Oferta
Szkło sodowo-wapniowe
DIN 8902
Szkło sodowo-wapniowe jest najbardziej rozpowszechnionym rodzajem szkła, który wytwarza się przez stopienie surowców, takich jak soda, wapno, krzemionka, tlenek glinu, i małych ilości środków klarujących szkło w piecu w temperaturze do 1675° C. Arkusze szkła sodowo-wapniowego uzyskuje się przez wylewanie warstwy stopionego szkła na powierzchni roztopionej cyny. Metoda ta daje arkusze o jednolitej grubość i bardzo płaskie powierzchnie. Szkło sodowo-wapniowe jest materiałem bazowym dla większości rodzajów szkła (bezbarwnego, kolorowego i wzorzystego).
Szkło relatywnie niedrogie i łatwo dostępne, o szerokim zakresie zastosowań. Ze względu na wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej charakteryzuje się małą odpornością na nagłe zmiany temperatury.
Właściwości:
- może być chemicznie wzmocnione, aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczną *
- może być termicznie wzmocnione (hartowanie), aby zwiększyć odporność na szok termiczny i wytrzymałość mechaniczną
- może być obrabiane, powlekane optycznie, trawione chemicznie, piaskowane, barwione lub laminowane
- ma dobra płaskość i jakość powierzchni
- najniższy koszt wytwarzania elementów szklanych w postaci arkuszy
Skład chemiczny
| SiO2 | 72,60% |
| Na2O | 13,90% |
| CaO | 8,40% |
| MgO | 3,90% |
| Al2O3 | 1,10% |
| K2O | 0,60% |
| SO3 | 0,20% |
| Fe2O3 | 0,11% |
|
Wytrzymałość na zginanie
|
Wytrzymałość na ściskanie
|
|
Przepuszczalność światła 
Typowe parametry:
| Gęstość (przy 18 °C) | 2 500 kg/m3 |
| Twardość w skali Mohsa | 5 - 6 |
| Moduł sprężystości Young'a | 72 GPa |
| Moduł sprężystości poprzecznej | 30 GPa |
| Liczba Poissona | 0,23 |
| Wsp. naprężeń termicznych | 0,62 MPa/°C |
| Przewodność cieplna | 0,937 W/(m K) |
| Ciepło właściwe | 0,88 kJ/(kg K) |
| Wsp. rozszerzalności liniowej | 8,3 * 10 -6 °C |
| Średni wsp. załamania światła w zakresie widzialnym (380 - 780 nm) | 1.5 |
| Punkt mięknięcia | 715 °C |
| Punkt wyżarzania | 548 °C |
| Maksymalna temperatura pracy: | |
| - niehartowane | 110 °C |
| - hartowane | 150 °C |
| Temperatura szoku termicznego: | |
| - niehartowane | 50 °C |
| - hartowane | 118 °C |
| Stała dielektryczna (@ 20°C) | 7,75 |
| Oporność właściwa: | |
| 1000 Hz | @25°C: 9,7 log R Ω/cm @100°C: 9,1 log R Ω/cm @250°C: 6,5 log R Ω/cm |
| 60Hz | @25°C: 11 log R Ω/cm |
Co to jest szkło?
Szkło stanowi materiał stały składający się z cząsteczek, które nie tworzą regularnego układu krystalicznego. Gęstość szkła wynosi średnio 2500 kg/m3. Dzięki właściwości przewodzenia światła materiał sprawdza się podczas produkcji okien, soczewek, urządzeń optycznych, naczyń i opakowań. Szkło stosuje się w bardzo wielu branżach: budownictwie, medycynie, optyce, elektronice czy przemyśle motoryzacyjnym.
Składniki szkła
Odpowiedzią na pytanie, co to jest szkło, jest jego skład chemiczny. Materiał powstaje w wyniku topienia rozmaitych surowców. Do składników szkła należy:
- Piasek kwarcowy (szklarski) stanowiący jeden z głównych surowców służących do wytworzenia szkła. Jest on źródłem krzemionki nadającej szkłu twardość i przezroczystość.
- Boraks odgrywający ważną rolę, jeśli chodzi o zmniejszenie temperatury topnienia surowców oraz kontrolę lepkości szkła.
- Skalenie sodowo-potasowe dostarczające tlenek glinu, który jest ważnym składnikiem szkła wpływającym na wytrzymałość i stabilność materiału.
- Soda dostarczająca tlenków metali zasadowych, do których należy tlenek sodu i tlenek potasu. Pełnią one ważną funkcję w kontroli właściwości fizycznych szkła i obniżeniu temperatury topnienia.
- Wapienie dostarczające tlenków magnezu i wapnia oraz mogące zawierać inne tlenki metali, na przykład ołów i cynk. Tlenki wpływają na cechy chemiczne i fizyczne szkła, jego odporność na działanie czynników zewnętrznych i trwałość.
Produkcja szkła polega na dokładnym wymieszaniu wymienionych surowców i ich stopieniu w wysokiej temperaturze.
Szkło krzemianowe – proces produkcji
Produkcja szkła krzemianowego przebiega w bardzo wysokiej temperaturze. Proces polega na połączeniu trzech głównych składników szkła: piasku, węglanu wapnia i węglanu sodu. Podczas produkcji szkła krzemianowego dochodzi do rozkładu soli zawierających wapń i sód tworzących tlenki tych pierwiastków. Następnie tlenki reagują z piaskiem, wytwarzając złożoną mieszaninę krzemianów wapnia i sodu stanowiącą bazę dla szkła krzemianowego. Szkło krzemianowe charakteryzuje się doskonałą odpornością na wysokie temperatury, dzięki czemu stosuje się je do produkcji sprzętów laboratoryjnych, soczewek optycznych czy izolatorów termicznych w przemyśle.
Szkło typu FLOAT
Nazwa szkła – float – to w rzeczywistości nazwa procesu technologicznego, w którym masa szklana krzepnie na powierzchni roztopionej cyny. Opis procesu dostępny jest np. na stronie https://pl.wikipedia.org/wiki/Float_(szkło). Nazwę float stosuje się zazwyczaj do płaskiego szkła sodowo-wapniowego.
Szkło float jest produktem bazowym, stosowanym do produkcji innych rodzajów szkła specjalistycznego o polepszonych właściwościach. Droga do gotowego produktu wiedzie najczęściej przez dodatkową obróbkę: hartowanie, wyżarzanie, wzmacnianie termiczne, laminowanie i inne.
Szkło sodowo-wapniowe float używane w zastosowaniach technicznych zazwyczaj poddaje się procesowi hartowania. Podczas hartowania tafla szklana ogrzewana jest do temperatury około 700 °C, a potem bardzo szybko schłodzona zimnym powietrzem. Dzięki temu zmienia się mikrostruktura szkła. Dodatkowym efektem hartowania jest uzyskanie przez szkło cech bezpieczeństwa. Hartowane szkło jest bardzo twarde na zewnątrz zaś miękkie w środku, dzięki czemu naprężenia w strukturze szkła powodują w czasie rozbicia rozpadnięcie się tafli szklanej na niewielkie kawałki o tępych krawędziach. Jednakże w procesie hartowania szkło może ulegać drobnym odkształceniom. Przy hartowaniu szkła typu float należy się liczyć z możliwością wystąpienia odkształceń nie większych niż podano w tabeli poniżej.
Dopuszczalne normy odkształcenia szkła w procesie hartowania mierzone po krawędzi szyby
| Grubość szkła | Max odkształcenie na 1m 1) |
|---|---|
| 3 mm | 3 mm |
| 4 mm - 5 mm | 2 mm |
| 6 mm - 10 mm | 1,5 mm |
1) proporcjonalnie do wymiaru. Przykładowo: tafla szkła o grubości 8 mm i wymiarach 600 x 600 mm na skutek hartowania ma prawo odkształcić się o 0,6 m x 1,5 mm = 0,9 mm. Należy ten fakt uwzględniać na etapie projektowania.
Szkło hartowane posiada zwiększoną wytrzymałość mechaniczną i termiczną w porównaniu z "normalnym" szkłem (zob. powyżej).