Какие бывают виды стекла? Разновидность стекла и его применение.

Стекло - аморфное вещество, не обладающее свойствами кристаллического вещества в твёрдом виде. Это неорганический продукт плавления, охлажденный до твёрдого состояния без кристаллизации. Стекло это застывшая жидкость. Его плотность составляет 2500 кг/м³, а теплопроводность достигает 0,84 Вт/м*К. Прочность стекла на растяжение лежит в интервале от 30 до 100 МПа. Коэффициент Пуассона принимается равным 0,25. Современные стёкла различаются сразу по нескольким признакам - составу, способу изготовления, внешнему виду и дополнительным свойствам.

По химическому составу стекло различается на натрий-кальций-силикатное (soda-lime glass) и боросиликатное (borosilicate glass). Основными компонентами первого являются двуокись кремния, оксиды натрия и кальция, а второе содержит бор.

По способу изготовления стекло может быть листовым (sheet glass), тянутым (drown glass), прокатным (rolled glass), плоским полированным (polished plate), многослойным (laminated glass), закалённым (toughed glass), а также термополированным - флоат-стеклом (float glass). Энергосберегающее (низкоэмиссионное) стекло по способу изготовления может быть с жёстким покрытием (hard coat glass) - так называемое К-стекло или с мягким покрытием (soft coated glass) - так называемое Е-стекло.

По внешнему виду стекло разделяется на чистое (clear glass), супер-чистое (extra-clear glass), тонированное в массе (tinted glass), узорчатое прокатное (figured rolled glass), рефлективное (reflective glass), зеркальное (mirror), витражное (stained glass), армированное (wired glass) и гнутое (curved glass), также называемое моллированным.

По дополнительным свойствам стекло делится на огнестойкое (flameproof glass), термостойкое (heat-resisting glass), нейтральное (neutral glass), солнцезащитное (solar control glass), безопасное (safety glass) и низкоэмиссионное (low E glass). Огнестойкое стекло не разрушается в течение некоторого времени при нагревании или контакте с пламенем, а термостойкое вследствие низкого коэффициента термического расширения способно выдержать сильный термический удар. Ввиду незначительности указанных различий эти два типа стёкол часто объединяют при классификации.

Стёкла, различные по одному или нескольким признакам согласно только что приведённой классификации, могут относиться к одному и тому же или разным видам по целевому назначению (по способу их применения). Строгого разделения в этом плане нет. Сравнительные характеристики разных видов стекла будут подробно рассмотрены далее. При этом разделение стёкол на марки является строгим. Марки стекла - условные обозначения стекла, зависящие от его характеристик и области применения. Существует восемь марок стекла (М0-М7), устанавливаемых в зависимости от его качества по ГОСТ 111-2001 "Стекло листовое. Технические условия". Чем меньше порядковый номер марки, тем лучше качество стекла по оптическим искажениям и допускаемым порокам внешнего вида. Несмотря на существование марки М0, очень широко распространённые стёкла марки М1 также считаются изделиями высшего качества. Качество стёкол марок М2 и М3 считается средним. Согласно ГОСТ 111-2001 для стекла марки М1 допускается до четырех пороков на 1 м², а расстояние между ними должно быть не менее 300 мм. Заметные вкрапления характерны для стёкол марки М2. Если при просмотре сквозь стекло под углом 45° картинка допускает радужные разводы и "плывёт", то это - стекло марки М3.

Сравнительные характеристики разных видов стекла

Борское стекло - в прямом смысле это стекло, произведённое комбинатом в г. Бор Нижегородской области. Поскольку большие объёмы производства и высокое качество сделали стёкла Борского комбината очень распространёнными и известными в нашей стране, то в переносном смысле "борским стеклом" называется качественное листовое стекло марки М1. Сегодня название "борское стекло" стало нарицательным.

Листовое стекло (sheet glass) - плоское стекло, обработанная поверхность которого не допускает оптических искажений. Микронеровности на поверхности полированного стекла не превышают 0,01 мкм, светопрозрачность составляет 87%. Стекло, полированное термическим способом, изготавливают в соответствии с ГОСТ 7132-78. Оно производится в виде плоских листов длиной от 600 до 1600 мм, шириной от 400 до 1300 мм и толщиной 3, 4, 5 и 6 мм; размеры сторон должны быть кратными 50 мм. Отклонения размеров не должны превышать ±2 мм для листов площадью до 1 м² и ±3 мм для листов площадью свыше 1 м². Полированному стеклу соответствуют общие для листовых стёкол физико-химические свойства: плотность 2,58 г/см³, температура размягчения около 600 °С, термостойкость 60-70 °С. Стекло должно быть химически стойким. По ГОСТ количество щелочных окислов в пересчете на оксид натрия, растворяющихся при обработке в дистиллированной воде при температуре 80 °С в течение 3 часов, не должно превышать 0,15 мг на 100 см² поверхности образцов.

Армированное стекло (wired glass) - листовое стекло, внутри которого в процессе его производства параллельно плоскости поверхности проложена металлическая сетка. Стекло может иметь одну сырую литую поверхность (армированное литое стекло), быть полированным (полированное армированное стекло) или полупрозрачным с шестиугольной сеткой (узорчатое прокатное армированное стекло). Армированное стекло вместе с триплексом относится к группе безопасных стёкол, так как при разрушении не дает падающих или отскакивающих осколков. Благодаря наличию сетки оно разламывается, но не распадается при ударе, трескается, но также не распадается при пожаре, образуя эффективную преграду на пути дыма и горячих газов. Поэтому его также можно отнести к группе защитных или огнестойких (противопожарных) стёкол. Металлическая сетка способствует равномерному распределению температуры по всему объёму стекла, что снижает термические напряжения. Предел огнестойкости армированного стекла наступает при температуре 850-870 °С в сравнении с 400 °С для обычного листового. При этом такое стекло слабо защищает от теплового воздействия пламени. Качество армированного стекла во многом определяет металлическая сетка. Качественное армированное стекло должно не растрескиваясь отламываться по линии надреза. Наличие в стекле множества "пузырей" выдаёт брак. Коэффициент общего светопропускания для стекол, армированных сварной металлической сеткой с квадратными ячейками, составляет 0,6-0,65, а для стекол с крученой сеткой с шестиугольными ячейками 0,68-0,75. Одна из поверхностей армированного стекла может быть узорчатой или рифленой. Цветные стёкла окрашиваются оксидами металлов. Наиболее распространенные цвета - золотисто-желтый, зеленый, лилово-розовый и голубой.

Безопасное стекло (safety glass) - закалённое стекло, не образующее фрагменты с острыми краями при его разрушении. Как правило, это многослойные конструкции толщиной от 4 до 120 мм с коэффициентом светопропускания не менее 85%. Также "безопасными стёклами" называют различные по назначению, способу изготовления или другим особенностям стёкла, которые предназначены для защиты от разных внешних воздействий. В эту группу входят бронированные, безосколочные и ламинированные плёнкой стёкла, а также триплекс.

Боросиликатное стекло (borosilicate glass) - силикатное стекло, содержащее бор в качестве характеризующего компонента, в отличие от широко распространённых натрий-кальций-силикатных стёкол (soda-lime glass), основными компонентами которых являются двуокись кремния, оксиды натрия и кальция. Производится путём замены в исходной сырьевой массе щелочных компонентов на окись бора. Вследствие такой замены температурный коэффициент линейного расширения готового стекла становится низким, и оно приобретает способность выдерживать высокие температуры. Боросиликатное стекло - это обычно безопасное флоат-стекло толщиной от 5 до 8 мм с коэффициентом светопропускания около 90%. Может использоваться как самостоятельно, так и в стеклопакетах в комбинации с другими видами стёкол. После дополнительной термической обработки боросиликатное стекло становится так называемым "специальным противопожарным боросиликатным стеклом", способным даже в однолистовом исполнении сдерживать распространение огня и дыма в течение 30, 60 или 120 минут, в зависимости от его толщины. Во время пожара стекло остается прозрачным, его светопропускающая способность такая же, как и у обычных стёкол. С одной стороны, это позволяет лучше ориентироваться покидающим помещение людям и пожарным, а с другой стороны стекло пропускает не только видимое излучение - свет, но и тепловое излучение, то есть жар от открытого огня. Боросиликатное стекло не только термостойкое, но также и химически стойкое к различным агрессивным средам. В готовом виде стекло не подлежит дальнейшей обработке и поэтому изготавливается строго по размерам заказчика или согласно готовым проектам.

Бронированное стекло - изготовленное, как правило, на основе флоат-стекла специальное укреплённое стекло, в зависимости от степени защиты способное противостоять воздействию различного стрелкового оружия. Например, 1-я (минимальная) степень гарантирует защиту от выстрела из пистолета ПМ пулей массой 5,9 г с начальной скоростью 300-325 м/с, а толстые многослойные конструкции 4-ой (высшей) степени защиты успешно противостоят оболочечным со стальным термоупрочненным сердечником пулям массой 9,6 г, выпущенным из снайперской винтовки с начальной скоростью до 815-840 м/с. Защитные свойства бронированных стёкол достигаются благодаря многослойному исполнению и применению специальных плёнок.

Гнутое (моллированное) стекло (curved glass) - изогнутое по радиусу в результате особой термообработки листовое стекло. Ему придаётся нужная форма в ходе разогрева в печи до определенной температуры размягчения с последующим медленным охлаждением. Весь процесс термической обработки готового листового стекла в специальной печи для изменения его формы называется моллированием, поэтому гнутое стекло также называется моллированным. Минимальный радиус изгиба зависит от толщины стекла. Для стекла толщиной 4 мм минимальный радиус изгиба равен 80 мм, для стекла толщиной 5 мм - 120 мм, для стекла толщиной 6 мм - 160 мм, для стекла толщиной 8 мм - 230 мм, для стекла толщиной 10 мм - 350 мм, для стекла толщиной 12 мм минимальный радиус изгиба составляет 500 мм.

Закалённое стекло (toughened glass)- листовое стекло, подвергнутое специальной химической или термической обработке с целью повышения механической прочности к ударам, устойчивости к перепадам температур и обеспечения безопасного характера разрушения. В ходе обработки поверхность стекла была быстро охлаждена от температуры близкой к точке размягчения, поэтому после полного охлаждения остаточные напряжения сжатия остались на поверхности. Это увеличивает термическую и механическую прочность закалённого стекла. В случае разрушения оно образует мелкие, безопасные осколки и не выпадает большими кусками. Относится к группе безопасных стёкол. Допустимое эксплуатационное напряжение при изгибе для закалённого стекла при коэффициенте запаса прочности 1,0 составляет 175 МПа в сравнении с 75 МПа для обычного стекла при том же коэффициенте запаса прочности. Предел прочности при изгибе вообще может достигать 250 МПа, что более чем в 5 раз выше по сравнению с обычным листовым стеклом. Увеличение механической прочности обусловливает повышение термостойкости. У закалённого стекла термостойкость достигает 1800 °С в сравнении с 400 °С для обычного листового. Оптические свойства стекла (коэффициенты пропускания, поглощения и отражения) после закаливания практически не изменяются. Светопропускание прозрачного закалённого стекла составляет не менее 84%. Готовые закалённые стекла нельзя резать, сверлить и подвергать другим видам механической обработки. Наиболее уязвимым местом закалённого стекла являются его кромки. При изготовлении и монтаже светопрозрачных конструкций необходимо оберегать его торцы от ударов, царапин и других воздействий.

Защитное стекло - общее название конструктивно различных типов стёкол, предназначенных для защиты персонала и материальных ценностей от опасных воздействий, а также помещений от проникновения. Это как огнестойкое, так и ударопрочное (ламинированное) или пулестойкое (бронированное) стекло. Защитные многослойные стёкла соответствуют ГОСТ Р 51136 и представляют собой различные композиции из нескольких склеенных между собой силикатных стекол. В составе композиции допускается использование органических стекол, поликарбоната, упрочняющих плёнок и других полимерных материалов. Светопропускание таких стёкол составляет не менее 60%. Стёкла выдерживают температуру до +60 °С при влажности 95%, а в морозостойком исполнении - до минус 40 °С.

Ламинированное стекло (laminated glass) или триплекс - многослойное архитектурное листовое стекло, состоящее из двух или нескольких листов, склеенных друг с другом по всей поверхности полимерной плёнкой или специальной ламинирующей жидкостью. В случае разрушения стекла внутренний ламинирующий слой удерживает образовавшиеся осколки. Поэтому многослойное стекло относится к группе безопасных стёкол. Триплекс это его простейший вариант, согласно названию состоящий из трёх слоёв: двух стёкол и плёнки между ними. Многослойные ламинированные стёкла способствуют защите помещения от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей и уличных шумов. Покрытые плёнкой системы дороже изготовленных с применением ламинирующей жидкости аналогов. Применением различных типов ламинирующих плёнок в сочетании с разным количеством и толщиной составляющих стёкол можно добиться не только тонирования готового изделия в нужный цвет, но и его значительного упрочнения.

Матированное стекло - конечное изделие, получаемое методом особого травления. Матирование (прозрачное матовое травление) это очень долгий и трудоёмкий процесс получения на поверхности стекла равномерного матового или прозрачного рисунка различной глубины путем травления. Травление основано на свойствах паров плавиковой кислоты образовывать нерастворимые соли в ходе взаимодействия с поверхностью готового стекла

Нейтральное стекло (neutral glass) характеризуется высокой химической стойкостью.

Низкоэмиссионное стекло (low E glass) - энергосберегающее стекло с низкой излучательной способностью (эмиссией). Чем ниже эмиссиватет стекла, тем меньше теплообмен между разделенными им воздушными средами и тем меньше тепловые потери через светопрозрачную конструкцию с таким стеклом или стеклопакетом. Низкоэмиссионное стекло хорошо пропускает видимый свет с длиной волны 770-380 нм и отражает длинноволновое тепловое излучение, также называемое инфракрасным, с длиной волны от 1 мм до 770 нм. Из-за такой избирательности низкоэмиссионное стекло также называют селективным. Указанные свойства обеспечиваются нанесением на поверхность "твёрдого" (К-стекло) или "мягкого" (Е-стекло) покрытия на основе оксида металла. Е-стекло (soft coated glass, в русской транскрипции читается как "И-стекло", также обозначается как Double Low-E или "i-стекло") - стекло с "мягким" напылением, имеющее нейтральное покрытие, наносимое методом катодного распыления в вакууме по окончании процесса производства самого стекла. Задерживает до 90% теплового излучения. К-стекло (hard coat glass) это энергосберегающее стекло с "твёрдым" напылением покрытия методом пиролиза непосредственно при производстве стекла. Напыление происходит на жидкое стекло, при этом атомы проникают внутрь его поверхностного слоя. Такое покрытие, в отличие от Е-стекла, не может быть удалено, оно устойчиво к воздействию абразивных материалов, что позволяет транспортировать, хранить, резать и обрабатывать К-стекло как обычное без потери его энергосберегающих свойств. К-стекло несколько хуже чем Е-стекло, поскольку оно задерживает около 70% теплового излучения. В остальном Е- и К-стекла практически одинаковы. Они могут подвергаться закалке, но для закаливания низкоэмиссионных стекол необходима специальная печь.

Огнестойкое стекло (flameproof glass) - неразрушаемое при нагревании или прямом контакте с пламенем стекло. Чаще такое стекло называется термостойким. Как правило, это боросиликатное стекло. Противопожарные окна, изготавливаемые с использованием огнестойких стёкол, соответствуют требованиям ГОСТ 30247.0-94 и ГОСТ 30247.1-94. Предел огнестойкости выражается в минутах и для специальных изделий обозначается, например, Е 60, Е 45, Е 30 или Е 15. Или EI 60, EI 45, EI 30 или EI 15. Цифры обозначают время в минутах, в течение которого конструкция выполняет свои функции, а буквы соответствуют типу воздействия. Предельные состояния в отношении огня характеризуются потерей целостности в результате образования сквозных трещин или отверстий, допускающих проникновение продуктов горения или пламени (маркировка Е). А также потерей термоизолирующей способности (маркировка I). Под этим понимается повышение мощности теплового потока до предельного значения 3,5 кВт на расстоянии 0,5 м от поверхности стекла.

Полированное стекло (polished plate) - прозрачное листовое стекло, обработанное методом механической шлифовки и поэтому также называемое шлифованным. Отличается высоким качеством отделки поверхности. Обе поверхности отшлифованы и отполированы для придания им плоскостности и параллельности. Такое стекло не искажает оттенков проходящего света, не вызывает сильных поверхностных отражений и обеспечивает чёткое неискажённое изображение при просмотре через него. Полировке необходимо подвергать стёкла, получаемые методом вытягивания (методом Фурко). Стёкла, получаемые флоат-методом, как правило, в полировке не нуждаются.

Прокатное стекло (rolled glass) - листовое стекло, производимое из исходной стекломассы путём её непрерывного проката между двумя валками или периодического проката на столе с помощью одного валка.

Рефлективное стекло (reflective glass) - стекло с нанесённым на одну из его сторон металлизированным отражающим покрытием.

Солнцезащитные стёкла (solar control glass) - как правило, тонированные или рефлективные стёкла, уменьшающие пропускание солнечного излучения во всем спектре длин волн или в его части. Солнцезащитными стёклами могут быть окрашенные в массе стёкла бронзового, коричневого, серого или зелёного цветов, а также стёкла с некоторыми покрытиями. По принципу действия все солнцезащитные стекла можно разделить на два типа: преимущественно отражающие излучение и преимущественно его поглощающие. Для стёкол первого типа характерна поверхность с препятствующим проникновению излучения тонким металлическим слоем. Для некоторых стёкол второго типа характерен их нагрев, возникающий в процессе поглощения солнечного излучения. При этом часть тепла неминуемо передается внутрь помещения. Бесцветные стёкла с прозрачными для видимых лучей тонкими оксиднометаллическими, керамическими или полимерными покрытиями способны поглощать часть инфракрасного (теплового) излучения солнца, и поэтому они нагреваются значительно меньше. Их светотехнические характеристики слабо зависят от толщины листа. При этом далеко не все типы солнцезащитных стёкол защищают от прямых солнечных лучей - яркость солнечного диска в ряде случаев остается слишком высокой.

Теплопоглощающее стекло - защитное листовое стекло, предназначенное для уменьшения проникновения теплового излучения. По целевому назначению теплопоглощающее стекло очень близко к только что описанным солнцезащитным стёклам, но отличается от них уменьшенным светопропусканием не столько видимой части спектра, сколько инфракрасных лучей. Оно имеет голубой цвет с бронзовым или серым оттенком, светопропускание не превышает 70%. Прочие характеристики сравнимы с выпускаемым по ГОСТ 111-2001 плоским листовым стеклом. Теплопоглощающее стекло изготавливается по ТУ 21-23-23-81 из окрашенной стекломассы способом вертикального термического формования.

Тонированное стекло (tinted glass) - также часто называемое тонированным в массе стеклом, представляет собой окрашенное стекло с пониженным коэффициентом светопропускания. Требуемый цвет придаётся путём введения красителей в процессе стекловарения. Кроме того, стекло может быть тонировано нанесением специальных покрытий (тонирующих пленок или напылённых тонких металлических слоёв), но в этом случае оно называется тонированным, а не тонированным в массе стеклом.

Узорчатое прокатное стекло (figured rolled glass) - листовое бесцветное, цветное или полупрозрачное прокатное стекло, имеющее на одной или обеих сторонах декоративную обработку всей поверхности в виде рельефного закономерно повторяющегося узора. Такое стекло бывает разных цветов, рисунков, и толщины, а также может иметь различную светопропускаемость. Узорчатое стекло производится в полном соответствии с ГОСТ 5533-79 в виде листов длиной от 600 до 1600 мм для стёкол толщиной 3, 4, 5 и 6 мм, и, кроме того, для стёкол толщиной 3 и 4 мм в виде листов шириной от 400 до 1200 мм. Для стёкол толщиной 5 и 6 мм возможно производство листов длиной от 600 до 2200 мм и шириной от 400 до 1600 мм. Химические составы прокатных, узорчатых и армированных стёкол мало отличаются друг от друга. Физико-химические свойства узорчатого и армированного стекла такие же, как у листовых оконных стекол, при этом светопрозрачность узорчатого стекла понижена. Коэффициент общего светопропускания стекла, имеющего узор на одной поверхности, составляет 0,75, а на обеих поверхностях - 0,65, так как узорчатое стекло должно пропускать и рассеивать свет.

Фацет (фацетная огранка, фацетирование) - специальная обработка кромки стекла, позволяющая художественно изменить поверхность всего изделия потоками преломленного в созданных гранях света. Фигурным фацетом называют особо сложную обработку с высокой точностью исполнения криволинейных поверхностей.

Флоат-стекло (float glass) - листовое стекло, получаемое формованием ленты стекломассы на расплаве металла при управляемой температуре в защитной атмосфере. Также называется термополированным стеклом. Наиболее распространенный вид стекла, получаемый флоат-методом, при котором стекло при выходе из печи плавления выливается на поверхность расплавленного олова и затем поступает через зону охлаждения на дальнейшую обработку. Флоат-стекло характеризуется исключительной ровностью и отсутствием оптических дефектов. Оно не нуждается в последующей шлифовке, в отличие от стекла, производимого вытягиванием. В 1959 году Алистером Пилкингтоном, основателем ставшей впоследствии всемирно известной английской фирмы "Pilkington", был разработан принципиально новый способ получения полированного стекла методом формования ленты стекла на расплаве олова, получивший название флоат-процесса ("плавающего стекла"). Новый метод оказался настолько перспективным, экономически рентабельным, технически совершенным, что он всего за 10-15 лет полностью заменил механические конвейеры по обработке стекла и стал доминирующим в мире. Впервые такой способ формования стекла на расплаве был предложен задолго до разработки фирмы "Пилкингтон". В 1902 г. американские изобретатели В. Хил и А. Хичкок (независимо друг от друга) запатентовали способ и устройство для получения листового стекла на расплаве металла. Согласно их разработкам, подходящим металлом для формования ленты стекла могли явиться олово или его сплавы с медью. Однако, отсутствие в то время технических устройств для осуществления этого процесса, недостаточная изученность физико-химических явлений, протекающих при формовании ленты стекла, не позволили осуществить на практике предложенный способ. Примечательно, что в том же 1902 году одновременно с вышеуказанными Хилом и Хичкоком свой метод промышленного производства стекла вытягиванием предложил Фурко.

Метод Фурко - разработанный в 1902 г. Эмилем Фурко метод промышленного производства листового стекла путём вытягивания по вертикали в виде непрерывной ленты из стекловаренной печи через прокатные вальцы. Пройдя через шахту охлаждения стекло разрезалось на листы с последующей шлифовкой и полировкой. Толщина готового стекла регулировалась изменением скорости вытягивания, а само стекло также называлось тянутым стеклом. Метод широко применялся для получения стёкол вплоть до появления в 1959 г. вышеописанного флоат-процесса, повсеместным внедрением которого и был вытеснен.

Фьюзинг - технология спекания стекла, при которой составленный из нескольких отдельных разноцветных стекол рисунок запекается в специальной печи при температуре 800 °С в единое целостное изделие. Поскольку перед спеканием все детали будущего изделия выкладываются на стекле-основе, фьюзинг не требует использования металлического профиля, как, например, техника витража.

Чистое стекло (сlear glass) - прозрачное бесцветное стекло. Суперчистое стекло (еxtra-clear glass) - прозрачное бесцветное стекло с пониженным содержанием железа, за счет чего достигается его повышенная прозрачность.

Электрохромное стекло - светотехническая установка, представляющая собой стеклопакет, конструктивно состоящий из двух стекол, соединенных специальной плёнкой. Плёнка является полимерной композицией с небольшими вкраплениями жидких кристаллов. Вся установка функционирует при напряжении 9-12 В и подключается к обычной (бытовой) электросети напряжением 220 В. В выключенном состоянии стекло непрозрачное матовое или молочно-белого цвета, потому что жидкие кристаллы расположены беспорядочно и рассеивают падающий на них свет во всех направлениях. Под действием электрического тока кристаллы выравниваются и свет беспрепятственно проходит сквозь стекло. Светопропускание в рабочем состоянии составляет около 85%, что сопоставимо с обычными стёклами. Переход из рабочего состояния в нерабочее и обратно осуществляется очень быстро. Установку нельзя подвергать инсоляции (облучению прямым солнечным светом), так как под воздействием прямых солнечных лучей кристаллы распадаются.

Стекло "Метелица" - декоративное стекло отечественного производства с волнообразным неповторяющимся узором с матовыми выступающими участками. Узор создает частичное рассеивание света и ограничивает сквозную видимость через стекло. "Метелица" может производиться с зеркальным алюминиевым покрытием по ТУ 21-23-70-82. Выпускается в виде листов с максимальными размерами 1500х1300 мм. В зависимости от типа узора толщина стекла колеблется от 3 до 8 мм.

Стекло "Мороз" - декоративное узорчатое стекло отечественного производства. Название стеклу дал неповторяющийся узор на одной из его поверхностей, напоминающий иней. Благодаря этому узору стекло "Мороз" рассеивает свет и исключает сквозную видимость. Выпускается по ОСТ 21-24-85 бесцветным или окрашенным толщиной от 3 до 6 мм, с максимальным размером листов 1800х1000 мм.

"Мягкое" самоочищающееся стекло - особое стекло, впервые в мире представленное в 2002 году английской фирмой Pilkington. Уникальные свойства стекла Pilkington Activ получены методом магнетронного напыления тонкого прозрачного покрытия оксида титана. Под воздействием ультрафиолетового излучения этот материал провоцирует химическую реакцию, разлагающую органические соединения на поверхности стекла. Во время дождя вся грязь смывается. Таким образом, этот вид стёкол не нуждается в очистке специальными средствами.

Оконное стекло

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон, витражей, балконных дверей, световых фонарей, теплиц, оранжерей и других светопрозрачных ограждающих конструкций жилых зданий и промышленных сооружений.
Качественные листы оконного стекла прозрачны и бесцветны - никаких радужных и матовых пятен, несмываемых налетов, и других следов выщелачивания на поверхности! Допускаются зеленоватый и голубоватый оттенки, но при условии, что они не снижают коэффициента светопропускания (соотношения двух световых потоков - прошедшего через лист стекла к падающему на этот же лист).
Прочность стекла зависит от нескольких составляющих: способа выработки и обработки поверхностей и торцов, однородности, степени отжига или закалки, состояния поверхности листа и его размеров. Выбирая стекло, помните, что появившиеся в процессе изготовления на поверхностях листа и в его объеме микротрещины и неоднородности снижают прочность примерно в 100 раз. Внимательно осмотрите кромки, они должны быть ровными, а углы целыми. Даже небольшие сколы и зазубрины по кромкам станут концентраторами напряжения, такое стекло - не жилец. Наличие маленьких дефектов (пузырей, инородных включений, царапин и так далее) возможно, но регламентируются специальными стандартами.
Для обычного оконного остекления чаще применяют листы толщиной 2,5-4 мм. Для больших же окон и витражей они не годятся, не выносят ветровой нагрузки. В таких случаях следует устанавливать более толстое стекло - 6 или даже 10 мм. Причем чем выше расположено большое окно, тем толще должно быть стекло и тем меньше площадь его листа.
И еще одна важная вещь. Хотя свойства стекла мало зависят от направления его резки, все же желательно размечать длинную сторону оконного стекла параллельно длинной стороне раскраиваемого листа. Оформляя заказ, имейте это в виду. Кстати, нарезка стекла удорожает его стоимость примерно на 30 процентов

Цветное стекло .

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекления световых проемов помещений различного назначения, художественное оформления фасадов и интерьеров, внутренняя облицовка, а также для изготовления оконных, дверных или декоративных витражей.
В строительстве применяется цветное стекло окрашенное в массе, его делают так же, как бутылочное. Изготовленное накладным способом (когда лист состоит из двух слоев, плотно соединенных при формовании - основного бесцветного и тонкого цветного) - слишком дорогое, чтобы из него строить что-либо больше телевизионной тумбы.
Согласно стандарту, на цветном стекле не допускаются пузырьки размером более 0,8 мм, сосредоточенные в одном месте (так называемая "мошка"). Считается нормальным, если на листе встретится одна растянутая полоса длиной менее 13 мм или одна-две царапины до 10 мм. Если полосы и царапины длиннее или их больше - это брак. Качество внешнего вида цветного стекла определяют, рассматривая его при естественном освещении, причем лист должен отстоять от наблюдателя на расстоянии в один метр.
Цветные стекла иногда называют также абсорбирующими, так как они поглощают (абсорбируют) больше солнечной тепловой энергии, чем обычные прозрачные.

Армированное стекло

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон, световых фонарей, перегородок в производственных, общественных и жилых зданиях, для устройства балконных ограждений. Армирование стекла производят так: в середину листа параллельно его поверхности в процессе изготовления помещают металлическую сетку с квадратными ячейками.
Сетку применяют сварную из стальной проволоки, а для стекла высшей категории качества - еще и с защитным алюминиевым покрытием. Сторона квадратной ячейки составляет 12,5 или 25 мм. Сетка должна быть расположена по всей площади листа на расстоянии не менее 1,5 мм от поверхности стекла. В результате получается светопропускающий материал, обладающий повышенной безопасностью и огнестойкостью.
Здесь надо внести ясность. Армирование не увеличивает механическую прочность стекла и даже снижает его примерно в 1,5 раза. От воров оно тоже не спасет. Зато наличие сетки не позволит осколкам разлетаться и выпадать из переплетов, если, например, в него влетит мяч или камень.
Качественное армированное стекло должно отламываться по линии надреза, не растрескиваясь. Если в нем много пузырей - это брак.
Одна из поверхностей "армостекла" может быть узорчатой или рифленой. Есть и цветное армированное стекло, изготовляется оно из стекломассы, окрашенной окислами металлов. Наиболее распространены цвета - золотисто-желтый, зеленый, лилово-розовый, голубой.
Работать с армированным стеклом в домашних условиях довольно сложно (трудно отколоть маленькие кусочки), но можно. Нарезают его обычным способом, потом отделяют куски друг от друга, а выступающие по краям кончики проволоки "откусывают" плоскогубцами. Проволока тонкая и отламывается легко.
Крепить армированное стекло лучше всего в переплетах сплошными штапиками со всех четырех сторон листа через резиновые прокладки или на замазке (мастике).

Узорчатое стекло

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление оконных и дверных проемов, устройство перегородок в жилых, общественных и промышленных зданиях. Не рекомендуется применять узорчатое стекло в помещениях с большим количеством пыли, копоти и т.п.
Узорчатое листовое стекло имеет на одной или обеих поверхностях четкий рельефный повторяющийся рисунок и бывает как бесцветным, так и цветным. Цветное получают из окрашенного "в массе стекла" или нанесением на одну из поверхностей бесцветных окиснометаллических покрытий.
Это декоративный материал. Наружные и внутренние витражи, ширмы, перегородки из него в фойе, вестибюлях, залах кафе получаются великолепные. А вот "выгораживать" узорчатым стеклом помещения для конфиденциальных разговоров не стоит. Узорчатое, как и обычное или цветное стекло - не преграда для любителей подслушивать.
Цвет и рисунок поверхности стекла должен соответствовать утвержденным эталонам. Глубина рельефных линий - от 0,5 до 1,5 мм. Узорчатое стекло должно пропускать и рассеивать свет. Коэффициент светопропускания бесцветного варианта при освещении рассеянным светом, если узоры нанесены только на одной стороне - не менее 0,75, если узоры на двух сторонах - 0,7. Светопропускание цветных узорчатых стекол определяется составом, цветом стекла и покрытий и составляет 30-65%.

Солнезащитное стекло

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон, а также солнцезащитных устройств - козырьков, вертикальных экранов и т.д. Наиболее уместно применение в зданиях с активным использованием кондиционеров.
Солнцезащитные стекла либо отражают либо поглощают излучение. Теплопоглощающие получают введением в стекломассу специальных добавок, окрашивающих ее в зеленовато-голубоватые или серые тона. Такие стекла пропускают 65-75 процентов света, а инфракрасных лучей - всего 30-35 процентов, причем их способность пропускать и поглощать лучи (при едином химическом составе) зависит от толщины листа.
При высоком коэффициенте поглощения света "темные" теплопоглощающие стекла могут сильно нагреваться (на 50-70 градусов выше окружающей среды), поэтому их не рекомендуется использовать в наружном остеклении. Их также нежелательно подвергать неравномерному нагреву или охлаждению.
Второй вид стекол, которые призваны защищать от солнца, - с прозрачными для видимых лучей спектра тонкими окиснометаллическими, керамическими или полимерными покрытиями. Покрытия эти наносят на одну из поверхностей обычного бесцветного стекла. Такие стекла тоже поглощают часть инфракрасного солнечного излучения, но нагреваются значительно меньше, а их светотехнические характеристики мало зависят от толщины листа.
Благодаря солнцезащитным стеклам летом в помещении не так жарко, контрастность и яркость освещаемых предметов меньше. В результате снижается утомляемость глаз, люди меньше устают. Однако от прямых солнечных лучей такие стекла не защищают (яркость солнечного диска остается слишком высокой), так что от жалюзи или штор отказываться не надо.
Приобретая солнцезащитное стекло, учтите: искажение цветов просматриваемых через него предметов должно быть минимальным.

Теплосберегающие стекла

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: используются в основном при производстве стеклопакетов.
Утечка тепла через оконные проемы в помещениях составляет в среднем 40 процентов, и здесь виной не только плохое утепление рам. Дело в том, что стекло поглощает тепло комнаты, а затем переизлучает его не только обратно в помещение, но и наружу. Наиболее практичный способ уменьшить излучение во внешнюю среду - не дать теплу проникнуть внутрь стекла, задержать его на поверхности. Для этого достаточно нанести на нее специальное оптическое покрытие, способное как бы "отражать" обратно в помещение тепловую энергию.
Выпускаются стекла как с "твердыми" покрытиями - К-стекло, и с так называемыми "мягкими" - i-стекло. В отличие от "мягкого" покрытия "твердые" имеют неотъемлемую слабую поверхностную дымку, особенно заметную при ярком освещении. Окно с таким стеклом выглядит как вымытое грязной водой.
Такие стекла наиболее часто применяются в современных ПВХ-окнах, ощутимо экономя энергию. Например, при наружной температуре -26 градусов и температуре в помещении +20, температура на поверхности стекла внутри помещения будет +5,1 - у обычного стеклопакета, +11 - у стеклопакета с К-стеклом, +14 - с i-стеклом.

Закаленные стекла

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: остекление окон и перегородок, дверей, ограждений балконов, лестничних маршей и т.д., а также при производстве изолирующих стеклопакетов или ламинированных стекол.
Закаленные стекла изготавливают из листов неполированного, полированного или узорчатого стекла на специальных закалочных установках. При необходимости в стекле предварительно делают требуемые вырезы, отверстия, обрабатывают кромки, потому что готовые закаленные стекла нельзя резать, сверлить и подвергать другим видам механической обработки.
Закалка стекла в некотором роде похожа на закалку стали. Сначала его разогревают выше температуры размягчения, а затем быстро охлаждают в струях воздуха. При охлаждении первыми затвердевают поверхностные слои стекла. В них при остывании внутренних слоев возникают остаточные напряжения сжатия. Эти-то напряжения и обеспечивают механическую прочность и термостойкость стекла.
Прочность закаленного стекла на изгиб и удар в 5-6 раз больше прочности обычного стекла, при этом и термическая стойкость его существенно выше.
Разбитое закаленное стекло распадается на мелкие острые осколки. Причем это регламентированно требованиям стандартов качества - при контрольном разрушении острым молоточком массой 75 граммов закаленные стекла должны иметь не менее 40 осколков в квадрате размерами 50х50 мм или 160 осколков в квадрате 100х100 мм.
Наиболее уязвимым местом закаленного стекла являются его кромки. При монтаже конструкций необходимо оберегать его торцы от ударов, царапин и других повреждений.
Светопропускание прозрачного закаленного стекла составляет не менее 84 процентов

Многослойные стекла

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: целесообразно использовать в качестве стекол, защищающих от взлома, от пуль, от огня и шума, для защиты человека от различных травм, а также для изготовления изолирующих стеклопакетов.
Многослойным или ламинированным называется стекло, состоящее из двух или более слоев, "склеенных" вместе с помощью пленки или ламинирующей жидкости. Слои могут быть: выполненные из стекла одного или различных типов, прямые или гнутые в соответствии с заданной формой (форму им придают до склейки).
Процесс ламинирования сложный, выполняется с помощью автоматизированной линии в несколько стадий. Последний этап проводится в автоклаве под воздействием тепла и давления.
Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла, но делает его "безопасным" - при разрушении осколки не разлетаются во все стороны, а остаются "висеть" на эластичной пленке. Кроме того, такие стекла (целые, разумеется) хорошо защищают и от ультрафиолетового излучения.
Ламинированные стекла продают как в виде больших пластин, из которых нарезают полотна требуемого размера, так и в виде готовых изделий определенных форм и размеров.

Каждый конкретный тип стекла должен выполнять вполне определенную функцию. Можно выделить пять основных функций стекла: теплоизоляция зимой; защита от перегрева помещений летом; звукоизоляция; обеспечение безопасности, эстетическая.
Для реализации этих функций разработаны различные типы стекол, рассмотрим их подробнее.

Энергосберегающие стекла
Теплоизоляция в зимний период является наиболее важной функцией стекол для большинства регионов России. Как уже говорилось выше, потери тепла через стекло складываются из теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Для уменьшения потерь тепла от теплопроводности и конвекции применяют двойное остекление (стеклопакеты, см. ниже), но это дает лишь незначительный эффект, т.к. основные теплопотери происходят за счет теплового излучения. Для борьбы с этим разработаны так называемые энергосберегающие стекла.

Придание энергосберегающих свойств стеклу связано с нанесением на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий, а само стекло с таким покрытием получило название низкоэмиссионного. Эти покрытия обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора (поэтому стекла с низкоэмиссионными покрытиями также называют селективными стеклами).

Характеристикой энергосбережения является излучательная способность стекла. Под излучательной способностью стекла (эмиссией) понимают способность стеклянной поверхности отражать длинноволновое, не видимое человеческим глазом тепловое излучение, длина волны которого меньше 16000 Нм. Эмисситент поверхности (Е) определяет излучательную способность стекла (у обычного стекла Е составляет "0.83, а у селективных меньше 0,04) и, следовательно, возможность как бы "отражать" обратно в помещение тепловое излучение.

Причина возникновения излучения кроется в движении свободных электронов атомов, находящихся на поверхности стекла, и плотности движущихся электронов. Далеко не все металлы, хорошо проводящие электрический ток, обладают свойством отражать длинноволновое тепловое излучение.

Следовательно, чем ниже эмисситент, тем меньше потери тепла. При этом стекло с оптическим покрытием, имеющим значение эмисситента Е= 0,004, отражает обратно в помещение свыше 90% тепловой энергии, уходящей через окно.

В настоящее время для этих целей используется два типа покрытий: так называемое К-стекло (Low-E) - "твердое" покрытие - и i-стекло (Double Low-E) - "мягкое" покрытие.

Первым шагом в выпуске энергосберегающего стекла явилось производство К-стекла. Для придания флоат-стеклу теплосберегающих свойств непосредственно при изготовлении на его поверхности методом химической реакции при высокой температуре (метод пиролиза) создается тонкий слой из окислов металлов InSnO2, который является прозрачным и в то же время обладает электропроводностью. Известно, что электропроводность напрямую связана с излучательной способностью Е- поверхности. Величина излучательной способности простого стекла составляет 0,84, а К-стекла обычно около 0,2.

Следующим значительным шагом в производстве теплосберегающих стекол стал выпуск т.н. i-стекла, которое по своим теплосберегающим свойствам в 1,5 раза превосходит К-стекло. Различие между К-стеклом и i-стеклом заключается в коэффициенте излучательной способности, а также технологии его получения.

I-стекло производится вакуумным напылением и представляет собой тройственную (или более) структуру из чередующихся слоев серебра диэлектрика (BiO, AlN, TiO2 и т.п.). Технология нанесения требует использования высоковакуумного оборудования с системой магнетронного распыления.

Основным недостатком i-стекол является их пониженная, по сравнению с К-стеклом, абразивная стойкость, что представляет некоторое неудобство при их транспортировке, но, учитывая, что такое покрытие находится внутри стеклопакета, это не сказывается на его эксплуатационных свойствах.

Необходимо также обратить внимание, что при работе с К-стеклом и i-стеклом требуется зачистка (т.е. снятие) покрытия в месте контакта дистанционной рамки (см. ниже раздел "Стеклопакеты") и стекла. Это необходимо для предотвращения коррозии покрытия вдоль поверхности в процессе эксплуатации, а также для увеличения адгезии бутила к стеклу.

Основная область применения стекол - использование их в составе стеклопакетов, теплосберегающие свойства которых во многом определяются параметрами покрытия на стекле.

Солнцезащитные стекла
Под солнцезащитным стеклом понимается стекло, которое обладает способностью снижать пропускание световой и/или солнечной тепловой энергии. Солнцезащитными являются, например, окрашенные по всей массе стекла, а также некоторые виды стекол с покрытиями.

Окрашенное в массе стекло изготавливается путем добавления оксидов металлов в расплавленное стекло. Эти оксиды определяют не только конечный цвет продукта (бронзовый, серый, зеленый или синий), но и определяют его световые и энергетические свойства.
Тонированные стекла частично поглощают тепловые лучи, оставаясь достаточно прозрачными для видимого света. Снижение проникновения солнечного тепла связано с тем, что часть тепла, которое попадает на стекло, поглощается самим стеклом.

Поглощенное тепло в дальнейшем выделяется в ту сторону, температура воздуха которой ниже. Количество тепла, которое проникает через стекла, зависит от его цвета и толщины.

По механизму действия солнцезащитные стекла можно разделить на 2 группы: преимущественно отражающие излучение и преимущественно поглощающие излучение.

Солнцеотражающие стекла первой группы представляют собой листы бесцветного или окрашенного стекла, одна сторона которых покрыта тонким прозрачным слоем оксидов металлов (наносимым в процессе производства), который препятствует проникновению излучения через стекло. Следует отметить, что отражающие слои одновременно поглощают какую-то часть излучения. Устанавливать подобные стекла можно как покрытием во внутрь помещения, так и наружу. Расположение покрытия очень важно, т.к. именно это определяет и оттенок стекла, и его технические характеристики.

При изготовлении поглощающих стекол на расплавленную стекольную массу наносятся либо кристаллы металлов, либо окислы металлов, которые обладают способностью поглощать часть солнечного излучения. Параллельно с этим стекла нагреваются и отдают большую часть полученного ими тепла в наружное пространство. Часть тепла, однако, передается внутрь помещения, что является, конечно, нежелательным явлением, поскольку увеличивает потребность в энергии для охлаждение помещения.

Конструкции, сочетающие в себе отражающие покрытия и покрытия с низкой излучательной способностью, являются новым изделием, появившимся в продаже.

Полностью отражающие поверхности прозрачных стекол получают путем последовательного нанесения нескольких слоев покрытия на поверхность стекла. Как правило, количество покрывающих слоев равняется пяти, из которых четыре являются слоями окислов металлов, а пятый работающий слой состоит из серебра. Серебро обладает способностью пропускать видимый свет так же, как и обычное стекло. В случае, когда длина волны больше 0,76 мкм, серебро почти полностью отражает все излучение. Кроме того, такие стекла обладают и хорошей теплоизолирующей способностью.

Ламинированное стекло
Ламинированное стекло (триплекс) - это архитектурное стекло, состоящее из двух или более стекол, ламинированных вместе с помощью ламинирующей пленки или специальной ламинирующей жидкости.

Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла, однако при разрушении ламинированное стекло не рассыпается благодаря ламинированной пленке, т.е. осколки остаются прикрепленными к ней. Ламинированное стекло обеспечивает также лучшую звукоизоляцию помещений, т.к. многослойное стекло способно эффективно снижать воздействие нежелательных шумов.
Разными видами ламинирующих пленок можно обеспечить практически любое тонирование стекла. Ламинированные стекла применяются при остеклении фасадов, балконов, окон.

Армированные стекла
Армированное стекло - листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое, служащее эффективной преградой от дыма и горячих газов. При пожаре оно может треснуть, однако арматура удерживает его на месте, предотвращая тем самым распространение огня. Осколки стекла не выпадают даже при образовании нескольких разломов, удерживаемые арматурой. Армированное стекло может быть применено при остеклении заводских цехов, окон, фонарей, шахт лифтов и фасадов.

Закаленные стекла
Закаленное стекло - это стекло, у которого путем химической или термической обработки повышается прочность к ударам и перепадам температуры, по сравнению с обычным стеклом. При разрушении закаленное стекло распадается на маленькие безопасные осколки. Следует обратить внимание на тот факт, что закаленное стекло не подлежит механической обработке, поэтому и выполняться она должна до процесса закаливания.

Закаливанию можно подвергать практически все виды стекла, за исключением армированного и некоторых видов декоративного стекла. Закаленные стекла могут применяться при производстве стеклопакетов или ламинированных стекол.

Для фасадов используется также закаленное стекло, на которое нанесена особая краска типа керамической фриты. Обработанный таким образом лист используется в качестве непрозрачной закрывающей панели для фасадных парапетов, причем его можно вставить в стеклопакет или использовать самостоятельно. Ряд фирм предлагает также услуги по нанесению на стекло различных узоров по методу шелкографии (под заказ).

Защитные стекла
Классификация защитных стекол и требования к ним содержатся в ГОСТ Р 51136.
Стекло защитное многослойное - это склеенные полимерными материалами в различном сочетании пластины силикатного стекла с органическим стеклом, поликарбонатом или упрочняющими пленками. Стекло представляет собой многослойный блок, обладающий защитными свойствами.

Ударостойкое стекло - это защитное стекло, выдерживающее многократный удар свободно падающего тела с нормируемыми показателями.

Устойчивое к пробиванию стекло - это защитное стекло, выдерживающее определенное количество ударов обухом и лезвием топора, наносимых с нормируемыми показателями.

Пулестойкое стекло - защитное стекло, выдерживающее воздействие огнестрельного оружия и препятствующее сквозному проникновению поражающего элемента.

ЗАЩИТНЫЕ СТЕКЛА (ГОСТ Р 51136)

Ударостойкое стекло

Ударостойкое стекло, в зависимости от его характеристик, подразделяют на классы защиты А1, А2 или А3.

Классификация ударостойкого стекла

Ударостойкое стекло, в зависимости от температуры применения, может быть двух видов:

• используемое при температуре выше 0 °С;
• используемое при температуре ниже 0 °С и прошедшее испытания на морозостойкость.

Устойчивое к пробиванию стекло

Устойчивое к пробиванию стекло подразделяют на классы защиты Б1, Б2 и Б3.

Классификация стекла, устойчивого к пробиванию

Пулестойкое стекло

Пулестойкое стекло, в зависимости от его стойкости при обстреле из определенного вида оружия, определенными боеприпасами, подразделяют на классы защиты В1, В2, В3, В4 и т.д.

Пулестойкое стекло может быть двух видов: безосколочное и осколочное.

Безосколочное, то есть при воздействии огнестрельного оружия на тыльной стороне стекла не образуются осколки или образовавшиеся осколки не опасны для здоровья человека, находящегося в непосредственной близости от защитного стекла.
Осколочное, то есть при воздействии оружия на тыльной стороне стекла образуются осколки.

Классификация стекла в зависимости от средства поражения и характеристики поражающего элемента (пули)

Пожаробезопасное стекло
Во многих случаях остекление строительных конструкций должно быть пожаробезопасным, чтобы соответствовать строительным нормам, требующим ограничивать распространение огня при пожаре и обеспечивать безопасную эвакуацию людей из здания. Помимо применяемого для данных целей армированного стекла (рассмотренного выше), ведущими производителями стекол разработаны также специальные виды пожаробезопасных стекол. Например, многослойное ламинированное стекло с прозрачными, расширяющимися при воздействии высокой температуры, промежуточными слоями. В случае пожара, при температуре около 120 0С эти слои изменяют свои физические характеристики и стекло превращается в жесткую и непрозрачную защитную конструкцию, позволяющую остеклению сохранять:

• целостность, т.е. гарантировать отсутствие сквозных трещин или отверстий, через которые на защищаемое пространство проникают продукты горения или пламя;
• теплоизолирующую способность, препятствующую передаче тепла на защищаемое пространство излучением.

Электрообогреваемое стекло
Электрообогреваемое стекло изготавливается на основе низкоэмиссионного стекла с подключением к нему электрического тока. Это стекло функционирует как теплозеркало, которое пропускает свет, но отражает тепло. Таким образом, при подключении к источнику напряжения поверхность стекла нагревается, что может быть использовано в самых различных целях: снижение циркуляции холодного воздуха в помещениях, увеличение общей температуры (источник тела), снеготаяние и т.д. В зависимости от применения, диапазон электростекла - от 50 до 600 Вт/м2.

Самоочищающееся стекло
Самоочищающееся стекло - это обычное стекло со специальным покрытием внешней поверхности стекла, обладающим двойным действием. При попадании на стекло дневного света его покрытие реагирует на свет двумя способами. Во-первых, оно разрушает любые органические отложения грязи и, во-вторых, дождевая вода, стекая вниз по стеклу, смывает разрушенную органическую грязь.

Узорчатые стекла
Узорчатое стекло - это листовое стекло, одна поверхность которого имеет декоративную обработку. Оно может быть разных цветов, рисунков, различной толщины (4-6 мми иметь различную светопропускаемость. Узорчатое стекло можно закалять и ламинировать.
Большинство узорчатых стекол может использоваться в энергосберегающих или звукопоглощающих стеклопакетах.

Декорирование стекла
Для декорирования стекол применяются самые различные технологии: прозрачное и матовое травление, декорирование и роспись прозрачными и глухими термоотверждающимися красками, пескоструйная обработка, витражи и витражные имитации, фацетирование и малирование и другие.

Технология малирования представляет собой термическую обработку уже готового листового стекла, что позволяет придавать ему (разогрев до определенной температуры размягчения) требуемую форму, а затем, путем медленного остывания, сохранить ее в готовом изделии. Такая технология используется как для изготовления стеклянных вставок, так и в более сложных вариантах, для полукруглых дверей сантехнического оборудования (душевых кабин, ванн) и саун.

Пескоструйная обработка - это традиционная технология декорирования стекол, основанная на механической обработке поверхности стекла воздушной струей с частичками абразива. Получаемый при этом матовый рисунок может иметь различную зернистость и глубину обработки.

Химическое травление и матирование. Этот процесс основан на свойствах паров плавиковой кислоты взаимодействовать со стеклом, образуя нерастворимые соли. В зависимости от режима обработки, травление позволяет получить на незащищенных кислотостойкой мастикой местах как равномерно матовый, так и прозрачный, с различной глубиной обработки, рисунок. Данный процесс очень трудоемок и длителен, поэтому, как правило, используется только для декорирования дорогостоящих высокохудожественных изделий.
Фацетирование - это специальная обработка кромки стекла. Фацетированные вставки, как правило, применяются в дорогостоящих деревянных дверях, наиболее ценной считается обработка так называемого фигурного фацета красивых криволинейных поверхностей с высокой точностью.

Технология витража основана на наборе рисунка из кусков окрашенного в массе стекла. Стекло, применяемое для витражей, бывает рифленое, достаточно грубой формы; специальное листовое цветное и гладкое тонированное, обработанное фацетированием. Стекло соединяется в единое целое полосой из мягкого металла, имеющего специальное сечение.

Существуют и другие методы декорирования поверхности стекла. При необходимости получения цветного рисунка на стекле применяют, как правило, метод шелкографии, при котором используются специальные термоотверждаемые краски. В качестве недорогих методов декорирования используют роспись стекла, при которой не требуется последующая термическая обработка, а также декорирование прозрачными и непрозрачными пленками, имитирующими различные методы дорогой традиционной обработки (например витражи и матированное стекло).

Декоративные краски для стекла позволяют создавать различные текстуры поверхностей: эффекты "травленого" стекла, пескоструйной обработки, металлической текстуры и др. Применение негативных либо позитивных трафаретов позволяет получать на поверхности стекла рисунки или их комбинации.

Нанесение водорастворимых красок на стекло - несложный технологический процесс, позволяющий использовать их в мелкосерийном производстве. Краски можно наносить как на горизонтальные, так и на вертикальные поверхности.
Такие покрытия устойчивы к химическим и механическим воздействиям, влагостойки; пригодны для эксплуатации в условиях открытой атмосферы промышленной зоны умеренного климата; при дальнейшей обработке стекла (фацет, резка, гравировка) покрытие не нарушается.

Данные лакокрасочные покрытия используются при окраске стеклянных дверей и офисных перегородок, мебельных систем и т.п.

Листовое стекло:

Оконное, толщиной 2 6 мм, светопропускание 84 90 %;

Витринное, толщиной 5 15 мм, размером 3,5 4,5 мм;

армированное металлической сеткой из хромированной или никелированной проволоки – применяется для остекления фонарей промзданий;

рифленое – применяется для остекления дверей;

Закаленное, полученное быстрым нагревом до 540 560 ˚С с последующим резким охлаждением – применяется для изготовления дверных полотен, в автомобильной промышленности.

Изделия из стекла:

Пустотелые стеклянные блоки – применяются для остекления переходов между зданиями, лестничных клеток и т.п.;

Профильное стекло – применяется для сооружения перегородок;

Стеклянные трубы – основное применение в химической промышленности;

Стеклянная вата – материал, состоящий из тонких гибких нитей (5 6 мкм) – применяется как тепло- и звукоизоляционный материал, заполнитель для легких штукатурных растворов, для производства стеклопластиков;

Плитки «стеклокремнезит» – цветные непрозрачные плиты, имитирующие структуру полированных горных пород, получаемые плавлением с последующей кристаллизацией цветных стеклянных гранул, которые применяются для облицовки фойе и вестибюлей общественных зданий;

Стеклянная эмалированная плитка с размерами 150х150 мм и 10х75 мм, нарезанная из отходов листового стекла – применяется для облицовки стен помещений с повышенными санитарно – гигиеническими требованиями, либо с повышенной кислотно – щелочной агрессией;

Стеклопакеты – это элементы из двух или трех стекол с промежутками 15 20 мм, соединенных между собой герметично по периметру – применяются для остекления зданий, при этом они практически не замерзают, не запотевают, их применение удешевляет процесс остекления и снижает расход древесины в 1,5 2 раза.

4.5. Материалы и изделия из шлаковых расплавов

ТЕРМОЗИТ – шлаковая пемза, ячеистый материал, получаемый вспучиванием расплавленного шлака парами воды при быстром его охлаждении – применяется в виде щебня как заполнитель для легких бетонов. Термозит, армированный стальной сеткой, может выпускаться любой конфигурации и профиля в специальных формах при использовании для вспучивания шлакового расплава.

ШЛАКОВАЯ ВАТА – материал, состоящий из тончайших волокон, получаемых из огненно – жидких шлаков дутьевым способом – применяется как теплоизоляционный материал.

4.6. Ситаллы и шлакоситаллы

Понятие о получении ситаллов.

Ситаллы получают путем направленной кристаллизацией стекол, или расплавов различных составов, протекающей во всем объеме отформованного изделия.

Микроструктура ситаллов характеризуется наличием мельчайших кристаллов, равномерно распределенных во всем объеме стекла. Средний размер кристалла в ситаллах 1 2 мкм, в то время как толщина прослойки из стекла не превышает десятых долей микрона. Благодаря беспорядочной ориентации отдельных кристалликов ситаллы как и стекло изотропны.

Для изготовления ситаллов применяются те же исходные компоненты, что и для варки стекла, только в шихту вводятся катализаторы кристаллизации (соединения титана, лития, циркония и др.), которые растворяются в расплавленной стекломассе.

Принципиальная схема получения ситаллов:

Варка стекла из шихты, содержащей катализатор кристаллизации;

Формование изделий одним из обычных методов;

Медленное охлаждение изделия до температуры максимального выделения центров кристаллизации и выдержка при этой температуре один час;

Дальнейшее охлаждение до температуры, соответствующей максимальной скорости роста кристаллов, и выдержка при этой температуре до возможно более полного завершения процесса кристаллизации;

Охлаждение до комнатной температуры, быстрое – для тонкостенных изделий, медленное – для массивных.

Регулируя режимы термообработки можно изменить степень кристаллизации, размеры кристаллов, что отражается на свойствах изделий.

Свойства ситаллов и изделий из них.

Ситаллы обладают благоприятным сочетанием многих свойств: высокой механической прочностью, термостойкостью, высокой температурой размягчения, химической стойкостью. Они выдерживают сравнение с легированными сталями, черными металлами, алюминием. Ситаллы подвержены действию только плавиковой кислоты. Термостойкость их от 200˚С до 700˚С и даже 1100˚С.

Применение: в химической и нефтехимической промышленности, для фундаментов особо точных станков, в качестве трубчатки для теплообменников.

Полученные ситаллы, поглощающие нейтроны, отличающиеся жаростойкостью и способностью герметически паяться со сталью. Применяются они в ядерных реакторах и для устройства биологической защиты.

Шлакоситаллы.

Сырье – металлургические шлаки с корректирующими добавками и катализаторами кристаллизации. Шлакоситаллы обладают высокой износоустойчивостью, высокой прочностью, химической стойкостью, высокой атмосфероустойчивостью, теплопроводностью до 750˚С, не обладают токсичностью. Плотность ситаллов 2,5 2,6 г/см 3 , предел прочности на сжатие 500 650 МПа. По долговечности они конкурируют с базальтами и гранитами.

Применение: для полов промышленных и гражданских зданий, облицовки наружных и внутренних стен, перегородок, цоколей, защитной футеровки строительных конструкций.