Glas ist eines der nützlichsten Materialien, die in der verarbeitenden Industrie verwendet werden, weil es vielseitig darin ist, eine Vielzahl von Produkten für den Haushalt und die Industrie herzustellen. Es ist nützlich für die Bildung von Linsen, Gläser, Fensterscheiben, Kaleidoskope, Behälter, und vieles mehr.
Es ist wohl das wichtigste Material der Menschheit, da ihre Verwendung grenzenlos ist. Seine Vielseitigkeit verdankt es einzigartigen Eigenschaften wie Isoliereigenschaften, Festigkeit, niedrigem Schmelzpunkt sowie reflektierenden, transparenten und transluzenten Eigenschaften.
Es gibt zwei Hauptkategorien der Glasherstellung, nämlich Fiberglas und Soda-Kalkglas. Zum größten Teil ist Fiberglas ein Material, das aus extrem feinen Glasfasern hergestellt wird. Seine Anwendung schneidet durch eine Vielzahl von Branchen wie Haushaltsisolierung usw. Es wird auch als Verstärkungsmittel in Automobil-Karosserieplatten und Leitern verwendet.
Gleichzeitig hat Soda-Kalk auch eine Vielzahl von Anwendungen. In der Tat ist es die häufigste Form von Glas produziert und wird in 90 der alle Glasanwendungen.
Soda-Kalkglas besteht hauptsächlich aus Kieselsäure (Siliziumdioxid), die etwa 70 seiner Bestandteile ausmacht. Es hat auch einen fairen Anteil an Soda bei 15, Kalk bei 9 und kleine Mengen von verschiedenen anderen Verbindungen.
Um den Schmelzpunkt der Kieselsäure zu reduzieren, wird Soda als Flussmittel hinzugefügt und damit die Temperatur reduziert. In ähnlicher Weise wird Kalk zur Kieselsäure hinzugefügt, um als Stabilisator für die Verbindung zu fungieren.
Es hat den Vorteil, relativ kostengünstig, einigermaßen hart, chemisch stabil und extrem praktikabel zu sein. Seine Verarbeitbarkeit macht es einfach, so oft wie möglich aufgeweicht zu werden, wenn nötig, um einen Artikel oder Artikel zu beenden.
Diese Eigenschaften und Vorteile machen es für die Herstellung einer breiten Palette von Glasprodukten einschließlich Kunstgegenstände, Flaschen und Glühbirnen geeignet.
Soda-Kalk-Glas wird üblicherweise in einem Nasschargenverfahren hergestellt, bei dem etwa 60-75 Kieselsäure, 12-18 Soda und 5-12 Kalk verwendet wird.
In den meisten Fällen werden auch kleine Mengen anderer Materialien hinzugefügt, um Änderungen an der Farbe des Produkts vorzunehmen. Materialien wie Chrommehl, Eisenpyrit, Kupferoxid und rotes Eisenoxid kann verwendet werden, um dem Produkt Farbe hinzuzufügen. Zum Beispiel wird Kobalt verwendet, um blau gefärbte Behälter herzustellen.
Neben seiner Verwendung als Stabilisator für die Kieselsäure wird Kalk auch als Flussmittel zur Modifizierung der Viskosität und Devitrifikation sowie zur Erhöhung der Haltbarkeit und chemischen Verschleißfestigkeit des Endprodukts verwendet.
Das vielleicht wesentlichste Material zur Erhöhung der Haltbarkeit und chemischen Verschleißfestigkeit des Endprodukts ist gemahlener Kalkstein. In Ermangelung von gemahlenem Kalkstein löst sich Soda-Kalk-Glas in Wasser auf.
Herstellung von Natron-Kalk-Glas
Im Allgemeinen ist Soda-Kalk-Glas von zwei Arten : Flachglas / Floatglas und Behälterglas.
Die Herstellung von Soda-Kalk-Glas besteht in vier Phasen: Diese Phasen umfassen die Herstellung von Rohstoffen, das Schmelzen im Ofen, die Umformung und Veredelung.
Sobald die Sodamaterialien, Sand und Kalksteine empfangen werden, werden sie zu Pulver gemahlen und gelagert. Danach wird das geerdete Gemisch in ein spezielles Schwerkraftzufuhrsystem gebracht, wo sie dann durch einen Mischer gründlich vermischt werden. Um eine gleichmäßige Mischung zu gewährleisten, können dem Mischer Scherben hinzugefügt werden.
Anschließend wird das Gemisch in einen Lagerbehälter befördert. Hier wird die Mischung langsam in den Schmelzofen eingespeist. Eine Chargenanlage, die sich auf die gesamte Anordnung aller Werkzeuge und Ausrüstungen bezieht, die an der Handhabung und Zubereitung beteiligt sind, befindet sich oft afern vom Hauptofen.
In den meisten Fällen ist der häufig verwendete Ofen der kontinuierliche regenerative Typ. Der in der Regel verwendete Ofen kann Endanschlüsse oder eine der beiden Seiten haben, die Ziegelprüfer intern mit dem Schmelzer verbinden. Ziegelprüfer sind die wirtschaftlichere Option, da sie helfen, Kraftstoff zu sparen. Möglich wird dies durch die Verwendung der Ofengaswärme, um die Verbrennungsluft zunächst zu erwärmen, bevor sie in den Ofen eingespeist wird.
Das Material wird über einen Feeder an den Schmelzofen zugeführt. Ein Melter hilft, das Material zu schmelzen, während es durch es geht, und das geschmolzene Glas ist die geführte zur Veredlerin. Der Veredler hilft bei der Behandlung des geschmolzenen Glases in einem Wärmekonditionierungsprozess. Dieser Prozess ist von entscheidender Bedeutung, da das Glas nicht ohne erste Wärmebehandlung geformt werden kann.
Nachdem das geschmolzene Glas verfeinert wurde, verlässt es den Ofen durch Vorherdeden, mit der einzigen Ausnahme im Schwimmerprozess. Im Floatprozess wird das geschmolzene Glas stattdessen in das Zinnbad geliefert. Das geschmolzene Glas durchläuft die Vorherdeden, um sich in die gewünschte Form zu formen. Anschließend wird das geschmolzene Glas durch Pressen, Blasen, Pressen und Blasen geformt, gefolgt vom Rollen, Schweben oder Ziehen in die gewünschte Form.
Die Press- und Blasprozesse werden zum größten Teil mechanisch durchgeführt. Dies geschieht mit leeren Formen und Gobs (Glas in Abschnitte geschnitten) durch eine Reihe von Scheren. Für den Ziehvorgang wird das geschmolzene Glas meist durch Walzen nach oben gezogen. Die Dicke der gebildeten Glasscheibe wird durch die Geschwindigkeit der Zeichnung und die Anordnung der Deiche bestimmt. Der Rollprozess weist auch eine Vielzahl von Ähnlichkeiten mit dem Zeichnungsprozess auf.
Die einzige Ausnahme ist, dass das Glas horizontal auf gemusterten oder einfachen Rollen gezeichnet wird, und in Plattenglas erfordert etwas mehr Schleifen und schließlich, Veredelung. Für den Schwimmerprozess wird ein geschmolzenes Bad verwendet. Das Glas wird gezeichnet und - über einem geschmolzenen Zinnbad - in eine fein verarbeitete Oberfläche geformt. Diese fertige Oberfläche erfordert oft kein zusätzliches Schleifen oder Veredeln.
Das hergestellte Glas wird dann veredeln (beschichten oder dekorieren) sowie glühen – die Entfernung unerwünschter Spannungsbereiche im Glas. Es wird dann inspiziert und für die Lieferung auf den Markt vorbereitet. Wenn eines der Produkte als unerwünscht oder beschädigt angesehen wird, werden sie zurück in die Chargenanlage gebracht, wo sie wieder als Scherben für einen anderen Glasherstellungsprozess verwendet werden können.
Färbung von Natron-Kalk-Glas
Soda-Glas in seiner reinen Form hat keine Farbe. Kleine Verunreinigungen aus Eisenglas können das Glas jedoch grün veräussen, und diese Tinte kann besonders in dickeren Glasstücken sichtbar sein.
Zur Herstellung von farbigem Glas werden der geschmolzenen Glasmischung pulverisierte Metalloxide, Sulfide oder andere geschmolzene Verbindungen zugesetzt. Dadurch wird seine ästhetische Anziehungskraft verbessert.
Beispiele für Färbung Ionen verwendet, um die Farbe des Glases zu ändern sind:
Schwefel: Schwefel bildet zusammen mit Eisen- und Kohlenstoffsalzen Eisenpolysulfide, aus denen Bernsteinglas herzustellen ist. Die Konzentration, Redoxzustand und Art der verwendeten Verbindung sind wichtige Faktoren, die die Farbe des Glases definieren. Eisenpyrit ist eine gute Schwefelquelle zur Herstellung von Bernsteinglas
Eisen (II) Oxid: Eisen (II) Oxid kann Zuglas hinzugefügt werden, um eine bläulich-grüne Färbung zu erzeugen. Diese Art von Glas ist das, was häufig für Bierflaschen verwendet wird. Wenn Chrom weiter in die Mischung aufgenommen wird, erzeugt es eine lebendigere grüne Farbe, die weit verbreitet für Weinflaschen verwendet wird.
Chrom: Es ist bekannt, ein potenter Kolonisationsmittel zu sein. Es produziert dunkelgrün oder sogar schwarz in höheren Konzentrationen verwendet werden. Bei Verwendung in einer Mischung mit der Kombination von Arsen und Zinnoxid ergibt es smaragdgrünes Glas. Ein gutes Beispiel in dieser Anwendung ist Chrommehl.
Kupferoxid: 2 bis 3 Kupferoxid zu geschmolzenem Glas hinzugefügt erzeugt eine türkise Farbe. Es wird auch bei der Herstellung von schwarzem Glas verwendet, was einen Hitzeschlag beinhaltet
Mangan: Wenn in kleinen Mengen hinzugefügt, hilft es, die grüne Tinte durch Eisen gegeben zu entfernen. Wenn in höheren Konzentrationen gesetzt, es bietet einen Amethyst mit Farbe auf das Glas statt. Mangan ist einer der frühesten Zusatzstoffe für die Glasfärbung. Insbesondere wurde lila Manganglas in der frühen ägyptischen Geschichte verwendet.
Kobalt: Wenn dem Glas kleine Kobaltkonzentrationen zugesetzt werden, in der Regel zwischen 0,025 und 0,1, wird blaues Glas hergestellt. Für beste Ergebnisse sollte Kaliglas verwendet werden.
Nickel: Je nach Konzentration kann die Zugabe von Nickel blaues, violettes oder in einigen Fällen schwarzes Glas produzieren. Wenn Bleikristall mit Nickel zugegeben wird, wird eine purpurfarbene Farbe erworben. Nickel wird zusammen mit kleinen Mengen Kobalt zur Entfärbung von Kobaltglas verwendet.
Cadmium: Zusammen mit Schwefel produziert es Cadmiumsulfid, was zu tiefgelber Farbe führt, die häufig in Glasuren verwendet wird. Allerdings kann Cadmium sehr giftig sein. Bei Verwendung mit Schwefel und Selen werden Farbtöne in leuchtendem Rot und Orange hergestellt.
Titan: Titan produziert ein gelblich-braunes Glas, wenn es hinzugefügt wird. Mit diesem Gesagt, Titan wird selten zum Färben von Glas verwendet. Stattdessen wird es verwendet, um andere Färbezusätze zu intensivieren und aufzuhellen.
Didymium: Es wird zusätzlich mit Glas verwendet, um eine grüne oder lila rote Farbe zu produzieren.
Uran: Wenn es zu Glas hinzugefügt wird, ergibt es eine grüne oder fluoreszierende gelbe Farbe. Uranglas ist zum größten Teil nicht radioaktiv genug, um gefährlich zu sein. Wenn jedoch zu Pulver gemahlen – was durch Polieren von Schleifpapier erreicht werden kann – und eingeatmet wird, kann es krebserregend sein. In Kombination mit Bleiglas mit hoher Bleikonzentration wird eine tiefrote Farbe erzeugt.
Mangandioxid: Dieser Zusatzstoff, der eine schwarze Farbe hat, wird verwendet, um die grüne Farbe aus Glas zu entfernen. In einem normalerweise langsamen Prozess wird Mangandioxid in Natriumpermanganat umgewandelt, das als dunkelviolette Verbindung erscheint.
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