30 гг. прошлого столетия в России появились первые ванные печи для  промышленного производства стекла. Потребность в нем росла очень  быстро. Стали делать стекло делительные  заводы. И на каждом - одна или несколько  ванных печей, выпускавших за сутки  тонны стекла.

В настоящее время современные  ванные печи - большие сооружения. Длина  печи для производства оконного стекла - несколько десятков метров. Шихту  в печь загружают непрерывно по 10-15т  в час с помощью механических устройств. Печь вмещает более 2500 т  стекломассы и дает в сутки 350т  стекла и больше.

 Даже при высокой  температуре стекломасса обладает  большой вязкостью, в десятки  тысяч раз большей, чем вода. Поэтому в ней надолго задерживаются  пузырьки газов, выделяемых содой,  мелом и другими компонентами  шихты. Кроме того, сотни тонн  вязкой стекломассы трудно перемешать  и сделать однородной.

 Чем больше ванная  печь и чем выше температура  варки стекла, тем производительнее  работает печь. Повысить температуру  варки стекла можно, если не  только обогревать печь газом  или жидким топливом, но и использовать  еще и электротермический эффект  в самой стекломассе. Ведь расплав  стекла при высокой температуре  проводит электрический ток. Сейчас  температуру ванных печей повышают  до 1600⁰С и широко применяют электрообогрев.

Интересны сведения, имеющие  отношение и к истории стекла и тому факту, что стекло, в общем  смысле, за время своего существования, в отличие от многих других материалов, не претерпело практически никаких  изменений (самые ранние образцы  того, что стали называть стеклом  ничем не отличаются от известного всем - бутылочного; исключением, конечно, являются виды стёкол с заданными свойствами), однако в данном случае речь идёт о веществе и материале минерального происхождения, нашедшем применение в современной практике.

1.1.Производство и типы стекол

Смесь, или шихта, из которой  приготавливается стекло, содержит некоторые  главные материалы: кремнезем (песок) почти всегда; соду (оксид натрия) и известь (оксид кальция) обычно; часто поташ, оксид свинца, борный ангидрид и другие соединения. Шихта также содержит стеклянные осколки, остающиеся от предыдущей варки, и, в зависимости от обстоятельств, окислители, обесцвечиватели и красители либо глушители. После того как эти материалы тщательно перемешаны друг с другом в требуемых соотношениях, расплавлены при высокой температуре, а расплав охлажден достаточно быстро, чтобы воспрепятствовать образованию кристаллического вещества, получается целевой материал — стекло.

 Существует несколько типов стекал:

1.Кварцевое стекло.

Стекло, состоящее из одного только кремнезема, правильно называть плавленым кварцем или кварцевым  стеклом. Это простейшее стекло по своим  химическим и физическим свойствам, и оно обладает многими необходимыми параметрами: не подвергается деформированию при температурах вплоть до 1000 С; его коэффициент теплового расширения очень низок, и поэтому оно обладает стойкостью к термоудару при резком изменении температуры; его объемное и поверхностное удельные электрические сопротивления весьма высоки; оно отлично пропускает как видимое, так и ультрафиолетовое излучение. К сожалению, кварцевое стекло с большим трудом плавится и перерабатывается в изделия. Высокая стоимость кварцевого стекла ограничивает его применение изделиями специального назначения, такими, как химико-лабораторная посуда, ртутные лампы и компоненты оптических систем, работающие при высоких температурах.

2.Натриево-силикатные стекла.

Натриево-силикатные стекла получают сплавлением кремнезема (оксида кремния) и соды (оксида натрия). Смесь 1 части оксида натрия (Na₂O) с 3 частями оксида кремния (SiO₂) плавится при температуре, на 900 С более низкой, чем чистый кремнезем; оксид натрия действует как сильный флюс. К сожалению, такие стекла растворяются в воде, и хотя они чрезвычайно важны для промышленного применения, из них нельзя изготавливать большинство изделий.

3.Известковые стекла.

 Древние стеклоделы  обнаружили, что водорастворимость натриево-силикатных стекол можно устранить добавлением извести. Анализы древних стекол показывают поразительное сходство их химического состава с составом современных стекол, хотя современные стеклоделы, в отличие от древних, знают также, что добавление небольших количеств других оксидов, например оксида магния MgO, оксида алюминия Al₂O₃, оксида бария BaO, дополнительно повышает качество стекла. Если главные ингредиенты шихты — оксиды Na₂O, CaO и SiO₂, то получаемые стекла называются натриево-известково-силикатными, натриево-известковыми или просто известковыми стеклами независимо от присутствия других составляющих. С небольшими изменениями в составе эти стекла широко используются для изготовления листового и зеркального стекла, стеклотары, колб электроламп и многих других изделий. Эти стекла относительно легко плавятся и перерабатываются в изделия, а сырьевые материалы для них недороги. Вероятно, 90% производимого сегодня стекла является известковым.

4.Свинцовые стекла.

Свинцовые стекла изготавливают  сплавлением оксида свинца PbO с кремнеземом, соединением натрия или калия (содой или потешем) и малыми добавками других оксидов. Эти свинцово-натриево(или калиево)-силикатные стекла дороже известковых стекол, однако они легче плавятся и проще в изготовлении. Это позволяет использовать высокие концентрации PbO и низкие — щелочного металла без ущерба для легкоплавкости. Такой состав поднимает диэлектрические свойства материала до такого уровня, что делает его одним из лучших изоляторов для использования в радиоприемниках и телевизионных трубках, в качестве изолирующих элементов электроламп и конденсаторов. Высокое содержание PbO дает высокие значения показателя преломления и дисперсии — двух параметров, весьма важных в некоторых оптических приложениях. Те же самые характеристики придают свинцовым стеклам сверкание и блеск, украшающие самые утонченные изделия столовой посуды и произведения искусства. Большинство стекол, называемых хрусталем, являются свинцовыми.

5.Боросиликатные стекла.

Стекла с высоким содержанием SiO₂, низким — щелочного металла и значительным — оксида бора B₂O₃ называются боросиликатными. Борный ангидрид действует как флюс для кремнезема, так что содержание щелочного металла в шихте может быть резко уменьшено без чрезмерного повышения температуры расплавления. В 1915 фирма «Кернинг глас уоркс» начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием «пирекс». В зависимости от конкретного состава стойкость к термоудару таких стекол в 2-5 раз выше, чем у известковых или свинцовых; они обычно намного превосходят другие стекла по химической стойкости и имеют свойства, полезные для применения в электротехнике. Такое сочетание свойств сделало возможным производство новых стеклянных изделий, в том числе промышленных труб, рабочих колес центробежных насосов и домашней кухонной посуды. Зеркало крупнейшего телескопа в мире на  г. Паламар в Калифорнии изготовлено из стекла сорта «пирекс».

6.Другие стекла.

Существуют много других типов стекол специального назначения. Среди них — алюмосиликатные, фосфатные и боратные стекла. Производятся также стекла с разнообразной окраской для изготовления линз, светофильтров, осветительного оборудования, косметической тары и домашней утвари.

Таким образом, мы рассмотрели  производство и основные виды стекол.

1.2.Химические и физические свойства стекла

Широкая употребительность  стекла обусловлена неповторимым и  своеобразным сочетанием физических и  химических свойств, не свойственным никакому другому материалу. Например, без  стекла, вероятно, не существовало бы обычного электрического освещения в том  виде, в каком мы его знаем. Не было найдено никакого другого материала  для колбы электрической лампы, который объединял бы в себе такие  важные качества, как прозрачность, теплостойкость, механическая прочность, хорошая свариваемость с металлами  и дешевизна. Аналогично, прецизионные оптические элементы микроскопов, телескопов, фотоаппаратов, кино- и видеокамер и  дальномеров в отсутствие стекла, вероятно, не из чего было бы изготовить. Все указанные выше свойства в конечном счете связаны с тем фактом, что стекла являются аморфными, а не кристаллическими материалами.

Стекло - неорганическое изотропное вещество, материал, известный и  используемый с древнейших времён. Существует и в природной форме, в виде минералов (обсидиан — вулканическое  стекло), но в практике - чаще всего, как продукт стеклоделия - одной  из древнейших технологий в материальной культуре. Структурно - аморфное вещество, агрегатно относящееся к разряду - твёрдое тело. В практике присутствует огромное число модификаций, подразумевающих  массу разнообразных утилитарных  возможностей, определяющихся составом, структурой, химическими и физическими свойствами.

Химическая стойкость

Стекло — химически  довольно стойкий материал. Кислоты, за исключением плавиковой и фосфорной, практически не действуют на стекло. Однако нет таких стекол, которые  бы совсем не реагировали с водой  и щелочами. При длительном воздействии  щелочей на стекло происходит его  выщелачивание, изменение состава, вида и свойств. При действии воды происходит гидролиз стекла, в результате которого некоторое количество щелочи и других растворимых компонентов  переходит в воду; их можно определить титрованием 0,01 н. НО Чем больше кислоты  пошло на титрование, тем менее  стойким к воздействию воды было стекло.

По отношению к действию воды стекла делят на пять гидролитических  классов.

К классу I относят стекла, практически неизменяемые водой, к  классу V-неудовлетворительные стекла; к классу II относятся устойчивые стекла; к классу III —твердые аппаратные; к классу IV —мягкие аппаратные стекла.

Большинство силикатных стекол, выпускаемых промышленностью, относятся  к границе классов II и III или к  началу класса III.

Наибольшей химической стойкостью по отношению к воде и кислым агрессивным  средам обладает кварцевое стекло, но по отношению к щелочам оно  тоже малоустойчиво, как и другие стекла. Например, при воздействии  на кварцевое стекло концентрированной  НС1 в течение 120 ч при 20°С потеря в массе стекла составляет 25 мг/см², а при действии на то же стекло 1%-го раствора NaOH в течение того же времени и при той же температуре потеря в массе составляет 160 мг/см².

Таким образом, химическая стойкость  стекла в первую очередь определяется его составом: стекло химически более  стойко с большим содержанием  малорастворимых окислов алюминия, бора, цинка, свинца, магния и менее стойко с большим содержанием хорошо растворимых окислов щелочных и щелочноземельных металлов.

Однако химическая устойчивость стекла зависит и от его обработки. Так, она повышается после выдувания  стекла из стекломассы, а также после  отжига в печах, атмосфера которых  содержит сернистый ангидрид. Это  объясняется тем, что при высокой  температуре между соединениями щелочных металлов, входящими в состав стекла, и газами, содержащимися  в окружающей стекло атмосфере, протекает  реакция, причем лишь на поверхности  стекла.

Этот процесс условно  называется обесщелачиванием поверхности стекла.

Независимо от их химического  состава и температурной области  затвердевания, стекло обладает физико-механическими  свойствами твёрдого тела, сохраняя способность  обратимого перехода из жидкого состояния  в стеклообразное (данное определение  позволяет наблюдать, что фигурально к стёклам, в расширительном значении, относят все вещества по аналогии процесса образования и ряда формальных свойств, так называемого стеклообразного  состояния - на сём она исчерпываться, поскольку материал, как известно, прежде всего характеризуется своими практическими качествами, которые и определяют более строгую детерминацию стёкол как таковых в материаловедении).

В настоящее время разработаны  материалы чрезвычайно широкого, поистине - универсального диапазона  применения, чему служат и присущие изначально (например, прозрачность, отражательная способность, стойкость к агрессивным средам, красота и многие другие) и не свойственные ранее стеклу - синтезированные его качества (например - жаростойкость, прочность, биоактивность, управляемая электропроводность и т. д.) Различные виды стёкол используется во всех сферах человеческой деятельности: от строительства, изобразительного искусства, оптики, медицины - до измерительной техники, высоких технологий и космонавтики, авиации и военной техники. Изучается физической химией и другими смежными и самостоятельными дисциплинами.

В твёрдом состоянии силикатные стёкла весьма устойчивы к обычным  реагентам (за исключением плавиковой кислоты), и к действию атмосферных  факторов. На этом свойстве основано их широчайшее применение: для изготовления предметов быта, оконных стёкол, стёкол для транспорта, стеклоблоков и многих других строительных материалов, предметов медицинского, лабораторного, научно-исследовательского назначения, и во многих других областях.

Для специальных целей  выпускают химически-стойкое стекло, а также стекло, стойкое к тем  или иным видам агрессивных воздействий.

Физические свойства стекла.

Плотность стекла зависит  от его химического состава. Считается, что минимальную плотность имеет кварцевое стекло - 2200 кг/м³. Менее плотными являются боросиликатные стекла; и, напротив, плотность стекол, содержащих оксиды свинца, висмута, тантала достигает 7500 кг/м³. Плотность обычных натрий-кальций-силикатных стекол, в том числе оконных, колеблется в пределах 2500 - 2600 кг/м³. При повышении температуры с комнатной до 1300°С плотность большинства стекол уменьшается на 6 - 12%, т.е. в среднем на каждые 100°С плотность уменьшается на 15 кг/м³. Табличным значением плотности стекла является диапазон от 2400 до 2800 кг/м³.

Упругость стекол также зависит  от их химического состава и может  изменяться от 48*103 до 12*104 МПа. Например, у кварцевого стекла упругость составляет 71,4*103 МПа. Для увеличения упругости  оксида кремния частично замещают оксидами кальция, алюминия, магния, бора. Напротив, оксиды металлов снижают модуль упругости, так как прочность связей МеO значительно ниже прочности связи SiО. Модуль сдвига 20 00 - 30 000 МПа, коэффициент Пуассона 0,25

Прочность: У обычных стекол предел прочности на сжатие составляет от 500 до 2000 МПа ( у оконного стекла около 1000 МПа). Предел прочности на растяжение у стекла значительно меньше, именно поэтому предел прочности стекла при изгибе измеряют пределом прочности при растяжении. Данная прочность колеблется в пределах от 35 до 100 МПа. Путем закаливания стекла удается повысить его прочность в 3 - 4 раза. Также значительно повышает прочность стекол обработка их поверхности химическими реагентами с целью удаления дефектов поверхности (мельчайших трещин, царапин и т.д.).