stringtranslate.com

Стекло

См. подпись
Стеклянный фасад здания

Стекло — некристаллическое твердое вещество , часто прозрачное , хрупкое и химически инертное. Он имеет широкое практическое, технологическое и декоративное применение, например, в оконных стеклах, посуде и оптике .

Стекло чаще всего образуется путем быстрого охлаждения ( закалки ) расплавленной формы ; некоторые стекла, такие как вулканическое стекло, встречаются в природе. Самыми известными и исторически самыми старыми типами промышленного стекла являются «силикатные стекла», основанные на химическом соединении кремнезема (диоксида кремния или кварца ), основного компонента песка . Натриево-известковое стекло , содержащее около 70% кремнезема, составляет около 90% производимого стекла. Термин « стекло» в обычном использовании часто используется для обозначения только этого типа материала, хотя стекла, не содержащие кремнезема, часто обладают желательными свойствами для применения в современных коммуникационных технологиях. Некоторые предметы, такие как стаканы и очки , настолько часто изготавливаются из силикатного стекла, что их называют просто по названию материала.

Несмотря на свою хрупкость, погребенное силикатное стекло может сохраняться в течение очень долгого времени, если его не трогать, и существует множество примеров фрагментов стекла из ранних культур изготовления стекла. 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 . Из-за легкости придания любой формы стекло традиционно используется для изготовления сосудов, таких как чаши , вазы , бутылки , банки и стаканы для питья. В наиболее твердых формах его также использовали для изготовления пресс-папье и шариков . Стекло может быть окрашено путем добавления солей металлов или окрашено и напечатано стекловидными эмалями , что привело к его использованию в витражах и других предметах искусства из стекла . Преломляющие , отражательные и пропускающие свойства стекла делают его пригодным для изготовления оптических линз , призм и материалов для оптоэлектроники . 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

Изображение, показывающее отсутствие периодического расположения в микроскопической структуре стекла.
Аморфная структура стеклообразного кремнезема (SiO 2 ) в двух измерениях. Дальний порядок отсутствует, хотя имеется локальное упорядочение относительно тетраэдрического расположения атомов кислорода (О) вокруг атомов кремния (Si).
Изображение, визуально показывающее разницу между микроскопическим расположением монокристаллов, поликристаллов и аморфных твердых тел, как объяснено в подписи.
Микроскопически монокристалл имеет атомы, находящиеся в почти идеальном периодическом расположении; поликристалл состоит из множества микроскопических кристаллов ; а аморфное твердое вещество, такое как стекло, не имеет периодической структуры даже микроскопически.

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 в жидкое состояние. [4] [5]

Стекло – аморфное твердое вещество . Хотя структура стекла на атомном уровне 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 не имеет 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 поверхности стекла 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 при больших значениях вязкости. периоды времени. [5] [11]

Образование из переохлажденной жидкости

Нерешенная задача по физике :

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]

(еще нерешенные задачи по физике)

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] , при котором определенные термодинамические переменные , такие как объем , энтропия и энтальпия , прерывисты в диапазоне стеклования. Стеклование можно описать как аналог фазового перехода второго рода, при котором интенсивные термодинамические переменные, такие как тепловое расширение и теплоемкость , являются прерывистыми. [2] Однако равновесная теория фазовых превращений не справедлива для стекла, и, следовательно, стеклование нельзя классифицировать как одно 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 , где молдавит (найден в центральной и восточной Европе) и ливийское пустынное стекло (найдено в районах восточной Сахары , пустынь восточной Ливии и западного Египта ) являются яркими примерами. [17] Стеклование кварца также может происходить, когда молния ударяет в песок , образуя полые, ветвящиеся корневидные структуры, называемые фульгуритами . [18] Тринитит — это стекловидный остаток, образовавшийся из песка пустыни на полигоне ядерной бомбы Тринити . [19] Стекло Эдеови , найденное в Южной Австралии , предположительно возникло в результате плейстоценовых луговых пожаров, ударов молний или сверхскоростного удара одного или нескольких астероидов или комет . [20]

История

См. подпись
Римская чашка-клетка IV века до н.э.

Обсидиановое стекло природного происхождения использовалось обществами каменного века , поскольку оно ломалось по очень острым краям, что делало его идеальным для режущих инструментов и оружия. [21] [22] Производство стекла насчитывает по меньшей мере 6000 лет, 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, изготовленного до получения стекла. с помощью процесса, аналогичного остеклению . [25] Раннее стекло редко было прозрачным и часто содержало примеси и дефекты, [21] и технически представляло собой 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.), предшествуют устойчивому производству 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 наблюдался 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 производства стекла в Трире (расположенном на территории современной Германии) произошел позднелатинский термин glesum , вероятно, от германского слова, обозначающего прозрачное блестящее вещество. [31] Стеклянные предметы были обнаружены по всей Римской империи, [32] в домашнем, погребальном , [33] и промышленном контексте, [34] а также в качестве предметов торговли на рынках в отдаленных провинциях. [35] [36] Примеры римского стекла были найдены за пределами бывшей Римской империи в Китае , [37] в странах Балтии , на Ближнем Востоке и в Индии . [38] Римляне усовершенствовали камео-стекло , изготавливаемое путем травления и резьбы по сплавленным слоям разных цветов для создания рельефного рисунка на стеклянном предмете. [39]

Сложные витражи в хоре базилики Сен-Дени.
Окна в хоре базилики Сен-Дени , одно из первых применений обширных площадей из стекла (архитектура начала 13 века с отреставрированным стеклом 19 века)

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 , известные примеры – в Шартрском соборе и базилике Сен-Дени . К 14 веку архитекторы проектировали здания со стенами из витражей , 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 в 19 веке витражи значительно возродились в архитектуре готического возрождения . [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 кристаллом, который широко использовался для изготовления окон, зеркал, корабельных фонарей и линз. [21] В 13, 14 и 15 веках эмалирование и золочение стеклянных сосудов были усовершенствованы в Египте и Сирии. [44] К концу 17 века Богемия стала важным регионом для производства стекла, оставаясь таковым 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 в 18 веке в моду вошло граненое стекло . [39] Декоративные стеклянные предметы стали важным средством искусства в период модерна в конце 19 века. [39]

На протяжении 20-го века новые технологии массового производства привели к широкой 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 , производя 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 лобовых стеклах транспортных средств. [48] ​​Оптическое стекло для очков использовалось со времен средневековья. [49] Производство линз становится все более эффективным, что помогает астрономам [50] , а также находит 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 , планшетных компьютеров и многих других типах информационных устройств . К ним относятся Gorilla Glass , разработанные и изготовленные компаниями Corning , Dragontrail компании AGC Inc. и Xensation компании Schott AG . [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, а число Аббе (которое характеризует дисперсию) от 15 до 100. [56] Показатель преломления может быть изменен за счет высокой плотности (показатель преломления увеличивается) или низкой плотности. (уменьшается показатель преломления) добавки. [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 поддерживать их в течение длительного периода при температуре, недостаточной для плавления. Таким образом производится кристаллический расстеклованный материал, известный как стеклянный фарфор Реомюра. [44] [59] Хотя очки обычно прозрачны для видимого света, они могут быть непрозрачными для света других 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

Стекло можно довольно легко расплавить и манипулировать им с помощью источника тепла.

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, как правило, 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, входящие в состав конкретного 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 варьируется в зависимости от химического состава и варьируется от 2,2 грамма на кубический сантиметр (2200 кг/м 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 чистого, безупречного стекла составляет 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 примерно в 10 16 раз менее вязко, чем у предыдущего стекла. оценка, сделанная в 1998 году и посвященная известково-натриевому 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

Силикат

Фотография песка крупным планом
Кварцевый песок (кремнезем) является основным сырьем в производстве товарного стекла.

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]

Газировка со вкусом лайма

Карбонат натрия (Na 2 CO 3 , «сода») является распространенной добавкой и снижает температуру стеклования. Однако силикат натрия водорастворим , поэтому для повышения химической стойкости обычно добавляют известь (CaO, оксид кальция , обычно получаемый из известняка ) , а также оксид магния (MgO) и оксид алюминия (Al 2 O 3 ). 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 прозрачное, 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]

Боросиликат

См. подпись
Мерный стакан из боросиликатного стекла Pyrex.

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 /°C [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 лабораторной посуды , бытовой посуды и автомобильных фар с закрытым лучом . [75]

Вести

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, а значит, и к высокой плотности свинца. высокий показатель преломления, что делает внешний вид стеклянной посуды более ярким и вызывает заметно более зеркальное отражение и увеличенную оптическую дисперсию . [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 . Большой ионный радиус иона Pb 2+ 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]

Алюмосиликат

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 составами, но оно обладает превосходной термостойкостью и долговечностью. [75] Алюмосиликатное стекло широко используется для производства стекловолокна , [83] используется для изготовления стеклопластиков (лодок, удочек и т. д.), посуды для плиты 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 в современных очках был заменен оксидом лантана . [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 в производстве интегральных схем в качестве изолятора. [86]

Стеклокерамика

Варочная панель, у которой включены два глаза
Высокопрочная стеклокерамическая варочная панель с незначительным тепловым расширением.

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 встроены 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 композитных материалах для аэрокосмической промышленности. [92] [89] [91]

Стекловолоконная вата 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 разрыва 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]

несиликатный

компакт-диск
CD -RW (CD). Халькогенидное стекло составляет основу технологии твердотельной памяти перезаписываемых компакт-дисков и DVD. [93]

Помимо обычных стекол на основе кремнезема , стекла могут образовывать и многие другие неорганические и органические 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 многих отношениях структурный аналог кремнеземных, фторидных , алюминатных , фосфатных , боратных и халькогенидных стекол ) обладают физико-химическими свойствами, полезными для их применения в производстве волокон . -оптические волноводы в сетях связи и других специализированных технологических приложениях. [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

См. подпись
Образцы аморфного металла в миллиметровом масштабе.

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]

Ряд сплавов изготавливается слоями толщиной более 1 миллиметра. Они известны как объемные металлические стекла (BMG). Liquidmetal Technologies продает ряд 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 наличие межфазного разрыва (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, известные из 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 ковалентной сети, а взаимодействуют только посредством слабых сил Ван-дер-Ваальса или посредством 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] сахарное стекло , [109] или Ca 0,4 K 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, выявленных с органическими жидкими электролитами, используемыми в современных литий-ионных аккумуляторных элементах. [111]

Производство

Выдувается раскаленный докрасна кусок стекла
Выдувание стекла
Промышленные роботы разгружают флоат-стекло
Роботизированная разгрузка флоат-стекла

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 (удаления пузырьков) образуется стекло . Этого можно добиться 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 беспрепятственно течет 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 выдувания 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 быть использованы для улучшения химической стойкости ( покрытия стеклянных контейнеров , внутренняя обработка стеклянных контейнеров ), прочности ( закаленное стекло , пуленепробиваемое стекло , ветровые стекла [117] ) или оптических свойств ( изолирующее остекление , анти- светоотражающее 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 используются в основном чистые химические вещества . 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 плавлении 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. Гомогенность стекла достигается за счет гомогенизации сырьевой смеси ( стеклошихты ), перемешивания расплава, а также дробления и повторного плавления 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] Добавки FeO и оксида хрома(III) (Cr 2 O 3 ) используются при производстве зеленых бутылок. [121] Оксид железа (III) , с другой стороны, дает желтое или желто-коричневое стекло. [123] Низкие концентрации (от 0,025 до 0,1%) оксида кобальта (CoO) позволяют получить кобальтовое стекло насыщенного темно-синего цвета . [124] Хром — очень мощный краситель, придающий темно-зеленый цвет. [125] Сера в сочетании с углеродом и солями железа дает янтарное стекло от желтоватого до почти черного. [126] Расплав стекла также может приобретать янтарный цвет из-за восстановительной атмосферы горения. [127] Сульфид кадмия дает имперский красный цвет , а в сочетании с селеном может давать оттенки желтого, оранжевого и красного цветов. [121] [123] Добавка оксида меди(II) (CuO) придает стеклу бирюзовый цвет, в отличие от оксида меди(I) (Cu 2 O), который дает тусклый коричнево-красный цвет. [128]

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- или прокатного листового стекла разрезаются по размеру путем надрезания и защелкивания материала, лазерной резки , водоструйной резки или пилы с алмазным диском . 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 (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 над горизонтами многих современных городов . [130] В этих системах используются фитинги из нержавеющей стали, утопленные в углубления в углах стеклянных панелей, что позволяет усиленным стеклам выглядеть неподдерживаемыми, 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 стаканов для воды, пива и вина . [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]

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 более высокую химическую стойкость к воде, что выгодно 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 герметизирующего материала в упаковке устройств, [136] [137] включая очень тонкую герметизацию исключительно на основе стекла. интегральные схемы и другие полупроводники 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] Лабораторная посуда включает в себя 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 по-прежнему нанимают квалифицированных стеклодувов для изготовления стеклянных приборов на заказ для своих экспериментальных нужд. [142]

Оптика

Стекло — универсальный материал в оптике благодаря 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 формирования изображения (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 по крайней мере 1300 годом до нашей эры и показано в качестве примера натурального стекла, найденного на пекторали Тутанхамона, [143] которое также содержало стекловидную эмаль , то есть расплавленное цветное стекло, используемое на металлической основе. Эмалированное стекло , украшение стеклянных сосудов цветными стеклянными красками, существует с 1300 г. до н.э. [144] и было известно 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 из камео-стекла или в техниках 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. Методы изготовления стеклянных изделий 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]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Определение стекла ASTM от 1945 года.
  2. ^ Аб Заллен, Р. (1983). Физика аморфных твердых тел . Нью-Йорк: Джон Уайли. стр. 1–32. ISBN 978-0-471-01968-8.
  3. ^ Кьюсак, Нью-Йорк (1987). Физика структурно-неупорядоченной материи: введение . Адам Хилгер совместно с издательством Университета Сассекса. п. 13. ISBN 978-0-85274-829-9.
  4. ^ abc Шольце, Хорст (1991). Стекло – природа, структура и свойства . Спрингер. стр. 3–5. ISBN 978-0-387-97396-8.
  5. ^ abcd Эллиот, SR (1984). Физика аморфных материалов . ООО «Лонгман Групп». стр. 1–52. ISBN 0-582-44636-8.
  6. ^ Нойманн, Флорин. «Стекло: жидкость или твердое тело - наука против городской легенды». Архивировано из оригинала 9 апреля 2007 года . Проверено 8 апреля 2007 г.
  7. ^ abc Гиббс, Филип. «Стекло жидкое или твердое?». Архивировано из оригинала 29 марта 2007 года . Проверено 21 марта 2007 г.
  8. ^ "Philip Gibbs" Glass Worldwide , (май/июнь 2007 г.), стр. 14–18.
  9. ^ Салмон, PS (2002). «Порядок внутри беспорядка». Природные материалы . 1 (2): 87–8. дои : 10.1038/nmat737. PMID  12618817. S2CID  39062607.
  10. ^ Аштекар, Сумит; Скотт, Грегори; Лидинг, Джозеф; Грюбеле, 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.
  11. ^ 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. PMID  21947892. S2CID  2246471.
  12. ^ Андерсон, PW (1995). «Сквозь стекло налегке». Наука . 267 (5204): 1615–16. doi : 10.1126/science.267.5204.1615-e. PMID  17808155. S2CID  28052338.
  13. ^ Филлипс, JC (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.
  14. ^ 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.
  15. ^ Лой, Джим. «Стекло — это жидкость?». Архивировано из оригинала 14 марта 2007 года . Проверено 21 марта 2007 г.
  16. ^ «Обсидиан: магматическая порода - изображения, использование, свойства» . geology.com .
  17. ^ «Импактиты: ударная брекчия, тектиты, молдавиты, обломочные конусы». geology.com .
  18. ^ Кляйн, Герман Йозеф (1 января 1881 г.). Земля, море и небо; или, Чудеса жизни и природы, тр. от нем. [Die Erde und ihr Organisches Leben] Г. Дж. Кляйна и доктора. Томе Дж. Миншалла.
  19. ↑ Джаймо, Кара (30 июня 2017 г.). «Долгий и странный период полураспада тринитита». Атлас Обскура . Проверено 8 июля 2017 г.
  20. ^ 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.
  21. ^ abcdef Уорд-Харви, К. (2009). Основные строительные материалы. Универсал-Издательство. стр. 83–90. ISBN 978-1-59942-954-0.
  22. ^ «Раскопки показывают ошеломляющую производительность оружейной промышленности каменного века» . Национальные географические новости . 13 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 3 октября 2019 г.
  23. ^ abc Джулиан Хендерсон (2013). Древнее стекло . Издательство Кембриджского университета. стр. 127–157. дои : 10.1017/CBO9781139021883.006.
  24. ^ «Стекло онлайн: История стекла». Архивировано из оригинала 24 октября 2011 года . Проверено 29 октября 2007 г.
  25. ^ «Все о стекле | Музей стекла Корнинг» . www.cmog.org .
  26. ^ Карклинс, Карлис (январь 2013 г.). «Саймон Кван – Ранний китайский фаянс, стеклянные бусины и подвески». БИСЕР: Журнал Общества исследователей бисера .
  27. ^ 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 )
  28. ^ Макинтош, Джейн (2008). Древняя долина Инда: новые перспективы. АВС-КЛИО. п. 99. ИСБН 978-1-57607-907-2.
  29. ^ «Как развивалось производство стекла в бронзовом веке? - DailyHistory.org» . dailyhistory.org .
  30. ^ Уайльд, Х. «Technologische Innovationen im 2. Jahrtausend v. Chr. Zur Verwendung und Verbreitung neuer Werkstoffe im ostmediterranen Raum». GOF IV, Bd 44, Висбаден, 2003 г., 25–26.
  31. ^ Дуглас, RW (1972). История стеклоделия . Хенли-он-Темз: GT Foulis & Co Ltd., с. 5. ISBN 978-0-85429-117-5.
  32. ^ Уайтхаус, Дэвид (2003). Римское стекло в Музее стекла Корнинг, том 3. Гудзонские холмы. п. 45. ИСБН 978-0-87290-155-1.
  33. ^ Художественный журнал. Добродетель и компания. 1888. с. 365.
  34. ^ Браун, Ал. (ноябрь 1921 г.). «Производство стеклянных молочных бутылок». Стекольная промышленность . Издательская компания Эшли. 2 (11): 259.
  35. ↑ Атон, Франческа, Прекрасно сохранившаяся 2000-летняя римская стеклянная чаша, обнаруженная в Нидерландах , Art News, 25 января 2022 г.
  36. ^ МакГриви, Нора, 2000-летняя римская чаша обнаружена неповрежденной в Нидерландах , National Geographic, 28 января 2022 г.
  37. ^ Дьен, Альберт Э. (2007). Цивилизация шести династий. Издательство Йельского университета. п. 290. ИСБН 978-0-300-07404-8.
  38. ^ Зильберман, Нил Ашер; Бауэр, Александр А. (2012). Оксфордский справочник по археологии. Издательство Оксфордского университета. п. 29. ISBN 978-0-19-973578-5.
  39. ^ abcd «стекло | Определение, состав и факты». Британская энциклопедия . 2 октября 2023 г.
  40. ^ 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 . 
  41. ^ 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.
  42. ^ Тутаг, Нола Хьюз; Гамильтон, Люси (1987). Обнаружение витражей в Детройте . Издательство Государственного университета Уэйна. стр. 11. ISBN 978-0-8143-1875-1.
  43. ^ Паккард, Роберт Т.; Кораб, Бальтазар; Хант, Уильям Дадли (1980). Энциклопедия американской архитектуры . МакГроу-Хилл. стр. 268. ISBN. 978-0-07-048010-0.
  44. ^ ab  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.
  45. ^ Фрейман, Стивен (2007). Глобальная дорожная карта по технологиям керамики и стекла. Джон Уайли и сыновья. п. 705. ИСБН 978-0-470-10491-0.
  46. ^ "Стекло депрессии". Архивировано из оригинала 2 декабря 2014 года . Проверено 19 октября 2007 г.
  47. ^ 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.
  48. ^ Лим, Генри В.; Хонигсманн, Герберт; Хоук, Джон Л.М. (2007). Фотодерматология. ЦРК Пресс. п. 274. ИСБН 978-1-4200-1996-4.
  49. ^ Бах, Ганс; Нейрот, Норберт (2012). Свойства оптического стекла. Спрингер. п. 267. ИСБН 978-3-642-57769-7.
  50. ^ Маклин, Ян С. (2008). Электронная визуализация в астрономии: детекторы и приборы. Springer Science & Business Media. п. 78. ИСБН 978-3-540-76582-0.
  51. ^ abc «Применение стекла - Европейский стеклянный альянс». Glassallianceeurope.eu . Проверено 1 марта 2020 г.
  52. ^ Энтерия, Наполеон; Акбарзаде, Алиакбар (2013). Науки о солнечной энергии и инженерные приложения. ЦРК Пресс. п. 122. ИСБН 978-0-203-76205-9.
  53. ^ «Производитель Gorilla Glass представляет ультратонкое и гибкое стекло Willow Glass» . Новости физики . Архивировано из оригинала 6 ноября 2013 года . Проверено 1 ноября 2013 г.
  54. ^ "Ксенсация". Шотт . Архивировано из оригинала 3 ноября 2013 года . Проверено 1 ноября 2013 г.
  55. ↑ Фингас, Джон (19 июля 2018 г.). «Gorilla Glass 6 дает телефонам больше шансов выдержать несколько падений». Engadget.
  56. ^ abcd Бах, Ганс; Нейрот, Норберт (2012). Свойства оптического стекла. Спрингер. стр. 1–11. ISBN 978-3-642-57769-7.
  57. ^ Уайт, Мэри Энн (2011). Физические свойства материалов, второе издание. ЦРК Пресс. п. 70. ИСБН 978-1-4398-9532-0.
  58. ^ Картер, К. Барри; Нортон, М. Грант (2007). Керамические материалы: наука и техника. Springer Science & Business Media. п. 583. ИСБН 978-0-387-46271-4.
  59. ^ Майсен, Бьорн О.; Рише, Паскаль (2005). Силикатные стекла и расплавы: свойства и структура . Эльзевир. п. 10.
  60. ^ abcde «Промышленное стекло - Свойства стекла». Британская энциклопедия .
  61. ^ Мэттокс, DM (2014). Справочник по обработке методом физического осаждения из паровой фазы (PVD). Издательство Кембриджского университета. п. 60. ИСБН 978-0-08-094658-0.
  62. ^ Зажицкий, Ежи (1991). Очки и состояние стекловидного тела. Издательство Кембриджского университета. п. 361. ИСБН 978-0-521-35582-7.
  63. ^ 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.
  64. ^ аб 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.
  65. ^ Дудеджа, Пуджа; Гупта, Раджул К.; Минхас, Амарджит Сингх (2016). Безопасность пищевых продуктов в 21 веке: взгляд на общественное здравоохранение. Академическая пресса. п. 550. ИСБН 978-0-12-801846-0.
  66. ^ Бенгису, М. (2013). Инженерная керамика. Springer Science & Business Media. п. 360. ИСБН 978-3-662-04350-9.
  67. ^ 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.
  68. ^ abcd Chawla, Сохан Л. (1993). Выбор материалов для борьбы с коррозией. АСМ Интернешнл. стр. 327–328. ISBN 978-1-61503-728-5.
  69. ^ Шэй Сторм (2004). «Плотность стекла». Справочник по физике: энциклопедия научных очерков . Викиданные  Q87511351.
  70. ^ «Прочность стекла». www.pilkington.com . Архивировано из оригинала 26 июля 2017 года . Проверено 24 ноября 2017 г.
  71. ↑ 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.
  72. ^ 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.
  73. ↑ Гоча, апрель (3 августа 2017 г.). «Расчеты вязкости стекла окончательно развенчивают миф о наблюдаемом течении в средневековых окнах». Американское керамическое общество .
  74. ^ abc «Добыча морского песка». Морские друзья . 8 февраля 1994 года. Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 года . Проверено 15 мая 2012 г.
  75. ^ abcdef «Стекло - Химическая энциклопедия». Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 1 апреля 2015 г.
  76. ^ ab BHWS де Йонг, «Стекло»; в «Энциклопедии промышленной химии Ульмана»; 5-е издание, том. A12, VCH Publishers, Вайнхайм, Германия, 1989, ISBN 978-3-527-20112-9 , стр. 365–432. 
  77. ^ аб Спенс, Уильям П.; Култерманн, Ева (2016). Строительные материалы, методы и технологии. Cengage Обучение. стр. 510–526. ISBN 978-1-305-08627-2.
  78. ^ «Свойства стекол PYREX®, PYREXPLUS® и низкоактиничных очков PYREX, код 7740» (PDF) . Corning, Inc. Архивировано (PDF) из оригинала 13 января 2012 года . Проверено 15 мая 2012 г.
  79. ^ «Технические данные AR-GLAS®» (PDF) . Schott, Inc. Архивировано (PDF) оригинала 12 июня 2012 года.
  80. ^ Шелби, JE (2017). Введение в науку и технологию стекла. Королевское химическое общество. п. 125. ИСБН 978-0-85404-639-3.
  81. ^ Шварц, Мел (2002). Энциклопедия материалов, деталей и отделки (второе изд.). ЦРК Пресс. п. 352. ИСБН 978-1-4200-1716-8.
  82. ^ 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.
  83. ^ Аскеланд, Дональд Р.; Фулай, Прадип П. (2008). Основы материаловедения и инженерии. Cengage Обучение. п. 485. ИСБН 978-0-495-24446-2.
  84. ^ «Ингредиенты для стекла - Из чего сделано стекло?». www.historyofglass.com . Архивировано из оригинала 23 апреля 2017 года . Проверено 23 апреля 2017 г.
  85. ^ 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.
  86. ^ Деринг, Роберт; Ниси, Ёсио (2007). Справочник по технологии производства полупроводников. ЦРК Пресс. стр. 12–13. ISBN 978-1-57444-675-3.
  87. ^ abc Голландия, Вольфрам; Билл, Джордж Х. (2012). Технология стеклокерамики. Джон Уайли и сыновья. стр. 1–38. ISBN 978-1-118-26592-5.
  88. ^ 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.
  89. ^ Аб Паркин, Брайан (2013). Стеклопластики. Эльзевир. стр. 3–41. ISBN 978-1-4831-0298-6.
  90. ^ Майер, Рейнер М. (1993). Конструкция из армированного пластика. Спрингер. п. 7. ISBN 978-0-85072-294-9.
  91. ^ ab «Свойства выбора чтения материи: идеальная командная работа». www.propertiesofmatter.si.edu . Архивировано из оригинала 12 мая 2016 года . Проверено 25 апреля 2017 г.
  92. ^ ab «Стекловолокно | стекло». Британская энциклопедия .
  93. ^ Грир, А. Линдси; Матур, Н. (2005). «Материаловедение: меняющееся лицо хамелеона». Природа . 437 (7063): 1246–1247. Бибкод : 2005Natur.437.1246G. дои : 10.1038/4371246а . PMID  16251941. S2CID  6972351.
  94. ^ Ривера, VAG; 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.
  95. ^ 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. doi :10.1016/j.optmat.2009.04.011.
  96. ^ 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.
  97. ^ 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 .
  98. ^ Дэвис, HA; 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.
  99. ^ 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.
  100. ^ 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.
  101. ^ 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.
  102. ^ "Публикации металлургического отдела" . Межведомственный отчет NIST 7127 . Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 года.
  103. ^ 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. doi : 10.1103/PhysRevB.74.104206.
  104. ^ «Основное направление исследований: полимерные очки». www-ics.u-strasbg.fr . Архивировано из оригинала 25 мая 2016 года.
  105. ^ Каррахер, Чарльз Э. младший (2012). Введение в химию полимеров. ЦРК Пресс. п. 274. ИСБН 978-1-4665-5495-5.
  106. ^ 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.
  107. ^ 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.
  108. ^ Дюпюи Дж., Джал Дж., Превель Б., Ауизера-Эларби А., Шье П., Диану А.Дж., Легран Дж. (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.
  109. ^ Хартель, Ричард В.; Хартель, АннаКейт (2014). Candy Bites: наука о сладостях. Springer Science & Business Media. п. 38. ISBN 978-1-4614-9383-9.
  110. ^ Чарбель Тенгрот (2001). «Структура Ca0,4K0,6(NO3)1,4 от стекла до жидкого состояния». Физ. Преподобный Б. 64 (22): 224207. Бибкод : 2001PhRvB..64v4207T. doi : 10.1103/PhysRevB.64.224207.
  111. ^ «Литий-ионный пионер представляет новую батарею, которая в три раза лучше» . Удача . Архивировано из оригинала 9 апреля 2017 года . Проверено 6 мая 2017 г.
  112. ^ Стеклодувное дело в Британской энциклопедии
  113. ^ "Стекло ПФГ". Pfg.co.za. Архивировано из оригинала 6 ноября 2009 года . Проверено 24 октября 2009 г.
  114. ^ Свод федеральных правил, раздел 40: Защита окружающей среды, часть 60 (конец раздела 60.1), в редакции от 1 июля 2011 г. Государственная типография. Октябрь 2011 г. ISBN. 978-0-16-088907-3.
  115. ^ 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.
  116. ^ Чисхолм, Хью , изд. (1911). "Стекло"  . Британская энциклопедия . Том. 12 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 87–105.
  117. ^ «Лобовые стекла, как они сделаны» . автостеклогуру . Проверено 9 февраля 2018 г.
  118. ^ Пантано, Карло. «Обработка поверхности стекла: коммерческие процессы, используемые в производстве стекла» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 9 сентября 2015 года.
  119. ^ ab «Плавка стекла, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория». Depts.washington.edu. Архивировано из оригинала 5 мая 2010 года . Проверено 24 октября 2009 г.
  120. ^ Флюгель, Александр. «Плавка стекла в лаборатории». Glassproperties.com. Архивировано из оригинала 13 февраля 2009 года . Проверено 24 октября 2009 г.
  121. ^ abcdef 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.
  122. ^ Уокер, Перрин; Тарн, Уильям Х. (1990). Справочник CRC по травителям металлов. ЦРК Пресс. п. 798. ИСБН 978-1-4398-2253-1.
  123. ^ аб Лангхамер, Антонин (2003). Легенда о богемском стекле: тысяча лет стекольного производства в самом сердце Европы. Тигрис. п. 273. ИСБН 978-8-0860-6211-2.
  124. ^ «3. Стекло, цвет и источник кобальта». Интернет-археология .
  125. ^ Информационный бюллетень по химическим веществам - Хром. Архивировано 15 августа 2017 г. на сайте Wayback Machine www.speclab.com.
  126. ^ Дэвид М. Исситт. Вещества, используемые при производстве цветного стекла 1st.glassman.com.
  127. ^ Шелби, Джеймс Э. (2007). Введение в науку и технологию стекла. Королевское химическое общество. п. 211. ИСБН 978-1-84755-116-0.
  128. ^ Аб Николсон, Пол Т.; Шоу, Ян (2000). Древнеегипетские материалы и технологии. Издательство Кембриджского университета. п. 208. ИСБН 978-0-521-45257-1.
  129. ^ Веллер, Бернхард; Унневер, Стефан; Таше, Силке; Харт, Кристина (2012). Стекло в строительстве: принципы, применение, примеры. Вальтер де Грюйтер. стр. 1–19. ISBN 978-3-0346-1571-6.
  130. ^ ab «Рост стеклянных зданий». Стеклянные времена . 9 января 2017 года . Проверено 1 марта 2020 г.
  131. ^ Паттерсон, Мик (2011). Структурные стеклянные фасады и ограждения. Джон Уайли и сыновья. п. 29. ISBN 978-0-470-93185-1.
  132. ^ Хайнс, Майкл; Джонсон, Бо (1997). «Свинец, стекло и окружающая среда». Обзоры химического общества . 26 (2): 145. doi : 10.1039/CS9972600133.
  133. ^ «Хрустальное стекло | декоративное искусство» . Британская энциклопедия .
  134. ^ «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. 
  135. ^ «Почему выбирают Стекло?». ФЕВЕ .
  136. ^ 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.
  137. ^ 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.
  138. ^ 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.
  139. ^ Аб Зумдал, Стивен (2013). Лабораторное руководство. Cengage Обучение. стр. ix–xv. ISBN 978-1-285-69235-7.
  140. ^ «Наука под стеклом». Национальный музей американской истории . 29 июля 2015 г.
  141. ^ Басудеб, Кармакар (2017). Функциональные стекла и стеклокерамика: обработка, свойства и применение. Баттерворт-Хайнеманн. стр. 3–5. ISBN 978-0-12-805207-5.
  142. ^ "Научное стеклодувное дело | Национальный музей американской истории" . Americanhistory.si.edu. 17 декабря 2012 года . Проверено 4 марта 2020 г. .
  143. ↑ Драгоценный камень Тутанхамона намекает на космический удар, BBC News , 19 июля 2006 г.
  144. ^ Самые ранние перегородчатые эмали
  145. ^ Арвас, Виктор (1996). Искусство стекла: от модерна до ар-деко. Издательство Пападакис. стр. 1–54. ISBN 978-1-901092-00-4.
  146. ^ "АЗ стекла". Музей Виктории и Альберта . Проверено 9 марта 2020 г.

Внешние ссылки