Боросиликатное стекло вредно

Содержание
  1. Общие сведения о боросиликатном стекле
  2. Что собой представляет боросиликатное стекло?
  3. Особенности производства и основные свойства материала
  4. Сферы применения
  5. Боросиликатное стекло: характеристики, производство и применение
  6. Состав стекла
  7. Основные характеристики стекла
  8. Типоразмеры и формат выпуска
  9. Сферы применения
  10. Противопожарное боросиликатное стекло
  11. Ограничения по использованию стекла
  12. Заключение
  13. Какая посуда вредна для здоровья: в чем можно и нельзя готовить пищу
  14. Существует ли безопасная посуда для здоровья
  15. В какой посуде можно и нельзя готовить пищу
  16. Чугунная посуда: польза и вред
  17. Алюминиевая посуда: вред и польза
  18. Медная посуда: польза и вред
  19. Вред хрустальной посуды
  20. Силиконовая посуда: польза и вред
  21. Эмалированная посуда: польза и вред
  22. Серебряная посуда: польза и вред
  23. Чем вредна посуда из полипропилена
  24. Посуда из нержавеющей стали (нержавейки): вред и польза
  25. Мельхиоровая посуда
  26. Оловянная посуда
  27. Посуда из стеклокерамики
  28. Оцинкованная посуда
  29. Посуда с тефлоновым покрытием
  30. Посуда из меламина
  31. Керамическая посуда: вред и польза
  32. Стеклянная посуда: вред или польза
  33. Акриловая посуда
  34. Опаловая посуда: вред и польза
  35. Какая посуда не вредна для здоровья
  36. Вред пластиковых бутылок и полиэтиленовой пленки: в чём опасность
  37. Нежно о твердом: на что способно боросиликатное стекло?
  38. О твердом стекле
  39. «Родители»
  40. О творчестве
  41. О возможностях твердого стекла
  42. Примеры «функциональных вещей»
  43. О необычных оттенках и приемах
  44. Примеры украшений в разных техниках
  45. О самом сложном в работе
  46. Виды и свойства стекла
  47. Обычное стекло
  48. Боросиликатное стекло
  49. Хрустальное стекло
  50. Свойства стекла
  51. Свойства стекла производства Corning

Общие сведения о боросиликатном стекле

Боросиликатное стекло вредно

Наверняка вам не раз приходилось слышать об уникальных свойствах жаропрочных стекол, которые в наши дни используют практически повсеместно – и в быту, и в промышленности, и в медицине, и в энергетике. На самом деле, говоря о жаропрочных стеклах, мы имеем в виду так называемые боросиликатные стекла.

Что собой представляет боросиликатное стекло?

Боросиликатное стекло – это особый вид силикатных (обычных) стекол, в который помимо основных компонентов (окислов): кварцевого писка (оксид кремния), углеродистого натрия (соды) и известняка (оксида кальция) – добавлен оксид бора (В2О3). Отсюда и название: боро+силикатные.

Именно благодаря оксиду бора стекло становится устойчивым как к низким (до -80 градусов по Цельсию), так и к высоким температурам (температура размягчения составляет 525 градусов по Цельсию) и приобретает определенную инертность ко многим химических веществам: кислотам, солям, щелочам и большинству органических соединений. Есть всего 4 вещи, которых “боится” боросиликат:

•    плавиковая/фтороводородная кислота •    концентрат фосфорной кислоты; •    концентрированная едкая щелочь в совокупности с высокой температурой;

•    резкие перепады температур.

Первое жаропрочное стекло получил в XIX веке немец и химик по профессии – Фридрих Шотт. Именно он догадался добавить в классическую формулу немного оксида бора. Полученное стекло стало продаваться на рынке под брендом “DURAN”.

Однако по-настоящему востребованными боросиликаты стали лишь в период первой мировой войны – в 1915 году. Их выпускала фирма “Corning Glass Works” под брендом “Pyrex”.

До не давнего времени боросиликаты полностью ассоциировались с этой торговой маркой.

Особенности производства и основные свойства материала

Технология изготовления боросиликатов почти ничем не отличается от классического стекла. Для их варки используют специальные печи с диапазоном температур свыше 1300 градусов по Цельсию.

Жидкое стекло формуют на расплавленном металле – это так называемый флоат-процесс непрерывного получения листового стекла.

Готовый материал не подлежит нарезке, а потому производится сразу определенного размера.

Плотность боросиликатов ниже, чем у обычных – силикатных стекол. При тепловом ударе (например, во время пожара) они не осыпаются на мелкие кусочки, а лопаются и разламываются на крупные элементы с тупыми краями. Вот почему их нередко используют для повышения пожарной безопасности в жилых и коммерческих помещениях.

Чтобы жаропрочное стекло стало пожаропрочным, его необходимо дополнительно нагреть. Из готовых стекол компануют стеклопакеты, двери и даже особые пожарные перегородки – высотой чуть больше двух метров.

Боросиликаты способны удерживать огонь в течение часа, при этом, даже при нагреваясь, они сохраняют свою прозрачность.

Единственное чем опасны боросиликаты во время пожара – это контактом с кожей, ведь они прекрасно передают тепловое излучение (до 90%).

Кстати, это свойство боросиликатного стекла позволяет использовать их при изготовлением вакуумных поглощающих солнечный свет трубок в водонагревателях, солнечных батареях и пр.

Вакуумная трубка из боросиликаного стекла на самом деле представляет собой не одну, а целых две трубки, надетые одна на другую, между которыми искусственно создается вакуум.

Такое расположение позволяет эффективно поглощать тепловое излучение от солнца и сохранять его внутри второй трубки, в то время как вакуум не дает теплу рассеиваться наружу. Теплопотери вакуумных боросиликатных теплоносителей в разы ниже, чем в панельных коллекторах.

Более того, вакуумные трубки отлично функционируют и в зимнее время! На сегодняшний день вакуумные трубки наиболее востребованы в развитых западных странах, например, Германии, Англии, Канаде и Китае.

Сферы применения

Помимо вышеперечисленных существует еще множество направлений использования боросиликатов. Это изготовление:

•    медицинских пипеток и пробирок боросиликатного стекла.; •    стекол для фонарей и ламп; •    посуды из боросиликатного стекла •    частей электронагревательных приборов (печек, микроволновок, чайников, плит и пр.) •    стеклянных инструментов;

•    полупроводников в плазменных телевизорах;

По поводу использования боросиликатов и посуды боросиликатного стекла в быту нередко возникают вопросы. И прежде всего: вредно ли боросиликатное стекло?

Такие вопросы обычно возникают потому, что в сознании людей сидит информация. о вреде и токсичности борной кислоты. Это действительно так – борная кислота накапливается в организме и не выводится почками, в больших количествах она крайне плохо сказывается на здоровье человека.

Однако, как уже было сказано, в боросиликатах используется не борная кислота, а оксид бора, безопасный и часто используемый в виде эфиров.

В сочетании с другими элементами он образует химически устойчивую структуру, которая не опасна даже при высоких температурах.

Это дает нам все основания сказать, что боросиликатное стекло не вредно и вы смело можете использовать его даже для приготовления пищи детям.

Купить боросиликатное стекло сегодня можно повсеместно, цена на него варьируется 1-10 долларов за килограмм в зависимости от марки и компании-производителя.

Придать стеклянному элементу любую желаемую форму можно, используя технологию фигурной резки. Благодаря высокой точности инструмента, работа будет выполнена максимально аккуратно и ……
На сегодняшний день существует несколько технологий окрашивания стекла. Полностью автоматизированной является операция валковой покраски. Оператору достаточно выбрать оснвоные параметры работы ……
Проще всего нарезать стекло, используя шаблоны. Их изготавливают из плотного материала, накладывают на заготовку и обводят стеклорезом. Такая процедура позволяет минмизировать количество отходов ……
Стекло относится к аморфным материалам, поэтому рассчитать температуру его плавления оказывается довольно сложно. Расчет производитсяв лабораториях с использованием специальных измерительных ……

Источник: https://promplace.ru/steklo-staty/borosilikatnoe-steklo-1606.htm

Боросиликатное стекло: характеристики, производство и применение

Боросиликатное стекло: характеристики, производство и применение

Наделение традиционных материалов особыми характеристиками давно стало распространенной практикой.

Изделия с улучшенными свойствами химической защиты, повышенной жаропрочностью и твердостью используются в энергетике, машиностроении, производстве стройматериалов и в других сферах.

При этом не остаются без внимания и узкие области применения тех же огнестойких изделий. Так, в медицине широко используется боросиликатное стекло, посуда из которого отличается удобством в применении и немалым спектром защитных свойств.

Состав стекла

Технико-физические качества материалов определяются двумя факторами – техникой обработки в процессе производства и компонентами первичной элементной базы.

По большому счету данное стекло является представителем группы обычных силикатных материалов, основу которых составляют окислы. Это базовый перечень компонентов, в числе которых углеродистый натрий, кварцевый песок и оксид кальция, то есть известняк.

При этом боросиликатное стекло отличается присутствием в составе и еще одного элемента, определившего во многом нестандартные качества структуры. В общий силикатный состав добавляется оксид бора, который и обеспечивает устойчивость стекла к температурным перепадам.

Конечно, на этом состав современных стекол не ограничивается, поскольку технологи модифицируют наборы элементов, ориентируясь на конкретные требования к конечным изделиям.

В целом методика изготовления боросиликатного материала схожа с технологией производства обычных стекол. В процессе варки основного расплава задействуются печные агрегаты с температурой более 1300ºC.

Жидкая масса формуется на специальных металлических панелях. По технике флоат-процесс производится листовое боросиликатное стекло с заданными размерами.

Особенность этого метода заключается в том, что полученные листы не нарезаются и вообще не корректируются, а в готовой форме используются конечным потребителем.

Из таких стекол в дальнейшем компонуются стеклопакеты, двери, а в некоторых случаях и противопожарные перегородки. Немалая доля производств, занимающихся выпуском таких стекол, ориентируется на изготовление готовой посуды.

Это могут быть пробирки, сосуды, чаши и другие предметы, применяемые в медицине и техническом обеспечении исследовательских центров. На специальном оборудовании выполняется механическая резка и полировка слитков, из которых в дальнейшем получается лабораторная посуда из стекла в разных формах.

Собственно, главным отличием изготовления данного материала от обычных силикатных аналогов является организация рабочего процесса в условиях более высокой температуры.

Основные характеристики стекла

Стекло такого типа выгодно по многим свойствам и эксплуатационным характеристикам. В первую очередь это широкий температурный диапазон окружающей среды, в которой может использоваться стекло. В стандартном исполнении материал выдерживает мороз до -80ºC и жар на уровне 525ºC.

С точки зрения эксплуатации в лабораторных условиях на первое место выходит стойкость уже к химическим воздействиям. Именно такими качествами наделяется медицинская пробирка.

Боросиликатного стекла с его инертностью достаточно, чтобы пользователь мог надежно уберечь содержимое от кислот, солей, щелочей и органических соединений. Отмечается и механическая стойкость данного материала.

Поскольку коэффициент плотности у боросиликатной основы выше, чем у силикатных стекол, она лучше защищена от риска физических повреждений. Кроме того, сильные тепловые воздействия не разрушают поверхность стекла на мелкие фрагменты, а лопают панели, у которых образуются тупые и безопасные края.

Типоразмеры и формат выпуска

Специализированная посуда обычно выпускается под заказ лабораторий и медицинских предприятий. Однако производство листовых материалов предусматривает некоторые стандарты выпуска. В частности, по толщине стеклянная панель может иметь 6-12 мм. При этом погрешность обычно не превышает 0,3 мм.

Максимальный формат, в котором производится листовое термостойкое стекло, представлен типоразмером 150х300 см. Но, опять же, по спецзаказу многие предприятия при наличии технологической возможности расширяют и эти параметры изготовления.

Что касается минимальных значений, то принято считать формат 10х10 см наиболее мелкой единицей выпуска такого стекла.

Сферы применения

Как уже отмечалось, характеристики материала наилучшим образом подходят для применения в лабораториях, в оснащении медицинских кабинетов и т.д. Для таких целей производители выпускают колбы, сосуды, пробирки и другие изделия.

Вакуумная трубка боросиликатного стекла, кроме особых физических характеристик, имеет и конструкционную особенность. Хотя внешне может показаться, что это одна трубка, на самом деле их две и они образуют вакуум. Находит свое применение и листовое стекло такого типа.

Его обычно применяют в качестве перегородок, в оптической технике и при оснащении помещений защитными барьерами.

Противопожарное боросиликатное стекло

Качества пожаростойкости ценятся особенно высоко – одна из ключевых характеристик боросиликатного материала. Производители выпускают специальные панели для остекления и устройства дверных и оконных полотен с повышенными защитными качествами.

При этом, например, спайдерное остекление отличается не только огнеупорными свойствами, но и механической стойкостью. В комплектации типовых пластиковых оконных систем также применяется термостойкое стекло, обеспечивающее тепловую защиту.

Получают распространение и огнестойкие материалы для оформления потолочных и напольных поверхностей.

Ограничения по использованию стекла

Несмотря на широкий набор выгодных технико-эксплуатационных свойств, боросиликатные изделия имеют и некоторые ограничения по использованию. Что касается взаимодействия с открытым пламенем, то материал способен удерживать огонь не более часа. Этот нюанс не позволяет применять такое стекло в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Есть и ограничения для других сфер применения. В частности, лабораторная посуда из стекла не выдерживает контактов с плавиковыми и фтороводородными кислотами. Негативно влияет на пробирки с колбами и едкая щелочь, воздействие которой подкрепляется высокой температурой.

Сам по себе экстремальный температурный режим не разрушает стекло, но резкие перепады не позволяют материалу своевременно адаптировать структуру.

Заключение

Боросиликатные стеклянные изделия не стоит рассматривать как специальный материал для целенаправленной защиты от химических воздействий и огня. Можно сказать, что это второстепенные и даже вспомогательные характеристики, которыми для повышения практичности наделяются традиционные изделия.

Тем не менее боросиликатное стекло, кроме защитных качеств, сохраняет и такие свойства, как прозрачность и светопропускная способность. Поэтому сочетание механической стойкости, огнеупорности и светопрозрачности позволяет рассматривать материал в качестве уникального.

По крайней мере, таковой является лабораторная посуда, которая, помимо названных характеристик, также обладает оптимальной инертностью.

Источник: http://fb.ru/article/252063/borosilikatnoe-steklo-harakteristiki-proizvodstvo-i-primenenie

Какая посуда вредна для здоровья: в чем можно и нельзя готовить пищу

Чтобы избежать многих болезней, важно не только правильно питаться, но и знать, какая посуда приносит вред здоровью, потому как материал, из которого она изготовлена, способен выделять опасные вещества.

Существует ли безопасная посуда для здоровья

Среди широкого ассортимента изделий для хранения и приготовления пищи безопасной считается чугунная, глиняная, эмалированная посуда и та, которая была изготовлена из нержавеющей стали. Во всех остальных случаях вредная посуда способна оказывать негативное воздействие на организм человека:

  • Выделять ядовитые вещества при нагревании;
  • Вызывать сильную аллергию или пищевое отравление;
  • Окисляться, в результате чего активизируются вредные вещества.

Разумеется, при выборе любой посуды следует обратить внимание не только на материал, из которого она изготовлена, но и на состав, который обычно указывается на этикетках. Например, некачественная нержавейка может содержать никель, который при нагревании пищи придает ей металлический привкус.

В какой посуде можно и нельзя готовить пищу

Посуда, вредная для здоровья: миф или реальность

Чугунная посуда: польза и вред

Изделия из чугуна лучше всего использовать для жарки или варки, потому как пища в ней не пригорает, а сам материал является экологически чистым и со временем становится только прочнее и безопаснее.

Алюминиевая посуда: вред и польза

Именно такая посуда считается самой вредной, потому как при нагревании активно выделяет ионы металла. Под воздействием кислот, содержащихся в молоке или любом другом продукте, алюминий переходит в пищу.

  • В таких кастрюлях категорически запрещается жарить и варить супы или овощи.
  • Ежедневное использование утвари из алюминия нередко приводит к пищевым отравлениям.

Медная посуда: польза и вред

Выполненная из меди посуда совершенно безвредна для организма, потому как даже если ее ионы попадают в него, то они очень быстро выводятся.

  • Несмотря на это, в ней есть значительный недостаток: при приготовлении фруктов или овощей медь разрушает наибольшую часть содержащихся в них витаминов;
  • Если в пище есть кислоты, то она может вступать с ними в реакцию.

Вред хрустальной посуды

Чаще всего из хрустальной посуды люди пьют напитки, и в этом случае она считается безопасной.

  • Если же в ней хранить жидкости, то она начинает выделять свинец, который в дальнейшем наносит организму вред.

Силиконовая посуда: польза и вред

Несмотря на то, что силикон содержит хром, кобальт, медь и другие компоненты, изготовленные из него формы для выпечки можно безопасно использовать:

  • благодаря особым технологиям и требованиям, которые предъявляются к производству такой утвари, высвобождение вредных веществ под воздействием температур не происходит.

Эмалированная посуда: польза и вред

Изначально эмалированная посуда была предназначена именно для защиты от попадания ионов металла в пищу, но здесь все зависит от цвета покрытия:

  • Безопасным считается синий, черный, кремовый, белый или серо-голубой цвет,
  • От красного, желтого или коричневого оттенка стоит отказаться – они содержат много красителей и обладают низкими защитными свойствами.

Серебряная посуда: польза и вред

Издавна посуда, сделанная из серебра, считалась самой лучшей: она не только выглядит хорошо, но и убивает всевозможные бактерии, тем самым предотвращая их попадание в организм человека.

  • Совсем недавно в некоторых СМИ появилась информация о том, что данный металл не способен сохранять полезные элементы и удалять вредные, однако прямых доказательств этому нет.

Чем вредна посуда из полипропилена

Пластиковая посуда обладает тремя степени термостойкости:

  • Высокой,
  • Средней,
  • Низкой.

В первом случае подразумеваются контейнеры для еды, которые можно помещать в микроволновку, а во всех остальных – всевозможные миски, стаканчики, вилки, ложки и т.д. вне зависимости от способности выдерживать высокие температуры, разогревать блюда в такой таре не рекомендуется, потому как при высоких температурах пластик может плавиться и выделять вредные элементы.

Полипропиленовую посуду также нельзя использовать и для хранения пищи.

Посуда из нержавеющей стали (нержавейки): вред и польза

Стальная посуда может безопасно использоваться для жарки и приготовления первых блюд, однако хранить пищу в ней нельзя, потому как она способна выделять никель, проникающий в блюда.

Мельхиоровая посуда

Уже несколько веков изделия из мельхиора пользуются большой популярностью, и совершенно не зря: несмотря на то, что они изготавливаются из сплава меди и никеля, для здоровья человека они безопасны – достаточно лишь вовремя очищать их от налета.

Оловянная посуда

     

Проверьте, какой у вас % жира в организме, ИМТ и другие важные параметры

       

В целом, утварь из олова безопасна, однако если в ней есть примеси из свинца, от которого она со временем темнеет, от ее использования лучше всего отказаться.

Посуда из стеклокерамики

Изготовленная из керамики посуда безвредна лишь в том случае, если на ней нет сколов и трещин, иначе в организм могут попадать соли тяжелых металлов.

  • Кроме того, внутри тарелок из такого материала могут быть рисунки, нанесенные красками, содержащими свинец, поэтому для использования по прямому назначению она не рекомендуется.

Оцинкованная посуда

  • Такая посуда не подходит для термообработки продуктов, т.к. при нагревании она выделяет цинк.
  • Хранить пищу в ней не стоит по тем же самым соображениям.

Посуда с тефлоновым покрытием

Сейчас тефлоном покрывают не только сковородки, но и другую кухонную утварь, однако если происходит нарушение целостности покрытия, от такой посуды лучше всего избавиться, потому как она провоцирует развитие ожирения и онкологических заболеваний.

Посуда из меламина

  • Если на такой посуде имеются повреждения, она начинает выделять опасный яд – формальдегид. В этом случае от нее необходимо отказаться.
  • Также она не подходит для жарки или варки.

Керамическая посуда: вред и польза

  • В отличие от тефлона, покрытая термолоном посуда является более безвредной, т.к. ее негативное влияние на здоровье человека ничем не подтверждено.
  • К тому же ее можно нагревать до 400 градусов и более.

Стеклянная посуда: вред или польза

Как и керамические емкости, емкости для запекания, кружки и тарелки из стекла не приносят здоровью никакого вреда, потому как они изготавливаются без использования негативно влияющих на организм человека элементов.

Акриловая посуда

  • Если не разогревать в такой утвари еду, то она вполне безопасна.
  • В отличие от вредной одноразовой посуды, ее можно использовать неоднократно, и в этом она очевидно выигрывает.

Опаловая посуда: вред и польза

Благодаря современным технологиям посуда из опалового стекла получается очень легкой и изящной:

  • На нее можно наносить различные рисунки, что никак не влияет на ее прочность.
  • Она практически не имеет пор, что позволяет ее считать совершенно безопасной для хранения пищи.
  • Хорошо переносит перепады температур, от высоких до низких. Кастрюли, изготовленные из матового стекла, прекрасно подходят для применения в микроволновых печах.
  • Обладает низкой теплопроводностью, что позволяет продолжительное время сохранять еду в горячем состоянии.
  • Хорошо поддается мойке, ее легко содержать в идеальной чистоте.
  • Устойчива к применению любых моющих средств, они не наносят ей видимого вреда.
  • Обладая повышенной прочностью, данная посуда может храниться в стопках, что позволяет экономить место на вашей кухне.

Какая посуда не вредна для здоровья

Самой вредной считается никелированная посуда, т.к. она содержит никель, однако она является наиболее распространенной. Готовить и хранить пищу лучше всего в емкостях, сделанных из следующих материалов:

  • Глина;
  • Чугун;
  • Нержавейка (в ней оставлять блюда на долгое время нельзя).

Может ли посуда быть вредной для здоровья: в чем следует хранить и готовить пищу

Вред пластиковых бутылок и полиэтиленовой пленки: в чём опасность

В составе пластиковой тары может содержаться химическое вещество бисфенол-А — синтетический аналог женского полового гормона, которое способно проникать в воду или жидкость, а затем и в организм человека.

Если вы пьёте воду из пластиковых бутылок, то тем самым увеличиваете содержание бисфенола в организме:

  • Учёные Гарвардского университета проводили исследования и выяснили: употребление холодных жидкостей из пластика в течение всего лишь одной недели повышает уровень бисфенола в моче на 69%.
  • Выделение бисфенола зависит от температуры. Чем выше температура, тем активнее происходит загрязнение воды бисфенолом из пластика. То есть обычная летняя жара способна повысить концентрацию в воде вредного вещества в десятки раз.
  • Если наполнять горячей жидкостью или специально греть пластиковые бутылки, то выделение бисфенола увеличится до 55 раз! Этот факт следует знать родителям, которые греют молоко в пластиковых бутылочках для своих детей.
  • Повышенная концентрация бисфенола повышает вероятность рака простаты у мужчин и оказывает негативное влияние на мужское здоровье, так как нарушается гормональный фон.
  • Беременным женщинам вообще противопоказано пить воду из пластиковых бутылок, так как из-за отравления бисфенолом ребёнок может появиться на свет с врождёнными дефектами.

(5 , 5,00 из 5)

Источник: http://happy-womens.com/kakaya-posuda-vredna-dlya-zdorovya.html

Нежно о твердом: на что способно боросиликатное стекло?

В середине 1980-х несколько американских энтузиастов, освоивших технику работы с так называемым «твердым» стеклом, заразили своим искусством целый континент.

Изготовлением фантазийных курительных трубок и других декоративных предметов занялись сначала десятки человек, затем — тысячи, и в конце концов — сотни тысяч.

Это породило в США уникальный культурный феномен любительского искусства, и одновременно — основательный бизнес по продаже материалов и оборудования.

В нашей стране техникой работы с твердым стеклом пока что владеют единицы, она практически не известна ни специалистам, ни публике.

Мастера отечественного лэмпворка, как правило, работают с «мягким» стеклом (об отличиях твердого и мягкого стекла читайте внизу в нашей справке).

Однако встреченные нами на зимнем Concept Market основатели марки 78 Glass из Петербурга, около трех лет назад освоившие «твердые» техники, верят, что «американская эпидемия» рано или поздно доберется и до России. 

Мы попросили дизайнеров 78 Glass рассказать о возможностях твердого стекла и своем опыте.

78 Glass

О твердом стекле

Мы работаем с боросиликатным стеклом, которое относится к твердым видам стекла. Боросиликатное стекло отличается повышенной химической стойкостью и значительно меньшим коэффициентом линейного теплового расширения (COE) по сравнению с мягким.

Благодаря низкому COE твердое стекло не трескается при резких изменениях температуры. Кроме того, оно очень тугоплавкое.

Это свойство дает мастерам возможность выполнять высоко контролируемую работу и добиваться крайне точных и мелкодетализированных узоров стекла в стекле.

Также боросиликатное стекло имеет прекрасные оптические свойства. Именно из него будут сделаны зеркала гигантского Магелланова телескопа, чья разрешающая способность в 10 раз превысит возможности телескопа Хаббла.

«Родители»

Техника работы с твердым стеклом впервые возникла в США в середине 1980-х. Там ее принято называть «contemporary lampwork» или «flamework». В отличие от более привычного нам лэмпворка, это работа исключительно с боросиликатным стеклом, на более мощных горелках и в очень широком спектре техник.

Лучше всего историю возникновения этого движения в США описывает документальный фильм Degenerative Art, который был снят 10 лет назад. Фильм показывает, как пару десятков лет назад этот вид искусства только зарождался. Пара энтузиастов придумали изготавливать очень эффектные стеклянные курительные трубки, продавая их на маркетах и фестивалях.

Благодаря изначальной «несерьезности» этого занятия (коммерческая составляющая была минимальной, люди занимались этим ради драйва, устраивали между собой соревнования и перенимали друг у друга новые приемы), число любителей росло как на дрожжах.

В итоге к сегодняшнему дню это увлечение охватывает, наверное, 300-400 тысяч человек. К тому же оно выросло в серьезный бизнес, который обслуживает всех любителей.

Мы, например, заказываем в США и специальные горелки, и само стекло — здесь всего этого не найти.

Фильм Degenerate Art:

О творчестве

Мы с ребятами были самыми обычными офисными сотрудниками. Постепенно стало казаться, что жизнь слишком однообразна, и что-то во всем этом не то, неясно зачем мы всем этим занимаемся. Мы много сидели в интернете, смотрели, что в жизни есть еще. И в какой-то момент на глаза попался американский инстаграм с картинками, на которых были вот эти необычные вещи из стекла. И мы загорелись!

Увидев такие невероятные работы из стекла, моментально захотелось стать частью этого искусства. В России на тот момент не было людей, способных обучить флеймворку. Всему учились сами.

Некоторую информацию удалось почерпнуть из учебников по лабораторному стеклу, часть находили по крупицам на тематических форумах и сайтах. Но в основном ко всему пришли методом проб и многочисленных ошибок.

Успешный результат подстегивает и вдохновляет.

Работы из боросиликатного стекла американских художников (фото: инстаграм аккаунт @banjoglass):

О возможностях твердого стекла

Люди зачастую не осознают, что наши работы выполнены полностью вручную и полностью из стекла. Когда не искушенный в этой теме человек видит наши изделия, мы часто слышим вопросы вроде «чем вы это выпиливаете и что засыпаете внутрь»? или «так а внутри-то что? что за объект/растение»?

Мы выпускаем две большие группы изделий. В одной — «функциональные» вещи (functional glass), такие как курительные трубки, сосуды, бокалы, пепельницы, аромалампы и подобное, все что угодно. И отдельно занимаемся созданием украшений. Обе линейки разнесены у нас по разным инстаграм-аккаунтам, один для функциональных, второй для украшений.

Все украшения у нас пока получаются штучные, или в виде комплекта. Изначально мы не ювелиры и не дизайнеры, поэтому не мыслили в терминах коллекций. Нас скорее все это время захватывал сам процесс — был постоянный выброс адреналина, вау, я могу еще и вот так! Но сейчас, наверное, наступает время, когда мы немного задумываемся, в какую сторону развиваться.

Примеры «функциональных вещей»

Работы и фотографии — 78 Glass.

О необычных оттенках и приемах

Любое цветное стекло получают, добавляя в прозрачное стекло различные оксиды металлов.

Например, кобальт дает синий оттенок, медь — красный, уран позволяет делать стекло светящимся ярко-зеленым цветом в ультрафиолете. А серебро в разных концентрациях дает просто колоссальный спектр оттенков.

серебра в стекле делает его цвет неоднородным и совершенно непредсказуемым. Такой эффект называют «striking color».

«Фуминг» (fuming) — это нанесение на стекло тончайшей пленки серебра или золота.

 В пламени горелки эти металлы быстро нагреваются и начинают испаряться, покрывая стекло плёнкой, которую мы потом по-особому обрабатываем в огне.

Колдуем немного, и получается совершенно невероятный, но полностью контролируемый результат. Таким образом получить можно любой цвет, даже тот, который сложно вообразить.

Примеры украшений в разных техниках

Работы и фотографии — 78 Glass.

Подвеска ручной работы из боросиликатного прозрачного стекла и серебра в технике fumecomb (fuming + honeycomb). В работе используется только черное цветное стекло для придания рисунку большего контраста, а сами же цветные узоры создаются при помощи напыления серебра в пламени горелки и последующей его термической обработке. 

Подвеска из боросиликатного стекла с очень детальным эффектом implosion — «взрыв» рисунка из цветных точек внутри прозрачного стекла:

Подвеска из боросиликатного стекла с напылением серебра и золота и одновременно в технике implosion. Дополнительный контраст рисунку придает темный задник:

Подвеска из боросиликатного стекла в технике implosion («взрыв») в виде цветка:

Украшения из боросиликатного стекла с «марблами» в технике implosion:

О самом сложном в работе

Сложно бывает поддерживать энтузиазм после череды неудач: иногда после нескольких дней работы изделие, в которое было вложено столько любви, трескается в последний момент, либо даже банально падает на пол за минуту до готовности. Хотя в целом сами изделия бывает не так-то просто разбить — они довольно прочные.

Хоть наша работа и вызывает всегда большой интерес, наши вещи востребованы, тем не менее на выпуск каждого мы тратим немало времени. Автоматизировать работу невозможно. При этом все материалы и инструменты, как мы уже говорили, приходится закупать за рубежом, и они довольно дороги. А мы к тому же каждый месяц платим за аренду мастерской и коммунальные услуги.

Изначально и до сих пор наша мастерская — это не коммерческий проект, а отдушина и место самовыражения. Место, где мы стараемся «нести в мир» самое важное — красоту и созидание. Во что получится вырасти — увидим.

Для техник лэмпворка могут использоваться два типа стекла — так называемое «мягкое» (soft glass) и «твердое» (hard glass). Применение того или иного вида требует своего оборудования и уровня квалификации мастера, и имеет свои возможности и ограничения.

К «мягким» чаще всего относят натриево-известковое (soda-lime) либо свинцовое (lead) стекло. Это знаменитые итальянские стекла (в том числе Муранские), чешские, немецкое Lauscha, японское Satake и Kinari, и другие. Техника работы с мягким стеклом оттачивалась столетиями, и мастера работают по всему миру.

Свинцовое стекло в свое время широко использовалось в США в производстве неоновых рекламных конструкций и вывесок, и кроме того было популярно среди американских стеклодувов.

Причиной снижения интереса к мягкому стеклу среди американских лэмпворкеров стали, с одной стороны, осознаваемые риски для здоровья и природы, а с другой — возросший интерес к твердым видам стекла, особенно после того, как стали доступны более разнообразные цвета, совместимые с чистым боросиликатом.

К «твердым» видам стекла обычно относят боросиликатное (одна из известных торговых марок — Pyrex), либо реже — кварцевое.

Это по сути обычное силикатное стекло (SiO2), но — обладающее более подвижной молекулярной структурой из-за химического элемента бора, который входит в его состав в качестве оксида.

Всего несколько десятилетий назад боросиликатное стекло еще не использовалось в лэмпворке и считалось «лабораторным».

Мягкое стекло расплавляется при более низких температурах пламени горелки. Для твердого стекла требуется намного больше тепла, и соответственно, более мощные горелки, а сама работа с твердым стеклом в среднем обходится дороже.

Мягкое стекло, в отличие от твердого, хуже переносит резкую смену температур. Оно значительно сильнее расширяется и сокращается при нагревании и охлаждении, чем твердое (коэффициент расширения — СОЕ — мягкого стекла колеблется от 90 до 104 в зависимости от вида).

Поэтому для работы с мягким стеклом необходимо поддерживать ровную температуру — особенно если заготовка содержит участки разной толщины, иначе оно может треснуть. Твердое стекло сокращается не так сильно (COE — 33), поэтому оно более «терпеливо».

Из твердого стекла можно выполнить интересные и сложные скульптурные изделия.

Первое время работы лэмпворкерам, имеющим дело с мягким или твердым стеклом, были доступны принципиально отличные цветовые палитры. Однако с ростом спроса «мягкостекольных» мастеров на серебристые полосы, и одновременно — с разработкой ярких «как у фломастеров» цветов для боросиликатного стекла, различия в цветовых палитрах стали не такими явными.

(Источники: форумы мастеров по стеклу США и https://en.wikipedia.org/wiki/Lampworking).

Все публикации в рубрике «Стили и техники» | в рубрике «Личный опыт» | Техники и стили в каталоге ЮВЕЛИРУМА

О художественном стекле на ЮВЕЛИРУМЕ:

Не только бусины: Анастасия Прибельская о тонкостях ювелирного стеклоделия | «От кутюр» в стекле: Юлия Дюбенко о новых уровнях развития лэмпворка

Источник: http://juvelirum.ru/nezhno-o-tverdom-na-chto-sposobno-borosilikatnoe-steklo/

Виды и свойства стекла

Виды и свойства стекла

Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты. Кварцевое стекло состоит из диоксида кремния SiO2 и является самым термостойким стеклом: коэффициент его линейного расширения в пределах 0 – 1000 °С составляет всего 6х10-7. Поэтому раскаленное кварцевое стекло, опущенное в холодную воду, не растрескивается.

Температура размягчения кварцевого стекла, при которой достигается динамическая вязкость 107 Пуаз (10 Пахс) равна 1250 °С. При отсутствии значительных перепадов давления кварцевые изделия можно применять до этой температуры. Полное же плавление кварцевого стекла, когда из него можно изготавливать изделия, наступает при 1500-1600 °С.

Известно два сорта кварцевого стекла: прозрачный кварц и молочно-матовый.

Мутность последнего вызвана обилием мельчайших пузырьков воздуха, которые при плавке стекла не могут быть удалены из-за высокой вязкости расплава.

Изделия из мутного кварцевого стекла обладают почти такими же свойствами, как и изделия из прозрачного кварца, за исключением оптических свойств и большей газовой проницаемости.

Поверхность кварцевого стекла обладает незначительной адсорбционной способностью к различным газам и влаге, но имеет наибольшую газопроницаемость среди всех стекол при повышенной температуре. Например, через кварцевую трубку со стенками толщиной в 1 мм и поверхностью 100 см2 при 750 °С за один час проникает 0,1 см3 Н2, если перепад давлений составляет 1 атм (0,1 МПа).

Кварцевое стекло следует тщательно предохранять от всяких загрязнений, даже таких как жирные следы от рук. Перед нагреванием кварцевого стекла имеющиеся на нем непрозрачные пятна снимают при помощи разбавленной фтороводородной кислоты, а жировые – этанолом или ацетоном.

Кварцевое стекло устойчиво в среде всех кислот, кроме HF и Н3РO4. На него не действуют до 1200 °С С12 и НСl, до 250 °С сухой F2. Нейтральные водные растворы NaF и SiF4 разрушают кварцевое стекло при нагревании. Оно совершенно непригодно для работ с водными растворами и расплавами гидроксидов щелочных металлов.

Кварцевое стекло при высокой температуре сохраняет свои электроизоляционные свойства. Его удельное электрическое сопротивление при 1000 °С равно 106 Омхсм.

Обычное стекло

К обычным стеклам относятся известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриево-калиевое.

Известково-натриевое (содовое), или натрий-кальций-магний-силикатное, стекло применяют для выработки оконных стекол, стеклотары, столовой посуды.

Известково-калиевое (поташное), или калий-кальций-магний-силикатное, стекло обладает более высокой термостойкостью, повышенным блеском и прозрачностью; используется для выработки высококачественной посуды.

Известково-натриево-калиевое (содово-поташное), или натрий-калий-кальций-магний-силикатное, стекло имеет повышенную химическую стойкость, благодаря смешению окислов натрия и калия; наиболее распространено в производстве посуды.

Боросиликатное стекло

Стекла с высоким содержанием SiO2, низким – щелочного металла и значительным – оксида бора B2O3 называются боросиликатными. Борный ангидрид действует как флюс для кремнезема, так что содержание щелочного металла в шихте может быть резко уменьшено без чрезмерного повышения температуры расплавления.

В 1915 фирма Корнинг гласс уоркс начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием Пирекс. Стекло марки Пирекс является боросиликатным стеклом с содержанием не менее 80% SiO2, 12-13% В2O3, 3-4% Na2О и 1-2% Аl2О3.

Оно известно под разными названиями: Корнинг (США), Дюран 50, Йенское стекло G20 (Германия), Гизиль, Монекс (Англия), ТС (Россия), Совирель (Франция), Симакс (Чехия).

В зависимости от конкретного состава стойкость к термоудару таких стекол в 2–5 раз выше, чем у известковых или свинцовых; они обычно намного превосходят другие стекла по химической стойкости и имеют свойства, полезные для применения в электротехнике.

Температура размягчения стекла «пирекс» до динамической вязкости в 1011 пуаз (1010 Пас) составляет 580-590 °С. Тем не менее стекло пригодно для работ при температурах до 800 °С, но без избыточного давления.

При использовании вакуума температуру изделий из стекла «пирекс» не следует поднимать выше 650 °С. В отличие от кварцевого стекло «пирекс» до 600 °С практически непроницаемо для Н2, Не, O2 и N2.

Фтороводородная и нагретая фосфорная кислоты, так же как и водные растворы (даже 5%-ные) КОН и NaOH, а тем более их расплавы, разрушают стекло «пирекс».

Хрустальное стекло

Хрустальные стекла (хрусталь) — высокосортные стекла, обладающие особым блеском и способностью сильно преломлять свет. Различают свинцовосодержащие и бессвинцовые хрустальные стекла.

Свинцовосодержащие хрустальные стекла — свинцово-калиевые стекла, вырабатывают с добавлением окисu001fлов свинца, бора и цинка.

Характеризуются повышенu001fным весом, красивой игрой света, мелодичным звуком при ударе; применяют для производства высококачестu001fвенной посуды и декоративных изделий.

Наибольшее применение имеет хрусталь с содержанием от 18 до 24% окислов свинца и 14—16,5% окиси калия (легu001fкий).

К бессвинцовым хрустальным стеклам относятся баритовое, лантановое и др.

Баритовое стекло содержит повышенное количество окиси бария. Обладает лучшим блеском, более высоu001fкой светопреломляемостью и удельным весом по сравu001fнению с обычными стеклами, применяют как оптиu001fческое и специальное стекло.

Лантановое стекло содержит окись лантана La2О3 и лантаниды (соединения лантана с алюминием, медью и др.). La2О3 повышает светопреломление. Отличается высоким качеством; применяется как оптическое.

Свойства стекла

Плотность стекла зависит от его химического состава. Плотность — отношение массы стекла при данной температуре к его объему, зависит от состава стекла (чем больше содержание тяжелых металлов, тем стекло плотнее), от характера термической обработки и колеблется в пределах от 2 до 6 (г/см3). Плотность — постоянная величина, зная ее, можно судить о составе стекла.

Наименьшей плотностью обладает кварцевое стекло — от 2 до 2,1 (г/см3), боросиликатное стекло имеет плотность 2,23 г/см3, наибольшей — оптические стекла с высоким содержанием окислов свинца — до 6 (г/см3). Плотность известково-натриевого стекла составляет около 2,5 г/см3, хрустального — 3 (г/см3) и выше.

Табличным значением плотности стекла является диапазон от 2,4 до 2,8 г/см3.

Прочность. Прочностью называется способность материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних нагрузок. Прочность характеризуется пределом прочности.

Предел прочности на сжатие для различных видов стекла колеблется от 50 до 200 кгс/мм2. На прочность стекла оказывает влияние его химический состав. Так, окислы СаО и B2O3 значительно повышают прочность, РbО и Al2O3 в меньшей степени, MgO, ZnO и Fe2O3 почти не изменяют ее.

Из механических свойств стекол прочность на растяжение является одним из важнейших. Объясняется это тем, что стекло работает на растяжение хуже, чем на сжатие. Обычно прочность стекла на растяжение составляет 3,5—10 кгс/мм2, т. е. в 15—20 раз меньше, чем на сжатие.

Химический состав влияет на прочность стекла при растяжении примерно так же, как и на прочность при сжатии.

Твердость стекла, как и многие другие свойства, зависит от примесей. По шкале Мооса она составляет 6-7 ед, что находится между твёрдостью апатита и кварца. Твердость различных видов стекла зависит от его химического состава.

Наибольшую твердость имеет стекло с повышенным содержанием кремнезема — кварцевое и боросиликатное.

Увеличение содержания щелочных окислов и окислов свинца снижает твердость; наименьшей твердостью обладает свинцовый хрусталь.

Хрупкость — свойство стекла разрушаться под действием ударной нагрузки без пластической деформации. Сопротивление стекла удару зависит не только от его толщины, но и от формы изделия, наименее устойчивы к удару изделия плоской формы. Для повышения прочности к удару в состав стекла вводят окислы магния, алюминия и борный ангидрид.

Неоднородность стекломассы, наличие дефектов (камней, кристаллизации и других) резко повышают хрупкость. Сопротивление стекла удару увеличивается при его отжиге.

В области относительно низких температур (ниже температуры плавления) стекло разрушается от механического воздействия без заметной пластической деформации и, таким образом, относится к идеально хрупким материалам (наряду с алмазом и кварцем). Данное свойство может быть отражено удельной ударной вязкостью.

Как и в предыдущих случаях, изменение химического состава позволяет регулировать и это свойство: например, введение брома повышает прочность на удар почти вдвое. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет от 1,5 до 2 кН/м, что в 100 раз уступает железу.

На хрупкость, стекол влияют однородность, конфигурация и толщина изделий: чем меньше посторонних включений в стекле, чем более оно однородно, тем выше его хрупкость. Хрупкость стекол практически не зависит от состава. При увеличении в составе стекол B2O3, SiO2, Al2O3, ZrO2, MgO хрупкость незначительно понижается.

Прозрачность – одно из важнейших оптических свойств стекла. Определяется отношением количества прошедших через стекло лучей ко всему световому потоку. Зависит от состава стекла, обработки его поверхности, толщины и других показателей. При наличии примесей окиси железа прозрачность уменьшается.

Термостойкость стекла характеризуется его способностью выдерживать, не разрушаясь, резкие изменения температуры и является важным показателем качества стекла.

Зависит от теплопроводности, коэффициента термического расширения и толщины стекла, формы и размеров изделия, обработки поверхности, состава стекла, дефектов. Термостойкость тем выше, чем выше теплопроводность и ниже коэффициент термического расширения и теплоемкость стекла.

Толстостенное стекло менее термостойко, чем тонкое. Наиболее термостойко стекло с повышенным содержанием кремнезема, титана и бора. Низкую термостойкость имеет стекло с высоким содержанием окислов натрия, кальция и свинца. Хрусталь менее термостоек, чем обычное стекло.

Термостойкость обыкновенного стекла колеблется в пределах 90—250 °С, а кварцевого: 800—1000°С. Отжиг в специальных печах повышает термостойкость в 2,5—3 раза.

Теплопроводность — это способность материала, в данном случае стекла, проводить тепло без перемещения вещества этого материала. У стекла коэффициент теплопроводности равен 1-1,15 Вт/мК.

Тепловое расширение — это увеличение линейных размеров тела при его нагревании. Коэффициент линейного теплового расширения стекол колеблется от 5·10-7 до 200·10-7. Самый низкий коэффициент линейного расширения имеет кварцевое стекло — 5,8·10-7.

Величина коэффициента термического расширения стекла в значительной степени зависит от его химического состава. Наиболее сильно на термическое расширение стекол влияют щелочные окислы: чем больше содержание их в стекле, тем больше коэффициент термического расширения.

Тугоплавкие окислы типа SiO2, Al2O3, MgO, а также B2O3, как правило, понижают коэффициент термического расширения.

Упругость — способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения усилий, вызвавших деформацию тела.

Упругость характеризуется модулем упругости. Модуль упругости — величина, равная отношению напряжения к вызванной им упругой относительной деформации. Различают модуль упругости при осевом растяжении — сжатии (модуль Юнга, или модуль нормальной упругости) и модуль сдвига, характеризующий сопротивление тела сдвигу или сколу и равный отношению касательного напряжения к углу сдвига.

В зависимости от химического состава модуль нормальной упругости стекол колеблется в пределах 4,8х104…8,3х104, модуль сдвига —2х104—4,5х104 МПа. У кварцевого стекла модуль упругости составляет 71,4х103 Мпа. Модули упругости и сдвига несколько повышаются при замене SiO2 на СаО, B2O3, Al2O3, MgO, ВаО, ZnO, PbO.

Свойства стекла производства Corning

Код стекла 0080 7740 7800 7913 0211
Тип Силикатное Боро-силикатное Боро-силикатное 96% Силиката Цинково-титановое
Цвет Прозрачное Прозрачное Прозрачное Прозрачное Прозрачное
Термическое расширение (умножать на 10-7 см/см/°С) 0-300 °С 93,5 32,5 55 7,5 73,8
25 °С, до темп. застывания 105 35 53 5,52
Верхний предел рабочей темп. для отожженого стекла (для механических свойств) Норм. эксплуатация, °С 110 230 200 900
Экстрем. эксплуатация, °С 460 490 460 1200
Верхний предел рабочей темп. для закаленного стекла (для механических свойств) Норм. Эксплуатация, °С 220 260
Экстрем. эксплуатация, °С 250 290
6,4 мм толщиной, °С 50 130
12,7 мм толщиной, °С 35 90
Термостойкость, °С 16 54 33 220
Плотность, г/см3 2,47 2,23 2,34 2,18 2,57
Коэффициент оптической чувствительности по напряжениям, (нм/см)/(кг/мм2) 277 394 319 361

Источник: https://www.dia-m.ru/page.php?pageid=30

Польза или вред
Добавить комментарий