Verre au silicate : production et utilisation

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-02 13:54

Le verre est l'un des matériaux les plus demandés dans diverses sphères de la vie. Il est utilisé dans les travaux de construction et de finition, des œuvres d'art appliqué et de haut niveau en sont fabriqués et utilisé dans l'industrie spatiale. C'est l'un des matériaux de composition simples disponibles. Le type le plus courant que nous rencontrons et utilisons le plus souvent est le verre de silicate.

Qu'est-ce que c'est ?

Le morceau de verre le plus ancien sont des perles trouvées lors de fouilles en Égypte, les scientifiques pensent que la découverte a plus de cinq mille ans. Depuis, la composition du verre a peu changé. L'élément principal du matériau est le sable de quartz (Si0_{2) - silicate. De la soude, de la potasse, du calcaire et quelques autres éléments y sont ajoutés.}

Dans l'industrie, pour obtenir une masse de verre, des oxydes de substances basiques sont mélangés et fondus dans un four. Le point de fusion dépend des additifs qui modifient les propriétés du verre. La masse résultante est moulée de plusieurs manières: en fabriquant du verre en feuille, en lui donnant différentes formes (plats, abat-jour pour lustres, verre pour horloges, etc.), en réalisant des ébauches pour le traitement ultérieur des pièces par des souffleurs de verre, et bien plus encore.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. ont apporté une contribution significative au développement de la verrerie, Mendeleev D. I. et d'autres se sont intéressés au côté pratique de la question. Il est facile de définir le matériau "verre de silicate". Ce que c'est? Matériau ayant une structure cristalline amorphe de la structure, obtenu par fusion d'oxydes mixtes avec refroidissement ultérieur.

Fabrication du verre

L'élément principal pour la production de verre est le sable de quartz, auquel au moins cinq ingrédients sont ajoutés en proportions. En fonction des autres objectifs d'utilisation du matériau obtenu, des additifs sont apportés à la recette principale: agents oxydants, agents silencieux, décolorants, colorants, accélérateurs, etc. Les oxydes métalliques sont utilisés comme colorants. Par exemple, le cuivre colorera une masse de verre en rouge, le fer donnera une teinte bleue ou jaune, les oxydes de cob alt donneront une couleur bleue et l'argent colloïdal donnera une teinte jaune.

Le mélange sec préparé est chargé dans un four de fusion de verre, où la matière première est fondue à une température de 1200-1600°C, le processus prend de 12 à 96 heures. La production de verre est complétée par le processus de refroidissement rapide, seulement dans cette condition la masse de verre recevra toutes les qualités requises: transparence, résistance mécanique et propriétés supplémentaires prévues dans le processus de mélange des oxydes.

Types de verre de silicate

La production de matériaux est un processus énergivore et est gérée par l'industrie du silicate. La production de verre dans l'industrie a lieu dansfours de type tunnel avec maintien continu de la température de consigne. Le mélange sec est chargé à une extrémité du four, le matériau fini est déchargé à la sortie.

En raison de la large application dans diverses industries, le verre de silicate peut être divisé en types:

• Quartz sans impuretés d'oxydes de sodium, de potassium est un verre sans alcali. Il a une haute résistance à la chaleur et d'excellentes propriétés électriques. Parmi les lacunes - difficiles à traiter.
• Soude, potassium, sodium-potassium - verre alcalin. Le type de matériau le plus courant adapté à un usage général. Il est utilisé pour fabriquer du verre pour un aquarium, des vitres, de la vaisselle et plus encore.
• Alcaline à haute teneur en oxydes de métaux lourds. Par exemple, l'ajout de plomb est nécessaire pour obtenir du cristal, du verre optique.

Utilisation polyvalente

Le verre de silicate possède un certain nombre de propriétés qui lui permettent d'être utilisé dans une large gamme. Chacune de ses qualités peut être améliorée, en relation avec laquelle des opportunités supplémentaires s'ouvrent. Par exemple, le verre recouvert d'amalgame sert de miroir et peut également être utilisé comme panneau solaire sous certaines conditions.

Les propriétés hygiéniques et pratiques de la verrerie sont indéniables. Le matériau n'a pas de porosité, ce qui signifie que les bactéries pathogènes ne s'y multiplient pas, il est facile à nettoyer, résistant à tous les produits alimentaires. Les plats résistants à la chaleur sont multitâches: vous pouvez cuire à haute température au four ou mettre encongélateur sans aucun dommage.

Couche et épaisseur

Le matériau a une épaisseur différente, ce qui détermine ses capacités. Feuille de 2 mm d'épaisseur, adaptée aux fenêtres. Le verre pour un aquarium est utilisé au moins 5 mm, en fonction du volume d'eau versé dans le récipient. Cependant, les aquariophiles arrivent de plus en plus à la conclusion que l'utilisation d'un analogue acrylique est beaucoup plus pratique, surtout si une capacité de 500 litres ou plus est requise.

L'utilisation de matériau laminé (triplex) élargit les possibilités: le tissu collé avec un film polymère est pratiquement indestructible, il est sûr, car il ne s'effrite pas. Il est pratiquement impossible de casser deux verres de silicate d'une épaisseur de 10 mm avec une couche de film avec un marteau. Le triplex est utilisé pour réaliser des ponts transparents, des revêtements de façades de bâtiments, des clôtures de piscine, etc.

Propriétés

L'utilisation de matériaux à base de silicate trouve sa place dans la construction. Ils sont utilisés non seulement pour la fabrication de fenêtres, mais aussi comme protection supplémentaire et liant. Ainsi, les blocs de fondation sont traités avec du verre liquide, ce qui les rend résistants à l'humidité, aux champignons, aux variations de température, etc.

Le matériau incurvé translucide ou mat est utilisé dans la vie quotidienne, les portes de meubles, les cabines de douche, les façades de bâtiments, etc. en sont fabriqués.

Le verre de silicate a les propriétés suivantes:

• Transparence.
• Réfléchissant.
• Durable.
• Résistant à la chaleur.
• Résistant aux environnements chimiques agressifs.
• Résistant aux environnements naturels agressifs.
• Durabilité.
• Faible conductivité thermique.

Des qualités supplémentaires, telles que la résistance aux contraintes et aux dommages mécaniques, sont conférées au matériau par le durcissement. L'essence du processus est un chauffage rapide et le même refroidissement rapide dans un court laps de temps. La force augmente de 4 à 5 fois. Il est utilisé pour fabriquer des verres de montre, des vantaux de porte, des meubles, des cloisons intérieures.

Fabrication de produits

La verrerie et les articles ménagers en silicate sont produits de plusieurs manières principales:

• Appuyer. La masse visqueuse est versée dans un moule fixe, après quoi certains paramètres sont définis à l'aide de la partie mobile du moule (poinçon). Le moule sur la surface intérieure peut avoir un motif qui est transféré sur la partie extérieure du produit pendant le processus d'estampage.
• Souffler. Diffère en mécanique et manuel. L'épaisseur de paroi du produit varie de 1 mm à 10 mm. Vases, bouteilles, verres à vin, verres sont fabriqués de cette manière. Le soufflage à la main est un art. Les maîtres verriers créent des œuvres uniques en combinant des masses transparentes et colorées, incluant du métal, des matières premières naturelles, de l'or, etc. dans le corps de l'œuvre. Il n'y a pas de produits identiques soufflés à la bouche.
• Diffusion. Il est principalement utilisé pour la fabrication de figurines, de figurines. Dans l'industrie, par fonderie, optiqueverre.
• Articulation en plusieurs étapes. Des pièces produites par deux technologies sont utilisées: soufflage et emboutissage. Par exemple, le récipient en verre est soufflé et la tige est pressée, les pièces finies sont connectées.

Traitement décoratif

Le verre de silicate est un matériau fertile pour de nombreux types de décoration. Faites la distinction entre le design chaud et froid.

Les plats chauds incluent:

• Coloration en vrac avec des oxydes métalliques.
• Mélanger une masse de différentes couleurs avec une mise en forme supplémentaire (verre vénitien avec des taches).
• Crépitement. La masse est moulée en un produit, refroidie brusquement, à la suite de quoi des fissures de surface apparaissent, et le produit est fondu pour le réparer.
• Fusionner.
• Formage à chaud de cordes, fils avec additif ultérieur au produit.
• Formation d'une forme de bord supplémentaire lors du soufflage. Réalisé en utilisant des outils.

Formes décor froid:

• Mécanique: meulage, gravure, diamantage, sablage.
• Chimique: décapage à l'acide fluorhydrique.
• Applied: peinture, décalcomanie, sérigraphie, métallisation, projection plasma, peinture avec peintures lustrées.

Autres types de verre

Les technologies modernes ont permis de conférer au verre de silicate des qualités supplémentaires. Parmi ceux-ci, les plus intéressants et les plus recherchés sont:

Verre intelligent: le type de matériau qui changeleurs propriétés sous l'influence des conditions extérieures. Par exemple, sous l'influence du courant électrique, le produit devient terne, lorsque le circuit est déconnecté, il revient à un état transparent.

Fibre de verre (fibre de verre): obtenue en étirant le matériau en fils fins (mesurés en microns). Ils créent un matériau assez souple. Utilisé pour la production de fibres optiques, de matériaux isolants, etc.

Verre clarifié: le verre de silicate ordinaire a une teinte verdâtre ou grisâtre qui est clairement visible lorsqu'il est vu à travers la coupe. De ce fait, la toile s'avère légèrement colorée. Pour éviter cet effet, des éclaircissants sont ajoutés au cours du processus de fabrication pour neutraliser les couleurs indésirables. Il diffère du matériau ordinaire par une transmission de lumière accrue, un transfert de couleurs sans changement de couleur.