Стекло
Стекло – аморфное ( некристаллическое ) твердое вещество. Поскольку стекло зачастую прозрачно и химически инертно, оно нашло широкое практическое, технологическое и декоративное применение в оконных стеклах, посуде и оптике . Некоторые распространенные предметы из стекла, такие как «стакан» с водой, « стаканы » и « лупа », названы в честь материала.
Стекло чаще всего образуется путем быстрого охлаждения ( закалки ) расплавленной формы. Некоторые стекла, такие как вулканическое стекло, встречаются в природе, а обсидиан использовался для изготовления наконечников стрел и ножей еще с каменного века . Археологические данные свидетельствуют о том, что производство стекла датируется по меньшей мере 3600 годом до нашей эры в Месопотамии , Египте или Сирии . Самыми ранними известными стеклянными предметами были бусины , возможно, созданные случайно во время обработки металла или производства фаянса , который представляет собой форму керамики с использованием свинцовой глазури.
Из-за легкости придания любой формы стекло традиционно используется для изготовления сосудов, таких как чаши , вазы , бутылки , банки и стаканы для питья. Натриево-известковое стекло , содержащее около 70% кремнезема, составляет около 90% современного производимого стекла. Стекло может быть окрашено путем добавления солей металлов или окрашено и напечатано стекловидными эмалями , что привело к его использованию в витражах и других искусства из стекла предметах .
Преломляющие для , отражательные и пропускающие свойства стекла делают его пригодным для изготовления оптических линз , призм и оптоэлектроники материалов . Экструдированные стеклянные волокна находят применение в качестве оптических волокон в сетях связи, теплоизоляционного материала в виде стекловаты для улавливания воздуха или в армированном стекловолокном пластике ( стекловолокне ).
Микроскопическая структура
Стандартное определение стекла ( или стекловидного тела) — это некристаллическое твердое вещество, образовавшееся в результате быстрой закалки расплавом . [1] [2] [3] [4] Однако термин «стекло» часто определяют в более широком смысле, чтобы описать любое некристаллическое ( аморфное ) твердое вещество, которое демонстрирует стеклование при нагревании до жидкого состояния. [4] [5]
Стекло – аморфное твердое вещество . Хотя атомная структура стекла имеет характеристики структуры переохлажденной жидкости , стекло проявляет все механические свойства твердого тела. [6] [7] [8] Как и в других аморфных твердых телах , атомная структура стекла лишена дальнодействующей периодичности, наблюдаемой в кристаллических твердых телах . Из-за ограничений химической связи стекла обладают высокой степенью ближнего порядка по отношению к локальным атомным многогранникам . [9] Представление о том, что стекло течет в значительной степени в течение длительных периодов времени, значительно ниже температуры стеклования, не подтверждается эмпирическими исследованиями или теоретическим анализом (см. Вязкость в твердых телах ). Хотя движение атомов на стеклянных поверхностях можно наблюдать, [10] и вязкость порядка 10 17 –10 18 Па с можно измерить в стекле, такое высокое значение подтверждает тот факт, что стекло не будет существенно менять форму даже в течение длительного периода времени. [5] [11]
Образование из переохлажденной жидкости
Какова природа перехода между жидкостью или обычным твердым телом и стеклообразной фазой? «Самая глубокая и интересная нерешенная проблема теории твердого тела — это, вероятно, теория природы стекла и стеклования». — П. В. Андерсон [12]
При закалке расплавом, если охлаждение достаточно быстрое (относительно характерного времени кристаллизации ), то кристаллизация предотвращается и вместо этого неупорядоченная атомная конфигурация переохлажденной жидкости замораживается в твердое состояние при T g . Склонность материала к образованию стекла при закалке называется стеклообразующей способностью. Эту способность можно предсказать с помощью теории жесткости . [13] Обычно стекло существует в структурно- метастабильном состоянии по отношению к его кристаллической форме, хотя в определенных обстоятельствах, например в атактических полимерах, кристаллический аналог аморфной фазы отсутствует. [14]
Стекло иногда считают жидкостью из-за отсутствия в нем фазового перехода первого рода. [7] [15] где некоторые термодинамические переменные, такие как объем , энтропия и энтальпия , прерывисты в диапазоне стеклования. Стеклование являются можно описать как аналог фазового перехода второго рода, при котором интенсивные термодинамические переменные, такие как тепловое расширение и теплоемкость, прерывистыми. [2] Однако равновесная теория фазовых превращений для стекла не справедлива, и поэтому стеклование нельзя отнести к одному из классических равновесных фазовых превращений в твердых телах. [4] [5]
Встречаемость в природе
Стекло может образоваться естественным путем из вулканической магмы. Обсидиан — это обычное вулканическое стекло с высоким содержанием кремнезема (SiO 2 ), образующееся при быстром охлаждении кислой лавы, выдавленной из вулкана. [16] Импактит — это форма стекла, образовавшаяся в результате удара метеорита , яркими молдавит (найденный в центральной и восточной Европе) и ливийское пустынное стекло (найденное в районах восточной Сахары , пустынь восточной Ливии и западного Египта примерами которого являются ). . [17] Стеклование кварца молния также может произойти, когда ударяет в песок , образуя полые, ветвящиеся корневидные структуры, называемые фульгуритами . [18] Тринитит — это стекловидный остаток, образовавшийся из песка пустыни на Тринити полигоне ядерной бомбы . [19] стекло Эдеови , найденное в Южной Австралии Предполагается, что , возникло в результате плейстоценовых пожаров на лугах, ударов молний или сверхскоростного удара одного или нескольких астероидов или комет . [20]
-
Кусок вулканического обсидианового стекла -
Молдавит , натуральное стекло, образовавшееся в результате удара метеорита , из Беседнице , Богемия. -
трубка Фульгуритовая -
Тринитит — стекло, полученное в результате испытания ядерного оружия «Тринити». -
.jpg)
История
стекло природного происхождения Обсидиановое использовалось обществами каменного века, поскольку оно ломалось по очень острым краям, что делало его идеальным для режущих инструментов и оружия. [21] [22]
Производство стекла началось по меньшей мере 6000 лет назад, задолго до того, как люди научились выплавлять железо. [21] Археологические данные свидетельствуют о том, что первое настоящее синтетическое стекло было изготовлено в Ливане и прибрежной северной Сирии , Месопотамии или древнем Египте . [23] [24] Самыми ранними известными стеклянными предметами, датируемыми серединой третьего тысячелетия до нашей эры, были бусины , возможно, первоначально созданные как случайные побочные продукты металлообработки ( шлаки ) или во время производства фаянса , стекловидного материала , полученного до получения стекла, способом, аналогичным глазурованию. . [25]
Раннее стекло редко было прозрачным и часто содержало примеси и дефекты. [21] и технически это фаянс, а не настоящее стекло, которое появилось только в 15 веке до нашей эры. [26] Однако красно-оранжевые стеклянные бусины, раскопанные в эпоху цивилизации долины Инда и датированные до 1700 г. до н.э. (возможно, уже в 1900 г. до н.э.), появились еще до устойчивого производства стекла, которое появилось около 1600 г. до н.э. в Месопотамии и 1500 г. до н.э. в Египте. [27] [28]
В эпоху поздней бронзы произошел быстрый рост технологии изготовления стекла в Египте и Западной Азии . [23] Археологические находки этого периода включают слитки цветного стекла , сосуды и бусы. [23] [29]
Во многом раннее производство стекла основывалось на методах шлифования, заимствованных из обработки камня , таких как шлифовка и резьба по стеклу в холодном состоянии. [30]
Термин «стекло» появился в поздней Римской империи . Именно в римском центре изготовления стекла в Трире (расположенном на территории современной Германии) позднелатинский термин glesum произошел , вероятно, от германского обозначающего прозрачное слова , блестящее вещество. [31] Стеклянные предметы были обнаружены по всей Римской империи [32] в быту, погребении , [33] и индустриальный контекст, [34] а также предметы торговли на рынках в отдаленных провинциях. [35] [36] Образцы римского стекла были найдены за пределами бывшей Римской империи в Китае . [37] страны Балтии , Ближнего Востока и Индии . [38] Римляне усовершенствовали камео-стекло , которое изготавливали путем травления и резьбы по сплавленным слоям разных цветов для создания рельефного рисунка на стеклянном предмете. [39]
В постклассической Западной Африке Бенин был производителем стекла и стеклянных бус. [40] Стекло широко использовалось в Европе в средние века . Англосаксонское стекло было обнаружено по всей Англии во время археологических раскопок как на поселениях, так и на кладбищах. [41] Начиная с 10-го века, стекло использовалось в витражах церквей и соборов , знаменитые примеры которых можно увидеть в Шартрском соборе и базилике Сен-Дени . К 14 веку архитекторы проектировали здания со стенами из витражного стекла , такие как Сент-Шапель в Париже (1203–1248) и Ист-Энд Глостерского собора . С изменением архитектурного стиля в эпоху Возрождения в Европе использование больших витражей стало гораздо менее распространенным. [42] хотя витражи значительно возродились в архитектуре неоготического возрождения в 19 веке. [43]
В 13 веке остров Мурано в Венеции стал центром производства стекла, опираясь на средневековые методы производства ярких декоративных изделий в больших количествах. [39] Производители муранского стекла разработали исключительно прозрачное бесцветное стекло cristallo , названное так из-за его сходства с натуральным хрусталем, которое широко использовалось для изготовления окон, зеркал, корабельных фонарей и линз. [21] В 13, 14 и 15 веках эмаль и золочение стеклянных сосудов были усовершенствованы в Египте и Сирии. [44] К концу 17 века Богемия стала важным регионом производства стекла и оставалась таковой до начала 20 века. К 17 веку стекло в венецианской традиции производилось и в Англии . Примерно в 1675 году Джордж Равенскрофт изобрел свинцовый хрусталь, а граненое стекло . в 18 веке в моду вошло [39] Декоративные стеклянные предметы стали важным средством искусства в период модерна в конце 19 века. [39]
На протяжении 20 века новые технологии массового производства привели к повсеместной доступности стекла в гораздо больших количествах, что сделало его практичным в качестве строительного материала и открыло новые возможности применения стекла. [45] В 1920-х годах был разработан процесс травления формы , при котором произведения искусства выгравировались непосредственно в форме, так что каждая отлитая деталь выходила из формы с изображением уже на поверхности стекла. Это снизило производственные затраты и в сочетании с более широким использованием цветного стекла привело к появлению в 1930-х годах дешевой стеклянной посуды, которая позже стала известна как стекло Депрессии . [46] В 1950-х годах компания Pilkington Bros. , Англия , разработала процесс флоат-стекла , позволяющий производить высококачественные плоские листы стекла без искажений путем плавления на расплавленном олове . [21] Современные многоэтажные здания часто строятся с навесными стенами, почти полностью сделанными из стекла. [47] Многослойное стекло широко применяется в автомобилях для изготовления лобовых стекол. [48] Оптическое стекло для очков использовалось со времен средневековья. [49] Производство линз становится все более эффективным, что помогает астрономам. [50] а также иметь другие применения в медицине и науке. [51] Стекло также используется в качестве крышки апертуры во многих коллекторах солнечной энергии . [52]
В 21 веке производители стекла разработали различные марки химически упрочненного стекла для широкого применения в сенсорных экранах смартфонов информационных , планшетных компьютеров и многих других типах устройств . К ним относятся Gorilla Glass , разработанные и изготовленные компаниями Corning , AGC Inc. компании Dragontrail и Schott AG . Xensation компании [53] [54] [55]
Физические свойства
Оптический
Стекло широко используется в оптических системах из-за его способности преломлять, отражать и передавать свет в соответствии с геометрической оптикой . Наиболее распространенными и старейшими применениями стекла в оптике являются линзы , окна , зеркала и призмы . [56] Ключевые оптические свойства : показатель преломления , дисперсия и пропускание стекла сильно зависят от химического состава и, в меньшей степени, от его термической истории. [56] Оптическое стекло обычно имеет показатель преломления от 1,4 до 2,4 и число Аббе (которое характеризует дисперсию) от 15 до 100. [56] Показатель преломления может быть изменен с помощью добавок высокой плотности (увеличивается показатель преломления) или низкой плотности (уменьшается показатель преломления). [57]
Прозрачность стекла обусловлена отсутствием границ зерен , которые диффузно рассеивают свет в поликристаллических материалах. [58] Полупрозрачность из-за кристаллизации может быть вызвана во многих стеклах, если выдерживать их в течение длительного периода при температуре, недостаточной для плавления. кристаллический расстеклованный материал, известный как стеклянный фарфор Реомюра. Таким образом производится [44] [59] Хотя очки обычно прозрачны для видимого света, они могут быть непрозрачными других для света длин волн . В то время как силикатные стекла обычно непрозрачны для инфракрасных волн с границей пропускания на уровне 4 мкм, стекла из фторидов и халькогенидов тяжелых металлов прозрачны для инфракрасных волн с длиной волны от 7 до 18 мкм. [60] Добавление оксидов металлов приводит к получению стекол разного цвета, поскольку ионы металлов поглощают длины волн света, соответствующие определенным цветам. [60]
Другой
.jpg)
В процессе производства стаканы можно разливать, формовать, экструдировать и формовать в различные формы: от плоских листов до очень сложных форм. [61] Готовое изделие хрупкое, но его можно заламинировать или закалить для повышения долговечности. [62] [63] Стекло обычно инертно, устойчиво к химическому воздействию и в основном выдерживает воздействие воды, что делает его идеальным материалом для изготовления контейнеров для пищевых продуктов и большинства химикатов. [21] [64] [65] Тем не менее, несмотря на то, что стекло обычно обладает высокой устойчивостью к химическому воздействию, при некоторых условиях оно подвержено коррозии или растворению. [64] [66] Материалы, из которых состоит тот или иной состав стекла, влияют на скорость коррозии стекла. Стекла, содержащие большое количество щелочных или щелочноземельных элементов, более подвержены коррозии, чем другие составы стекол. [67] [68]
Плотность стекла зависит от химического состава и составляет от 2,2 грамма на кубический сантиметр (2200 кг/м2). 3 ) для плавленого кварца до 7,2 грамма на кубический сантиметр (7200 кг/м 3 ) для плотного бесцветного стекла. [69] Стекло прочнее большинства металлов: теоретическая прочность на разрыв чистого, безупречного стекла оценивается от 14 до 35 гигапаскалей (от 2 000 000 до 5 100 000 фунтов на квадратный дюйм) из-за его способности подвергаться обратимому сжатию без разрушения. Однако наличие царапин, пузырей и других микроскопических дефектов приводит к типичному диапазону от 14 до 175 мегапаскалей (от 2000 до 25 400 фунтов на квадратный дюйм) в большинстве коммерческих стекол. [60] Некоторые процессы, такие как закалка, могут повысить прочность стекла. [70] Тщательно вытянутое безупречное стекловолокно может быть произведено с прочностью до 11,5 гигапаскалей (1 670 000 фунтов на квадратный дюйм). [60]
Известный поток
Наблюдение о том, что старые окна иногда оказываются толще внизу, чем вверху, часто предлагается в качестве подтверждения точки зрения о том, что стекло течет на протяжении столетий, при этом предполагается, что стекло обладает жидким свойством вытекать из окна. одну форму в другую. [71] Это предположение неверно, поскольку после затвердевания стекло перестает течь. Провисания и рябь, наблюдаемые на старом стекле, появились уже в день его изготовления; производственные процессы, использовавшиеся в прошлом, приводили к получению листов с несовершенной поверхностью и неоднородной толщиной (почти идеальное флоат-стекло, используемое сегодня, получило широкое распространение только в 1960-х годах). [7]
В исследовании 2017 года была рассчитана скорость течения средневекового стекла, использовавшегося в Вестминстерском аббатстве с 1268 года. Исследование показало, что вязкость этого стекла при комнатной температуре составляла примерно 10. 24 Па · с , что составляет около 10 16 раз менее вязкий, чем предыдущая оценка, сделанная в 1998 году, в которой основное внимание уделялось натриево-известково-силикатному стеклу. Авторы исследования подсчитали, что даже при такой более низкой вязкости максимальная скорость течения средневекового стекла составляет 1 нм за миллиард лет, что делает невозможным наблюдение в человеческом масштабе времени. [72] [73]
Типы
Силикатные очки
Диоксид кремния (SiO 2 ) является основным компонентом стекла. Плавленый кварц – это стекло, изготовленное из химически чистого кремнезема. [68] Он имеет очень низкое тепловое расширение и отличную устойчивость к тепловому удару , способен выдерживать погружение в воду, пока он раскален докрасна, устойчив к высоким температурам (1000–1500 ° C) и химическому воздействию, а также очень тверд. Оно также прозрачно для более широкого спектрального диапазона, чем обычное стекло, простирающегося от видимого до УФ- и ИК- диапазонов, и иногда используется там, где необходима прозрачность для этих длин волн. Плавленый кварц используется для высокотемпературных применений, таких как печные трубы, осветительные трубки, плавильные тигли и т. д. [74] Однако его высокая температура плавления (1723 °C) и вязкость затрудняют работу с ним. Поэтому обычно для снижения температуры плавления и упрощения обработки стекла добавляются другие вещества (флюсы). [75]
Содово-известковое стекло
Карбонат натрия (Na 2 CO 3 , «сода») является распространенной добавкой и снижает температуру стеклования. Однако силикат натрия водорастворим , поэтому известь (CaO, оксид кальция , обычно получаемый из известняка ), а также оксид магния (MgO) и оксид алюминия (Al 2 O 3 для повышения химической стойкости обычно добавляют ). Натриево-известковые стекла (Na 2 O) + известь (CaO) + магнезия (MgO) + глинозем (Al 2 O 3 ) составляют более 75% выпускаемого стекла, содержащего около 70–74% кремнезема по массе. [68] [76] Натриево-известково-силикатное стекло прозрачно, легко формуется и наиболее подходит для оконного стекла и посуды. [77] Однако он имеет высокое тепловое расширение и плохую устойчивость к нагреву. [77] Натриево-известковое стекло обычно используется для изготовления окон , бутылок , лампочек и банок . [75]
Боросиликатное стекло
Боросиликатные стекла (например, Pyrex , Duran ) обычно содержат 5–13% триоксида бора (B 2 O 3 ). [75] Боросиликатные стекла имеют достаточно низкие коэффициенты теплового расширения (КТР 7740 Pyrex составляет 3,25 × 10 −6 /°С [78] по сравнению с примерно 9 × 10 −6 /°C для типичного натриево-известкового стекла [79] ). Поэтому они менее подвержены напряжению , вызванному тепловым расширением, и, следовательно, менее уязвимы к растрескиванию в результате теплового удара . Они обычно используются, например, для лабораторного оборудования , бытовой посуды и автомобильных фар с закрытым лучом . [75]
Свинцовое стекло
Добавление оксида свинца(II) в силикатное стекло снижает температуру плавления и вязкость расплава. [80] Высокая плотность свинцового стекла (кремнезем + оксид свинца (PbO) + оксид калия (K 2 O) + сода (Na 2 O) + оксид цинка (ZnO) + оксид алюминия) приводит к высокой электронной плотности и, следовательно, к высокому показателю преломления. , что делает внешний вид стеклянной посуды более ярким и вызывает заметно более зеркальное отражение и увеличение оптической дисперсии . [68] [81] Свинцовое стекло обладает высокой эластичностью, что делает стеклянную посуду более удобной для обработки и издает чистый «звенящий» звук при ударе. Однако свинцовое стекло не может хорошо выдерживать высокие температуры. [74] Оксид свинца также способствует растворению оксидов других металлов и используется в цветном стекле. Уменьшение вязкости расплава свинцового стекла весьма существенно (примерно в 100 раз по сравнению с натриевым стеклом); это позволяет легче удалять пузырьки и работать при более низких температурах, поэтому его часто используют в качестве добавки в стекловидные эмали и припои для стекла . Высокий ионный радиус Pb 2+ ион делает его крайне неподвижным и препятствует движению других ионов; Поэтому свинцовые стекла имеют высокое электрическое сопротивление, примерно на два порядка выше, чем натриево-известковое стекло (10 8.5 против 10 6.5 Ом⋅см, постоянный ток при 250 °C). [82]
Алюмосиликатное стекло
Алюмосиликатное стекло обычно содержит 5–10% оксида алюминия (Al 2 O 3 ). Алюмосиликатное стекло, как правило, сложнее плавить и придавать ему форму по сравнению с боросиликатными композициями, но оно обладает превосходной термостойкостью и долговечностью. [75] Алюмосиликатное стекло широко используется для производства стекловолокна . [83] используется для изготовления стеклопластика (лодок, удочек и т. д.), кухонной посуды и стекла для галогенных ламп. [74] [75]
Другие оксидные добавки
Добавление бария также увеличивает показатель преломления. Оксид тория придает стеклу высокий показатель преломления и низкую дисперсию и раньше использовался при производстве высококачественных линз, но из-за своей радиоактивности был заменен оксидом лантана . в современных очках [84] Железо можно включать в стекло для поглощения инфракрасного излучения, например, в теплопоглощающие фильтры для кинопроекторов, а оксид церия (IV) можно использовать для изготовления стекла, поглощающего ультрафиолетовые волны. [85] Фтор снижает диэлектрическую проницаемость стекла. Фтор сильно электроотрицательен и снижает поляризуемость материала. Фторсиликатные стекла используются при производстве интегральных схем в качестве изолятора. [86]
Стеклокерамика
Стеклокерамические материалы содержат как некристаллическое стекло, так и кристаллическую керамическую фазы. Они образуются путем контролируемого зародышеобразования и частичной кристаллизации основного стекла путем термической обработки. [87] Кристаллические зерна часто заключены в некристаллическую межзеренную фазу границ зерен . Стеклокерамика обладает преимуществами термических, химических, биологических и диэлектрических свойств по сравнению с металлами или органическими полимерами. [87]
Наиболее коммерчески важным свойством стеклокерамики является ее невосприимчивость к тепловому удару. Таким образом, стеклокерамика стала чрезвычайно полезной для приготовления пищи и промышленных процессов. Отрицательный коэффициент теплового расширения (КТР) кристаллической керамической фазы может быть сбалансирован положительным КТР стекловидной фазы. В определенной точке (~70% кристалличности) стеклокерамика имеет чистый КТР, близкий к нулю. Этот тип стеклокерамики обладает превосходными механическими свойствами и может выдерживать многократные и быстрые изменения температуры до 1000 °C. [88] [87]
Стекловолокно
Стекловолокно (также называемое армированным стекловолокном пластиком, GRP) представляет собой композитный материал , изготовленный путем армирования пластиковой смолы стеклянными волокнами . Его изготавливают путем плавления стекла и растягивания его на волокна. Эти волокна сплетаются в ткань и оставляются в пластиковой смоле. [89] [90] [91] Стекловолокно обладает легким весом и устойчивостью к коррозии, а также является хорошим изолятором , что позволяет использовать его в качестве строительного изоляционного материала и для изготовления корпусов электронных устройств для потребительских товаров. Стекловолокно первоначально использовалось в Великобритании и США во время Второй мировой войны для производства обтекателей . Стекловолокно используется в строительных материалах, корпусах лодок, деталях кузова автомобилей и аэрокосмических композитных материалах. [92] [89] [91]
Стекловата является отличным тепло- и звукоизоляционным материалом, обычно используемым в зданиях (например, изоляция чердаков и полых стен ), а также в сантехнике (например, изоляция труб ), а также для звукоизоляции . [92] Его производят путем пропускания расплавленного стекла через мелкую сетку центростремительной силой и разрушения экструдированных стеклянных волокон на короткие отрезки с помощью потока высокоскоростного воздуха. Волокна склеиваются с помощью аэрозольного клея, а полученный шерстяной мат разрезается и упаковывается в рулоны или панели. [60]
Несиликатные стекла
Помимо обычных стекол на основе кремнезема, многие другие неорганические и органические стекла могут образовывать и материалы, в том числе металлы , алюминаты , фосфаты , бораты , халькогениды , фториды , германаты (стекла на основе GeO 2 ), теллуриты (стекла на основе TeO 2 ), антимонаты ( стекла на основе Sb 2 O 3 ), арсенаты (стекла на основе As 2 O 3 ), титанаты (стекла на основе TiO 2 ), танталаты (стекла на основе Ta 2 O 5 ), нитраты , карбонаты , пластмассы , акрил и многие другие. другие вещества. [5] Некоторые из этих стекол (например, диоксид германия (GeO 2 , Germania), во многом структурный аналог кремнеземных, фторидных , алюминатных , фосфатных , боратных и халькогенидных стекол) обладают физико-химическими свойствами, полезными для их применения в волоконно-оптических волноводах связи. сети и другие специализированные технологические приложения. [94] [95]
Стекла, не содержащие кремнезема, часто могут иметь плохую склонность к стеклообразованию. Новые методы, в том числе безконтейнерная обработка посредством аэродинамической левитации (охлаждение расплава, пока он плавает в потоке газа) или закалка разбрызгиванием (прессование расплава между двумя металлическими наковальнями или роликами), могут использоваться для увеличения скорости охлаждения или уменьшения факторов, вызывающих зародышеобразование кристаллов. . [96] [97] [98]
Аморфные металлы
В прошлом небольшие партии аморфных металлов с большой площадью поверхности (ленты, проволоки, пленки и т. д.) производились за счет применения чрезвычайно высоких скоростей охлаждения. Аморфные металлические проволоки получают путем напыления расплавленного металла на вращающийся металлический диск. [99] [100]
Некоторые сплавы были изготовлены слоями толщиной более 1 миллиметра. Они известны как объемные металлические стекла (BMG). Liquidmetal Technologies продает несколько BMG на основе циркония .
Также были произведены партии аморфной стали, которая демонстрирует механические свойства, значительно превосходящие свойства обычных стальных сплавов. [101]
Экспериментальные данные показывают, что система Al-Fe-Si может претерпевать переход первого рода в аморфную форму (получившую название «q-стекло») при быстром охлаждении из расплава. Изображения, полученные с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), показывают, что q-стекло зарождается из расплава в виде дискретных частиц с равномерным сферическим ростом во всех направлениях. Хотя дифракция рентгеновских лучей выявляет изотропную природу q-стекла, существует барьер зародышеобразования , подразумевающий нарушение межфазной границы (или внутренней поверхности) между фазами стекла и расплава. [102] [103]
Полимеры
К важным полимерным стеклам относятся аморфные и стеклообразные фармацевтические соединения. Они полезны, поскольку растворимость соединения значительно увеличивается, когда оно является аморфным, по сравнению с тем же кристаллическим составом. Многие новые фармацевтические препараты практически нерастворимы в кристаллических формах. [104] Многие полимерные термопласты, привычные для повседневного использования, представляют собой очки. Для многих применений, таких как стеклянные бутылки или очки , полимерные стекла ( акриловое стекло , поликарбонат или полиэтилентерефталат ) являются более легкой альтернативой традиционному стеклу. [105]
Молекулярные жидкости и расплавленные соли
Молекулярные жидкости, электролиты , расплавленные соли и водные растворы представляют собой смеси различных молекул или ионов , которые не образуют ковалентную сеть, а взаимодействуют только посредством слабых сил Ван-дер-Ваальса или временных водородных связей . В смеси трех и более видов ионов разного размера и формы кристаллизация может быть настолько трудной, что жидкость можно легко переохладить в стакан. [106] [107] Примеры включают LiCl: R H 2 O (раствор соли хлорида лития и молекул воды) в диапазоне составов 4< R <8. [108] сахарный стакан , [109] или Са 0,4 К 0,6 (NO 3 ) 1,4 . [110] Стеклянные электролиты в виде литий-стекла, легированного барием, и Na-стекла, легированного барием, были предложены в качестве решения проблем, связанных с органическими жидкими электролитами, используемыми в современных литий-ионных аккумуляторных элементах. [111]
Производство
.jpg)
После приготовления и смешивания стекольной шихты сырье транспортируется в печь. Натриево-известковое стекло для массового производства плавят в стекловаренных печах . Печи меньшего размера для производства специального стекла включают электроплавильные печи, горшечные печи и расходные резервуары. [76] После плавления, гомогенизации и рафинирования стекло (удаления пузырьков) образуется . Этого можно достичь вручную путем выдувания стекла , которое включает в себя сбор массы горячего полурасплавленного стекла, надувание ее в пузырь с помощью полой паяльной трубки и придание ей необходимой формы путем выдувания, раскачивания, прокатки или формования. Пока стекло горячее, его можно обрабатывать с помощью ручных инструментов, резать ножницами, а дополнительные детали, такие как ручки или ножки, прикреплять сваркой. [112] Плоское стекло для окон и аналогичных изделий изготавливается методом флоат-стекла , разработанным между 1953 и 1957 годами сэром Аластером Пилкингтоном и Кеннетом Бикерстаффом из британской компании Pilkington Brothers, которые создали непрерывную ленту стекла, используя ванну с расплавленным оловом, на которой расплавленное стекло течет беспрепятственно под действием силы тяжести. Верхняя поверхность стекла подвергается воздействию азота под давлением для получения полированной поверхности. [113] Тарное стекло для обычных бутылок и банок формуют методами выдува и прессования . [114] Это стекло часто слегка модифицируют химически (с добавлением большего количества оксида алюминия и оксида кальция) для большей водостойкости. [115]
После получения желаемой формы стекло обычно отжигают для снятия напряжений и повышения твердости и долговечности стекла. [116] Обработка поверхности, покрытие или ламинирование могут последовать для улучшения химической стойкости ( покрытия стеклянных контейнеров , внутренняя обработка стеклянных контейнеров ), прочности ( закаленное стекло , пуленепробиваемое стекло , ветровые стекла ). [117] ) или оптические свойства ( изолирующее остекление , антибликовое покрытие ). [118]
Новые составы химического стекла или новые методы обработки могут быть первоначально исследованы в небольших лабораторных экспериментах. Сырье для производства стекла в лабораторных масштабах часто отличается от сырья, используемого в массовом производстве, поскольку фактор стоимости имеет низкий приоритет. В лаборатории в основном чистые химические вещества используются . Необходимо следить за тем, чтобы сырье не вступало в реакцию с влагой или другими химическими веществами в окружающей среде (такими как оксиды и гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов или оксид бора ) или чтобы примеси определялись количественно (потеря при возгорании). [119] Потери на испарение при варке стекла следует учитывать при выборе сырья, например, селенит натрия может быть предпочтительнее легко испаряющегося диоксида селена (SeO 2 ). Кроме того, более легко реагирующее сырье может быть предпочтительнее относительно инертного , например, гидроксид алюминия (Al(OH) 3 ) перед оксидом алюминия (Al 2 O 3 ). Обычно плавки проводят в платиновых тиглях, чтобы уменьшить загрязнение материала тигля. стекла Гомогенность достигается за счет гомогенизации сырьевой смеси ( стеклошихты ), перемешивания расплава, а также дробления и переплавки первого расплава. Полученное стекло обычно отжигают , чтобы предотвратить разрушение во время обработки. [119] [120]
Цвет
Цвет стекла можно получить добавлением однородно распределенных электрически заряженных ионов (или центров окраски ). В то время как обычное натриево-известковое стекло в тонком срезе кажется бесцветным, примеси оксида железа (II) (FeO) придают ему зеленый оттенок в толстых срезах. [121] Диоксид марганца (MnO 2 ), придающий стеклу фиолетовый цвет, может быть добавлен для удаления зеленого оттенка, придаваемого FeO. [122] FeO и оксида хрома(III) (Cr 2 O 3 ). При производстве зеленых бутылок используются добавки [121] оксид железа (III) дает желтое или желто-коричневое стекло. С другой стороны, [123] Низкие концентрации (от 0,025 до 0,1%) оксида кобальта насыщенного темно-синего цвета (CoO) позволяют получить кобальтовое стекло . [124] Хром — очень мощный краситель, придающий цвет темно-зеленому цвету. [125] Сера в сочетании с углеродом и солями железа дает янтарное стекло от желтоватого до почти черного цвета. [126] Янтарный цвет стекломасса может приобрести и из-за восстановительной атмосферы горения. [127] Сульфид кадмия дает имперский красный цвет , а в сочетании с селеном может давать оттенки желтого, оранжевого и красного. [121] [123] Добавка оксида меди(II) (CuO) придает бирюзовый стеклу цвет, в отличие от оксида меди(I) (Cu 2 O), который дает тусклый коричнево-красный цвет. [128]
-
Добавки оксида железа(II) и оксида хрома(III) часто используются при производстве зеленых бутылок. [121] -
-
Различные оксидные добавки придают стеклу разные цвета: бирюзовый ( оксид меди(II) ), [128] фиолетовый ( диоксид марганца ), [121] и красный ( сульфид кадмия ). [121] -
Бутылка из красного стекла с накладкой из желтого стекла. -
Стекло янтарного цвета -
Четырехцветная римская стеклянная чаша, изготовленная ок. 1 век до н.э.
.jpg)
Использование
Архитектура и окна
Листовое натриево-известковое стекло обычно используется в качестве прозрачного материала для остекления , как правило, в качестве окон во внешних стенах зданий. Изделия из флоат-листа или прокатанного листового стекла разрезаются по размеру путем надрезания и защелкивания материала, лазерной резки , водоструйной резки или пилы с алмазным лезвием . Стекло может быть термически или химически закалено (упрочнено) в целях безопасности , а также согнуто или искривлено во время нагрева. Поверхностные покрытия могут быть добавлены для выполнения определенных функций, таких как устойчивость к царапинам, блокирование определенных длин волн света (например, инфракрасного или ультрафиолетового ), грязеотталкивающие свойства (например, самоочищающееся стекло ) или переключаемые электрохромные покрытия. [129]
Системы структурного остекления представляют собой одну из наиболее значительных архитектурных инноваций современности, когда стеклянные здания теперь часто доминируют на горизонте многих современных городов . [130] В этих системах используются фитинги из нержавеющей стали, утопленные в углубления в углах стеклянных панелей, что позволяет усиленным стеклам казаться незакрепленными, создавая ровный внешний вид. [130] Системы структурного остекления берут свое начало в зимних садах из железа и стекла девятнадцатого века. [131]
Посуда
Стекло является важным компонентом столовой посуды и обычно используется для изготовления для воды, пива и вина . стаканов [51] Бокалы для вина обычно представляют собой бокалы , то есть кубки, состоящие из чаши, ножки и ножки. Хрусталь или свинцовый хрусталь можно разрезать и полировать для получения декоративных стаканов с блестящими гранями. [132] [133] Другие виды использования стекла в столовой посуде включают графины , кувшины , тарелки и миски . [51]
-
Фужеры и другая стеклянная посуда -
Стеклянный кувшин для пива с ямочками -
-
Упаковка
Инертная и непроницаемая природа стекла делает его стабильным и широко используемым материалом для упаковки продуктов питания и напитков, таких как стеклянные бутылки и банки . Большая часть тарного стекла представляет собой натриево-известковое стекло , производимое методами выдувания и прессования . Контейнерное стекло имеет более низкое содержание оксида магния и оксида натрия , чем листовое стекло, и более высокое содержание кремнезема , оксида кальция и оксида алюминия . [134] Более высокое содержание нерастворимых в воде оксидов придает немного большую химическую стойкость к воде, что полезно для хранения напитков и продуктов питания. Стеклянная упаковка является экологически чистой, легко перерабатываемой, многоразовой и многоразовой. [135]
В электронике стекло может использоваться в качестве подложки при производстве интегрированных пассивных устройств , тонкопленочных объемных акустических резонаторов , а также в качестве герметичного уплотнительного материала в упаковке устройств. [136] [137] включая очень тонкую герметизацию интегральных схем и других полупроводников исключительно на основе стекла в больших объемах производства. [138]
Лаборатории
Стекло является важным материалом в научных лабораториях для изготовления экспериментальной аппаратуры, поскольку оно относительно дешево, ему легко придать необходимую форму для эксперимента, его легко содержать в чистоте, оно выдерживает тепловую и холодную обработку, обычно не вступает в реакцию со многими реагентами и не реагирует со многими реагентами . его прозрачность позволяет наблюдать за химическими реакциями и процессами. [139] [140] К лабораторной посуде относятся колбы , чашки Петри , пробирки , пипетки , градуированные цилиндры , эмалированные металлические контейнеры для химической обработки, ректификационные колонны , стеклянные трубки, линии Шленка , манометры и термометры . [141] [139] Хотя большая часть стандартной лабораторной посуды массово производится с 1920-х годов, ученые до сих пор нанимают квалифицированных стеклодувов для изготовления стеклянных приборов на заказ для своих экспериментальных нужд. [142]
-
Vigreux Колонка в лабораторной установке -
с Линия Шленка четырьмя портами -
-
Эрленмейера колба
Оптика
Стекло является распространенным материалом в оптике из-за его способности преломлять , отражать и передавать свет. Этими и другими оптическими свойствами можно управлять путем изменения химического состава, термической обработки и технологий производства. Многие применения стекла в оптике включают очки для коррекции зрения, оптику изображений (например, линзы и зеркала в телескопах , микроскопах и камерах ), оптоволокно в телекоммуникационных технологиях и интегрированную оптику . Микролинзы и оптика с градиентным показателем преломления (где показатель преломления неоднороден) находят применение, например, в чтении оптических дисков , лазерных принтерах , копировальных аппаратах и лазерных диодах . [56]
Искусство
Стекло как искусство датируется как минимум 1300 годом до нашей эры и показано как пример натурального стекла, найденного на пекторали Тутанхамона. [143] который также содержал стекловидную эмаль , то есть расплавленное цветное стекло, используемое на металлической основе. Эмалированное стекло , украшение стеклянных сосудов цветными красками по стеклу, существует с 1300 года до нашей эры. [144] и был известен в начале 20-го века благодаря стеклу в стиле модерн и стеклу Дома Фаберже в Санкт-Петербурге, Россия. Обе техники использовались в витражах , которые достигли своего пика примерно с 1000 по 1550 годы, до возрождения в 19 веке.
В 19 веке произошло возрождение древних методов изготовления стекла, включая камео-стекло , достигнутое впервые со времен Римской империи, первоначально в основном для изделий в неоклассическом стиле. Движение в стиле модерн широко использовало стекло: Рене Лалик , Эмиль Галле и Даум из Нанси в первой французской волне движения создавали цветные вазы и подобные предметы, часто в технике камео или блестящего стекла . [145]
Луи Комфорт Тиффани в Америке специализировался на витражах , как светских, так и религиозных, на панелях и своих знаменитых лампах. В начале 20 века началось крупномасштабное фабричное производство изделий из стекла такими фирмами, как Waterford и Lalique . Небольшие студии могут создавать произведения искусства из стекла вручную. Техники создания произведений искусства из стекла включают выдувание , литье в печи, плавление, оплавление, pâte de verre , обработку пламенем, горячую лепку и холодную обработку. Холодная работа включает в себя традиционную работу с витражами и другие методы придания формы стеклу при комнатной температуре. Объекты, сделанные из стекла, включают сосуды, пресс-папье , мрамор , бусы , скульптуры и инсталляции . [146]
-
Портлендская ваза , римское камео-стекло , около 5–25 гг. н.э. -
Византийская перегородчатая эмалированная бляшка с изображением Святого Димитрия , ок. 1100 г., с использованием техники зенкшмельц или «затопления». -
Эмиль Галле , Стеклянная ваза маркетри с цветами клематиса (1890–1900). -
Стеклянная ваза в стиле модерн художника Рене Лалика. -
-
Стеклянная скульптура Дейла Чихули «Солнце» на выставке «Стеклянные сады» в Кью Гарденс, Лондон.
_by_Ren%C3%A9_Jules_Lalique,_1922,_blown_four_mold_glass_-_Cincinnati_Art_Museum_-_DSC04355.JPG)
Смотрите также
Рекомендации
- ^ ASTM от 1945 года. Определение стекла
- ^ Перейти обратно: а б Заллен, Р. (1983). Физика аморфных твердых тел . Нью-Йорк: Джон Уайли. стр. 1–32. ISBN 978-0-471-01968-8 .
- ^ Кьюсак, штат Невада (1987). Физика структурно-неупорядоченной материи: введение . Адам Хилгер совместно с издательством Университета Сассекса. п. 13. ISBN 978-0-85274-829-9 .
- ^ Перейти обратно: а б с Шольце, Хорст (1991). Стекло – природа, структура и свойства . Спрингер. стр. 3–5. ISBN 978-0-387-97396-8 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Эллиот, SR (1984). Физика аморфных материалов . ООО «Лонгман Групп». стр. 1–52. ISBN 0-582-44636-8 .
- ^ Нойманн, Флорин. «Стекло: жидкость или твердое тело – наука против городской легенды» . Архивировано из оригинала 9 апреля 2007 года . Проверено 8 апреля 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Гиббс, Филип. «Стекло жидкое или твердое?» . Архивировано из оригинала 29 марта 2007 года . Проверено 21 марта 2007 г.
- ^ "Philip Gibbs" Glass Worldwide , (май/июнь 2007 г.), стр. 14–18.
- ^ Лосось, PS (2002). «Порядок внутри беспорядка». Природные материалы . 1 (2): 87–8. дои : 10.1038/nmat737 . ПМИД 12618817 . S2CID 39062607 .
- ^ Аштекар, Сумит; Скотт, Грегори; Лидинг, Джозеф; Грубеле, Мартин (2010). «Прямая визуализация динамики двух состояний на металлических стеклянных поверхностях значительно ниже Tg». Дж. Физ. хим. Летт . 1 (13): 1941–1945. arXiv : 1006.1684 . дои : 10.1021/jz100633d . S2CID 93171134 .
- ^ Ваннони, М.; Сордини, А.; Молезини, Г. (2011). «Время релаксации и вязкость кварцевого стекла при комнатной температуре». Евро. Физ. Дж. Э. 34 (9): 9–14. дои : 10.1140/epje/i2011-11092-9 . ПМИД 21947892 . S2CID 2246471 .
- ^ Андерсон, PW (1995). «Сквозь стекло налегке». Наука . 267 (5204): 1615–16. дои : 10.1126/science.267.5204.1615-e . ПМИД 17808155 . S2CID 28052338 .
- ^ Филлипс, Дж. К. (1979). «Топология ковалентных некристаллических твердых тел I: ближний порядок в халькогенидных сплавах». Журнал некристаллических твердых тел . 34 (2): 153. Бибкод : 1979JNCS...34..153P . дои : 10.1016/0022-3093(79)90033-4 .
- ^ Фолмер, JCW; Франзен, Стефан (2003). «Исследование полимерных стекол методом модулированной дифференциальной сканирующей калориметрии в студенческой физико-химической лаборатории». Журнал химического образования . 80 (7): 813. Бибкод : 2003JChEd..80..813F . дои : 10.1021/ed080p813 .
- ^ Лой, Джим. «Стекло — это жидкость?» . Архивировано из оригинала 14 марта 2007 года . Проверено 21 марта 2007 г.
- ^ «Обсидиан: магматическая порода – изображения, использование, свойства» . geology.com .
- ^ «Импактиты: ударные брекчии, тектиты, молдавиты, разломные конусы» . geology.com .
- ^ Кляйн, Герман Йозеф (1 января 1881 г.). Земля, море и небо; или, Чудеса жизни и природы, тр. с нем. [Земля и ее органическая жизнь] Х. Дж. Кляйна и доктора. Томе, Дж. Миншалл .
- ^ Джаймо, Кара (30 июня 2017 г.). «Долгий и странный период полураспада тринитита» . Атлас Обскура . Проверено 8 июля 2017 г.
- ^ Роперч, Пьеррик; Гаттачека, Жером; Валенсуэла, Милларка; Девуар, Бертран; Лоранд, Жан-Пьер; Арриагада, Сезар; Рошетт, Пьер; Латорре, Клаудио; Бек, Пьер (2017). «Поверхностное остекловывание, вызванное природными пожарами на водно-болотных угодьях позднего плейстоцена пустыни Атакама» . Письма о Земле и планетологии . 469 (1 июля 2017 г.): 15–26. Бибкод : 2017E&PSL.469...15R . дои : 10.1016/j.epsl.2017.04.009 . S2CID 55581133 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж Уорд-Харви, К. (2009). Основные строительные материалы . Универсал-Издательство. стр. 83–90. ISBN 978-1-59942-954-0 .
- ^ «Раскопки показывают ошеломляющую производительность оружейной промышленности каменного века» . Национальные географические новости . 13 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 3 октября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Джулиан Хендерсон (2013). Древнее стекло . Издательство Кембриджского университета. стр. 127–157. дои : 10.1017/CBO9781139021883.006 .
- ^ «Стекло онлайн: История стекла» . Архивировано из оригинала 24 октября 2011 года . Проверено 29 октября 2007 г.
- ^ «Все о стекле | Музей стекла Корнинг» . www.cmog.org .
- ^ Карклинс, Карлис (январь 2013 г.). «Саймон Кван – Ранний китайский фаянс, стеклянные бусы и подвески» . БИСЕР: Журнал Общества исследователей бисера .
- ^ Кенойер, Дж. М. (2001). «Технологии изготовления бисера в Хараппе, 3300–1900 гг. До н.э.: Сравнительный обзор». Археология Южной Азии (PDF) . Париж. стр. 157–170. Архивировано (PDF) из оригинала 8 июля 2019 года.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Макинтош, Джейн (2008). Древняя долина Инда: новые перспективы . АВС-КЛИО. п. 99. ИСБН 978-1-57607-907-2 .
- ^ «Как развивалось производство стекла в бронзовом веке? - DailyHistory.org» . dailyhistory.org .
- ^ Уайльд, Х. «Технологические инновации во 2-м тысячелетии до нашей эры. Об использовании и распространении новых материалов в Восточном Средиземноморье». GOF IV, Том 44, Висбаден, 2003 г., 25–26.
- ^ Дуглас, RW (1972). История стеклоделия . Хенли-он-Темз: GT Foulis & Co Ltd., с. 5. ISBN 978-0-85429-117-5 .
- ^ Уайтхаус, Дэвид (2003). Римское стекло в Музее стекла Корнинг, том 3 . Гудзон Хиллз. п. 45. ИСБН 978-0-87290-155-1 .
- ^ Художественный журнал . Добродетель и компания. 1888. с. 365.
- ^ Браун, Алабама (ноябрь 1921 г.). «Производство стеклянных молочных бутылок» . Стекольная промышленность . 2 (11). Издательство Эшли: 259.
- ↑ Атон, Франческа, Прекрасно сохранившаяся 2000-летняя римская стеклянная чаша, обнаруженная в Нидерландах , Art News, 25 января 2022 г.
- ^ МакГриви, Нора, 2000-летняя римская чаша обнаружена неповрежденной в Нидерландах , National Geographic, 28 января 2022 г.
- ^ Дьен, Альберт Э. (2007). Цивилизация шести династий . Издательство Йельского университета. п. 290. ИСБН 978-0-300-07404-8 .
- ^ Зильберман, Нил Ашер; Бауэр, Александр А. (2012). Оксфордский справочник по археологии . Издательство Оксфордского университета. п. 29. ISBN 978-0-19-973578-5 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Стекло | Определение, состав и факты» . Британская энциклопедия . 2 октября 2023 г.
- ^ Оливер, Роланд и Фэган, Брайан М. Африка в железном веке, около 500 г. до н.э. - 1400 г. н.э. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, стр. 187. ISBN 0-521-20598-0 .
- ^ Келлер, Дэниел; Прайс, Дженнифер; Джексон, Кэролайн (2014). Соседи и преемники Рима: традиции производства и использования стекла в Европе и на Ближнем Востоке в конце I тысячелетия нашей эры . Книги Оксбоу. стр. 1–41. ISBN 978-1-78297-398-0 .
- ^ Тутаг, Нола Хьюз; Гамильтон, Люси (1987). Обнаружение витражей в Детройте . Издательство Государственного университета Уэйна. стр. 11 . ISBN 978-0-8143-1875-1 .
- ^ Паккард, Роберт Т.; Кораб, Бальтазар; Хант, Уильям Дадли (1980). Энциклопедия американской архитектуры . МакГроу-Хилл. стр. 268 . ISBN 978-0-07-048010-0 .
- ^ Перейти обратно: а б Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Чисхолм, Хью , изд. (1911). " Стекло ". Британская энциклопедия . Том. 12 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 86.
- ^ Фрейман, Стивен (2007). Глобальная дорожная карта по технологиям керамики и стекла . Джон Уайли и сыновья. п. 705. ИСБН 978-0-470-10491-0 .
- ^ «Стекло депрессии» . Архивировано из оригинала 2 декабря 2014 года . Проверено 19 октября 2007 г.
- ^ Гельфанд, Лиза; Дункан, Крис (2011). Устойчивый ремонт: стратегии для коммерческих строительных систем и конвертов . Джон Уайли и сыновья. п. 187. ИСБН 978-1-118-10217-6 .
- ^ Лим, Генри В.; Хонигсманн, Герберт; Хоук, Джон Л.М. (2007). Фотодерматология . ЦРК Пресс. п. 274. ИСБН 978-1-4200-1996-4 .
- ^ Бах, Ганс; Нейрот, Норберт (2012). Свойства оптического стекла . Спрингер. п. 267. ИСБН 978-3-642-57769-7 .
- ^ Маклин, Ян С. (2008). Электронная визуализация в астрономии: детекторы и приборы . Springer Science & Business Media. п. 78. ИСБН 978-3-540-76582-0 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Применение стекла – Европейский стекольный альянс» . Glassallianceeurope.eu . Проверено 1 марта 2020 г.
- ^ Энтерия, Наполеон; Акбарзаде, Алиакбар (2013). Науки о солнечной энергии и инженерные приложения . ЦРК Пресс. п. 122. ИСБН 978-0-203-76205-9 .
- ^ «Производитель Gorilla Glass представляет ультратонкое и гибкое стекло Willow Glass» . Новости физики . Архивировано из оригинала 6 ноября 2013 года . Проверено 1 ноября 2013 г.
- ^ «Ксенсация» . Шотт . Архивировано из оригинала 3 ноября 2013 года . Проверено 1 ноября 2013 г.
- ^ Фингас, Джон (19 июля 2018 г.). «Gorilla Glass 6 дает телефонам больше шансов выдержать несколько падений» . Engadget.
- ^ Перейти обратно: а б с д Бах, Ганс; Нейрот, Норберт (2012). Свойства оптического стекла . Спрингер. стр. 1–11. ISBN 978-3-642-57769-7 .
- ^ Уайт, Мэри Энн (2011). Физические свойства материалов, второе издание . ЦРК Пресс. п. 70. ИСБН 978-1-4398-9532-0 .
- ^ Картер, К. Барри; Нортон, М. Грант (2007). Керамические материалы: наука и техника . Springer Science & Business Media. п. 583. ИСБН 978-0-387-46271-4 .
- ^ Майсен, Бьорн О.; Рише, Паскаль (2005). Силикатные стекла и расплавы: свойства и структура . Эльзевир. п. 10.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это «Промышленное стекло. Свойства стекла» . Британская энциклопедия .
- ^ Маттокс, DM (2014). Справочник по обработке методом физического осаждения из паровой фазы (PVD) . Издательство Кембриджского университета. п. 60. ИСБН 978-0-08-094658-0 .
- ^ Зажицкий, Ежи (1991). Очки и состояние стекловидного тела . Издательство Кембриджского университета. п. 361. ИСБН 978-0-521-35582-7 .
- ^ Томас, Альфред; Джунд, Майкл (2013). Ремонт и полировка после столкновений: базовый курс для технических специалистов . Cengage Обучение. п. 365. ИСБН 978-1-133-60187-6 .
- ^ Перейти обратно: а б Гарднер, Ирвин Клифтон; Ханер, Кларенс Х. (1949). Исследования и разработки в области прикладной оптики и оптического стекла в Национальном бюро стандартов: обзор и библиография . Типография правительства США. п. 13. ISBN 9780598682413 .
- ^ Дудея, Пуджа; Гупта, Раджул К.; Минхас, Амарджит Сингх (2016). Безопасность пищевых продуктов в XXI веке: взгляд на общественное здравоохранение . Академическая пресса. п. 550. ИСБН 978-0-12-801846-0 .
- ^ Бенгису, М. (2013). Инженерная керамика . Springer Science & Business Media. п. 360. ИСБН 978-3-662-04350-9 .
- ^ Бэтчелор, Эндрю В.; Ло, Ни Лам; Чандрасекаран, Маргам (2011). Деградация материалов и ее контроль с помощью технологии поверхности . Всемирная научная. п. 141. ИСБН 978-1-908978-14-1 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Чавла, Сохан Л. (1993). Выбор материалов для борьбы с коррозией . АСМ Интернешнл. стр. 327–328. ISBN 978-1-61503-728-5 .
- ^ Шэй Сторм (2004). «Плотность стекла» . Справочник по физике: энциклопедия научных очерков . Викиданные Q87511351 .
- ^ «Прочность стекла» . www.pilkington.com . Архивировано из оригинала 26 июля 2017 года . Проверено 24 ноября 2017 г.
- ^ Кеннет Чанг (29 июля 2008 г.). «Природа стекла остается совсем не прозрачной» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 24 апреля 2009 года . Проверено 29 июля 2008 г.
- ^ Гульбитен, Озгур; Мауро, Джон К.; Го, Сяоцзюй; Боратав, Олус Н. (3 августа 2017 г.). «Вязкое течение средневекового соборного стекла». Журнал Американского керамического общества . 101 (1): 5–11. дои : 10.1111/jace.15092 . ISSN 0002-7820 .
- ^ Гоча, апрель (3 августа 2017 г.). «Расчеты вязкости стекла окончательно развенчивают миф о наблюдаемом течении в средневековых окнах» . Американское керамическое общество .
- ^ Перейти обратно: а б с «Добыча морского песка» . Морские друзья . 8 февраля 1994 года. Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 года . Проверено 15 мая 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж «Стекло – Химическая энциклопедия» . Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 1 апреля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б BHWS де Йонг, «Стекло»; в «Энциклопедии промышленной химии Ульмана»; 5-е издание, том. А12, Издательство VCH, Вайнхайм, Германия, 1989 г., ISBN 978-3-527-20112-9 , стр. 365–432.
- ^ Jump up to: a b Spence, William P.; Kultermann, Eva (2016). Construction Materials, Methods and Techniques. Cengage Learning. pp. 510–526. ISBN 978-1-305-08627-2.
- ^ «Свойства стекол PYREX®, PYREXPLUS® и низкоактиничных стекол PYREX, код 7740» (PDF) . Corning, Inc. Архивировано (PDF) из оригинала 13 января 2012 года . Проверено 15 мая 2012 г.
- ^ «Технические данные AR-GLAS®» (PDF) . Schott, Inc. Архивировано (PDF) оригинала 12 июня 2012 года.
- ^ Шелби, Дж. Э. (2017). Введение в науку и технологию стекла . Королевское химическое общество. п. 125. ИСБН 978-0-85404-639-3 .
- ^ Шварц, Мел (2002). Энциклопедия материалов, деталей и отделки (второе изд.). ЦРК Пресс. п. 352. ИСБН 978-1-4200-1716-8 .
- ^ Шекелфорд, Джеймс Ф.; Доремус, Роберт Х. (12 апреля 2008 г.). Керамические и стеклянные материалы: структура, свойства и обработка . Springer Science & Business Media. п. 158. ИСБН 978-0-387-73362-3 .
- ^ Аскеланд, Дональд Р.; Фулай, Прадип П. (2008). Основы материаловедения и инженерии . Cengage Обучение. п. 485. ИСБН 978-0-495-24446-2 .
- ^ «Ингредиенты для стекла – из чего сделано стекло?» . www.historyofglass.com . Архивировано из оригинала 23 апреля 2017 года . Проверено 23 апреля 2017 г.
- ^ Пфаендер, Хайнц Г. (1996). Руководство Шотта по стеклу . Спрингер. стр. 135, 186. ISBN. 978-0-412-62060-7 . Архивировано из оригинала 25 мая 2013 года . Проверено 8 февраля 2011 г.
- ^ Деринг, Роберт; Ниси, Ёсио (2007). Справочник по технологии производства полупроводников . ЦРК Пресс. стр. 12–13. ISBN 978-1-57444-675-3 .
- ^ Перейти обратно: а б с Холанд, Вольфрам; Билл, Джордж Х. (2012). Технология стеклокерамики . Джон Уайли и сыновья. стр. 1–38. ISBN 978-1-118-26592-5 .
- ^ Ричерсон, Дэвид В. (1992). Современная керамическая техника: свойства, обработка и использование в дизайне (2-е изд.). Нью-Йорк: Деккер. стр. 577–578. ISBN 978-0-8247-8634-2 .
- ^ Перейти обратно: а б Паркин, Брайан (2013). Стеклопластики . Эльзевир. стр. 3–41. ISBN 978-1-4831-0298-6 .
- ^ Майер, Рейнер М. (1993). Конструкция из армированного пластика . Спрингер. п. 7. ISBN 978-0-85072-294-9 .
- ^ Перейти обратно: а б «Свойства выбора чтения материи: идеальная командная работа» . www.propertiesofmatter.si.edu . Архивировано из оригинала 12 мая 2016 года . Проверено 25 апреля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Стекловолокно | стекло» . Британская энциклопедия .
- ^ Грир, А. Линдси; Матур, Н. (2005). «Материаловедение: меняющееся лицо хамелеона» . Природа . 437 (7063): 1246–1247. Бибкод : 2005Natur.437.1246G . дои : 10.1038/4371246а . ПМИД 16251941 . S2CID 6972351 .
- ^ Ривера, ВАГ; Манзани, Данило (30 марта 2017 г.). Технологические достижения в области теллуритовых стекол: свойства, обработка и применение . Спрингер. п. 214. ИСБН 978-3-319-53038-3 .
- ^ Цзян, Синь; Лусто, Жорис; Ричардс, Билли; Джа, Анимеш (1 сентября 2009 г.). «Исследование стекол на основе оксида германия для разработки инфракрасного оптического волокна». Оптические материалы . 31 (11): 1701–1706. Бибкод : 2009OptMa..31.1701J . дои : 10.1016/j.optmat.2009.04.011 .
- ^ JWE Дрюитт; С. Ян; Л. Хеннет (2019). «Конфигурационные ограничения на образование стекла в системе жидкого алюмината кальция». Журнал статистической механики: теория и эксперимент . 2019 (10): 104012. arXiv : 1909.07645 . Бибкод : 2019JSMTE..10.4012D . дои : 10.1088/1742-5468/ab47fc . S2CID 202583753 .
- ^ Си Джей Бенмор; Дж.К.Р. Вебер (2017). «Аэродинамическая левитация, переохлажденные жидкости и стеклообразование» . Достижения физики: X . 2 (3): 717–736. Бибкод : 2017AdPhX...2..717B . дои : 10.1080/23746149.2017.1357498 .
- ^ Дэвис, штат Ха; Халл Дж. Б. (1976). «Образование, структура и кристаллизация некристаллического никеля, полученного методом сплат-закалки». Журнал материаловедения . 11 (2): 707–717. Бибкод : 1976JMatS..11..215D . дои : 10.1007/BF00551430 . S2CID 137403190 .
- ^ Клемент, В. младший; Вилленс, Р.Х.; Дувез, Пол (1960). «Некристаллическая структура в затвердевших сплавах золота и кремния». Природа . 187 (4740): 869. Бибкод : 1960Natur.187..869K . дои : 10.1038/187869b0 . S2CID 4203025 .
- ^ Либерманн, Х.; Грэм, К. (1976). «Производство лент из аморфных сплавов и влияние параметров оборудования на размеры ленты». Транзакции IEEE по магнетизму . 12 (6): 921. Бибкод : 1976ITM....12..921L . дои : 10.1109/TMAG.1976.1059201 .
- ^ Поннамбалам, В.; Пун, С. Джозеф; Шифлет, Гэри Дж. (2004). «Объемные металлические стекла на основе Fe диаметром и толщиной более одного сантиметра». Журнал исследования материалов . 19 (5): 1320. Бибкод : 2004JMatR..19.1320P . дои : 10.1557/JMR.2004.0176 . S2CID 138846816 .
- ^ «Издания металлургического отдела» . Межведомственный отчет NIST 7127 . Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 года.
- ^ Менделев М.И.; Шмалиан, Дж.; Ван, Чехия; Моррис-младший; К.М. Хо (2006). «Мобильность интерфейса и переход жидкость-стекло в однокомпонентной системе» . Физический обзор B . 74 (10): 104206. Бибкод : 2006PhRvB..74j4206M . дои : 10.1103/PhysRevB.74.104206 .
- ^ «Основное направление исследований: Полимерные стекла» . www-ics.u-strasbg.fr . Архивировано из оригинала 25 мая 2016 года.
- ^ Каррахер, Чарльз Э. младший (2012). Введение в химию полимеров . ЦРК Пресс. п. 274. ИСБН 978-1-4665-5495-5 .
- ^ Руби, СЛ; Пела, И. (2013). «Кристаллы, переохлажденные жидкости и стекла в замороженных водных растворах» . В Грувермане, Ирвин Дж. (ред.). Методология эффекта Мессбауэра: Том 6 Материалы шестого симпозиума по методологии эффекта Мессбауэра Нью-Йорк, 25 января 1970 г. Springer Science & Business Media. п. 21. ISBN 978-1-4684-3159-9 .
- ^ Левин, Гарри; Слэйд, Луиза (2013). Взаимосвязь воды в продуктах питания: достижения 1980-х годов и тенденции 1990-х годов . Springer Science & Business Media. п. 226. ИСБН 978-1-4899-0664-9 .
- ^ Дюпюи Ж, Жал Ж, Превель Б, Ауизера-Эларби А, Шье П, Диану АЖ, Легран Ж (октябрь 1992 г.). «Колебательная динамика и структурная релаксация в водных растворах электролитов в жидком, переохлажденном жидком и стеклообразном состояниях» (PDF) . Журнал де Физический IV . 2 (С2): С2-179–С2-184. Бибкод : 1992JPhy4...2C.179D . дои : 10.1051/jp4:1992225 . S2CID 39468740 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 мая 2020 года. Европейский семинар по очкам и гелям.
- ^ Хартель, Ричард В.; Хартель, АннаКейт (2014). Укусы конфет: наука о сладостях . Springer Science & Business Media. п. 38. ISBN 978-1-4614-9383-9 .
- ^ Чарбель Тенгрот (2001). «Структура Ca0,4K0,6(NO3)1,4 от стекла до жидкого состояния». Физ. Преподобный Б. 64 (22): 224207. Бибкод : 2001PhRvB..64v4207T . дои : 10.1103/PhysRevB.64.224207 .
- ^ «Литий-ионный пионер представляет новую батарею, которая в три раза лучше» . Удача . Архивировано из оригинала 9 апреля 2017 года . Проверено 6 мая 2017 г.
- ^ Стеклодувное дело в Британской энциклопедии
- ^ «ПФГ Стекло» . Pfg.co.za. Архивировано из оригинала 6 ноября 2009 года . Проверено 24 октября 2009 г.
- ^ Свод федеральных правил, раздел 40: Защита окружающей среды, часть 60 (разделы 60.1 – конец), в редакции от 1 июля 2011 г. Государственная типография. Октябрь 2011 г. ISBN. 978-0-16-088907-3 .
- ^ Болл, Дуглас Дж.; Норвуд, Дэниел Л.; Стултс, Шерил Л.М.; Нагао, Ли М. (24 января 2012 г.). Справочник по выщелачиваемым и экстрагируемым веществам: оценка безопасности, квалификация и передовая практика, применяемая к ингаляционным лекарственным препаратам . Джон Уайли и сыновья. п. 552. ИСБН 978-0-470-17365-7 .
- ^ Чисхолм, Хью , изд. (1911). . Британская энциклопедия . Том. 12 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 87–105.
- ^ «лобовые стекла, как они сделаны» . автостеклогуру . Проверено 9 февраля 2018 г.
- ^ Пантано, Карло. «Обработка поверхности стекла: коммерческие процессы, используемые в производстве стекла» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 9 сентября 2015 года.
- ^ Перейти обратно: а б «Плавление стекла, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория» . Depts.washington.edu. Архивировано из оригинала 5 мая 2010 года . Проверено 24 октября 2009 г.
- ^ Флюгель, Александр. «Плавка стекла в лаборатории» . Glassproperties.com. Архивировано из оригинала 13 февраля 2009 года . Проверено 24 октября 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж Мукерджи, Свапна (2013). Наука о глинах: применение в промышленности, технике и окружающей среде . Springer Science & Business Media. п. 142. ИСБН 978-9-4007-6683-9 .
- ^ Уокер, Перрин; Тарн, Уильям Х. (1990). Справочник CRC по травителям металлов . ЦРК Пресс. п. 798. ИСБН 978-1-4398-2253-1 .
- ^ Перейти обратно: а б Лангхамер, Антонин (2003). Легенда о богемском стекле: тысяча лет стекольного производства в самом сердце Европы . Тигрис. п. 273. ИСБН 978-8-0860-6211-2 .
- ^ «3. Стекло, цвет и источник кобальта» . Интернет-археология .
- ^ Информационный бюллетень по химическим веществам - Хром. Архивировано 15 августа 2017 г. на сайте Wayback Machine www.speclab.com.
- ^ Дэвид М. Исситт. Вещества, используемые при производстве цветного стекла 1st.glassman.com.
- ^ Шелби, Джеймс Э. (2007). Введение в науку и технологию стекла . Королевское химическое общество. п. 211. ИСБН 978-1-84755-116-0 .
- ^ Перейти обратно: а б Николсон, Пол Т.; Шоу, Ян (2000). Древнеегипетские материалы и технологии . Издательство Кембриджского университета. п. 208. ИСБН 978-0-521-45257-1 .
- ^ Веллер, Бернард; Унневер, Стефан; Сумка, Силке; Харт, Кристина (2012). Стекло в строительстве: принципы, применение, примеры . Вальтер де Грюйтер. стр. 1–19. ISBN 978-3-0346-1571-6 .
- ^ Перейти обратно: а б «Возникновение стеклянных зданий» . Стеклянные времена . 9 января 2017 года . Проверено 1 марта 2020 г.
- ^ Паттерсон, Мик (2011). Фасады и ограждения из структурного стекла . Джон Уайли и сыновья. п. 29. ISBN 978-0-470-93185-1 .
- ^ Хайнс, Майкл; Джонсон, Бо (1997). «Свинец, стекло и окружающая среда». Обзоры химического общества . 26 (2): 145. doi : 10.1039/CS9972600133 .
- ^ «Хрустальное стекло | декоративное искусство» . Британская энциклопедия .
- ^ «База данных свойств высокотемпературного расплава стекла для моделирования процессов»; Редакторы: Томас П. Сьюард III и Тереза Васкотт; Американское керамическое общество, Вестервилль, Огайо, 2005 г., ISBN 1-57498-225-7
- ^ «Почему стоит выбрать Стекло?» . ФЕВЕ .
- ^ Сан, П.; и другие. (2018). «Проектирование и изготовление интегрированных пассивных устройств на основе стекла». 2018 19-я Международная конференция по технологиям электронной упаковки (ICEPT) . стр. 59–63. дои : 10.1109/ICEPT.2018.8480458 . ISBN 978-1-5386-6386-8 . S2CID 52935909 .
- ^ Летц, М.; и другие. (2018). «Стекло в электронных корпусах и интеграции: высокая добротность индуктивности для согласования импеданса 2,35 ГГц в стеклянных подложках толщиной 0,05 мм». 68-я конференция IEEE по электронным компонентам и технологиям (ECTC) , 2018 г. стр. 1089–1096. дои : 10.1109/ECTC.2018.00167 . ISBN 978-1-5386-4999-2 . S2CID 51972637 .
- ^ Лунден, Х.; и другие. (2014). «Новая технология сварки стекла для герметичной герметизации». Материалы 5-й конференции по технологиям системной интеграции электроники (ESTC) . стр. 1–4. дои : 10.1109/ESTC.2014.6962719 . ISBN 978-1-4799-4026-4 . S2CID 9980556 .
- ^ Перейти обратно: а б Зумдал, Стивен (2013). Лабораторное руководство . Cengage Обучение. стр. ix–xv. ISBN 978-1-285-69235-7 .
- ^ «Наука под стеклом» . Национальный музей американской истории . 29 июля 2015 г.
- ^ Басудеб, Кармакар (2017). Функциональные стекла и стеклокерамика: обработка, свойства и применение . Баттерворт-Хайнеманн. стр. 3–5. ISBN 978-0-12-805207-5 .
- ^ «Научное стеклодувное дело | Национальный музей американской истории» . Americanhistory.si.edu. 17 декабря 2012 года . Проверено 4 марта 2020 г.
- ↑ Драгоценный камень Тутанхамона намекает на космический удар , BBC News , 19 июля 2006 г.
- ^ Самые ранние перегородчатые эмали
- ^ Арвас, Виктор (1996). Искусство стекла: от модерна до ар-деко . Издательство Пападакис. стр. 1–54. ISBN 978-1-901092-00-4 .
- ^ «АЗ стекла» . Музей Виктории и Альберта . Проверено 9 марта 2020 г.
Внешние ссылки
- . Британская энциклопедия . Том. 12 (11-е изд.). 1911.
- История изготовления стекла в Канаде из Канадского музея цивилизации.
- «Как изготавливается ваша стеклянная посуда», Джордж В. Вальц, февраль 1951 г., Popular Science .
- «Все о стекле» от Музея стекла Корнинга: коллекция статей, мультимедиа и виртуальных книг о стекле, включая Словарь стекла .
