Самодельное стекло. Как делают стекло? Изготовим декоративное стекло

13 февраля 2013

Производство стекла началось, по меньшей мере, еще в третьем тысячелетии до н.э., о чем свидетельствуют частички стекла найденные в Междуречье. Производство стекла, которое некогда было редким искусством, стало распространенной отраслью промышленности, где изделия, изготовленные из стекла, используются как в коммерческом, так и домашнем применении, в качестве стеклянных емкостей, изоляционного материала, армирующего волокна, линз и в прикладном искусстве. Хотя материалы, используемые для изготовления стекла, могут варьироваться, основной процесс, того, как производят стекло остается одним и тем же, и он описывается далее.

Возьмите достаточное количество кремнистого песка. Он, также, называется кварцевый песок, кремнистый песок является основным компонентом в производстве стекла. Стекло без примесей железа используется для изготовления прозрачного стекла, так как железо, при его наличии, делает стекло зеленоватого оттенка. Если не удается найти песок без примесей железа, то оттеночный эффект можно исключить, добавив небольшое количество диоксида марганца.

Добавьте в песок карбонат натрия и окись кальция. Карбонат натрия (или сода) снижает температуру, которая необходима для производства стекла в промышленных масштабах. При этом, она позволяет воде проникать сквозь стекло, поэтому карбонат натрия или гидроокись кальция, добавляется для того, чтобы нейтрализовать данное свойство. Оксид магния и/или алюминия, также, может быть добавлен для того, чтобы сделать стекло более прочным. Как правило, данные добавки образуют не более 26-30 процентов от стекольной шихты.

Чтобы улучшить качество стекла, добавьте другие химические элементы, в соответствии с целью его использования. Самой распространенной добавкой для производства декоративного стекла является оксид свинца, который придает блеск прозрачным стеклянным изделиям, а также пластичность, что делает процесс резки стекла проще, и, кроме того, снижает температуру плавления. Линзы для очкового стекла могут содержать оксид лантана, из-за его преломляющих свойств, в то время как, железо помогает стеклу поглощать тепло.

Хрусталь может содержать до 33 процентов оксида свинца; однако, чем больше оксида свинца, тем больше требуется мастерства, чтобы придать расплавленному стеклу форму, поэтому многие производители хрусталя делают выбор в пользу меньшего количества свинца, содержащегося в стекле.

Если необходимо изготовить стекло определенного цвета, добавьте в него химические вещества. Как упоминалось выше, примеси железа в кварцевом песке придает стеклу зеленоватый оттенок, поэтому оксид железа, как и окись меди, добавляется для увеличения зеленого оттенка. Соединения серы придают желтоватый, янтарный, коричневатый или даже черноватый оттенок стеклу, в зависимости от того, сколько углерода или железа добавляется в смесь.

Поместите смесь в хороший термостойкий тигель или резервуар.

Расплавьте смесь до жидкого состояния. Для изготовления промышленного кварцевого стекла, плавка осуществляется в газовой печи, в то время как специальное стекло может производиться с использованием электрической плавильной печи, котловой печи или обжигательной печи.

Кварцевый песок без добавок превращается в стекло при температуре 2,300 градусов Цельсия (4,174 градусов фаренгейта). При добавлении карбоната натрия (соды) температура уменьшается до необходимого уровня для изготовления стекла, до 1,500 градусов Цельсия (2,732 градусов фаренгейта).

Удалите пузырьки и обеспечьте однородность расплавленной стекольной массы. Это означает, что необходимо помешивать смесь до состояния плотной консистенции и добавить химические вещества, такие как сульфат натрия, хлорид натрия или триоксид сурьмы.

Форма расплавленного стекла. Придание формы стеклу можно осуществить одним из нескольких способов: расплавленное стекло заливается в форму и остывает в ней. Этот метод использовался египтянами, и с его помощью в настоящее время изготавливаются линзы.

Большая часть расплавленного стекла может скапливаться на конце полой трубки, в которую, затем, дуют воздух, одновременно с этим, вращая трубку. Форма стеклу придается с помощью воздуха, который поступает через трубку, сила гравитации притягивает к себе расплавленное стекло и стеклодув использует различные инструменты для работы с расплавленным стеклом.

Расплавленное стекло можно вылить в ванну с расплавленным оловом, в качестве основы, и нагнетать с помощью азота под давлением, для придания стеклу формы и глянца. Стекло, изготавливаемое с помощью этого метода, называется полированным листовым стеклом и это, как раз тот метод, с помощью которого изготавливаются оконные стекла, начиная с 1950 года.

Оставьте стекло остывать.

Чтобы усилить прочность стекла, нужно прибегнуть к термообработке. Данный процесс называется обжигом, и с его помощью удаляются повреждения, которые образовались во время процесса охлаждения стекла. Когда этот процесс завершен, стекло можно покрывать, ламинировать или обрабатывать другим способом, для улучшения его прочности и долговечности.

Отжиг является следующим процессом производства, в котором отполированное стекло заданной формы, помещается в печь, разогретую не менее чем до 600 градусов Цельсия (1,112 градусов фаренгейта), а после, быстро охлаждается («закаливается»), с помощью сильного потока воздуха под высоким давлением. Отожженное стекло ломается на мелкие осколки 6,000 фунт-силы на квадратный дюйм (фунт/кв.дюйм), в то время, как закаленное стекло ломается на маленькие осколки не менее, чем при 10,000 фунт/кв.дюйм и, как правило, около 24,000 фунт/кв.дюйм.

Измельченные осколки старого стекла могут добавляться в стеклянную смесь, перед тем, как расплавляют стекло, для того, чтобы переработать его в новое стекло. Старое стекло или «стеклянный бой» сначала должен быть проверен на наличие примесей, которые могут ослаблять свойства нового стекла, при их попадании в него.

Компоненты, которые Вам понадобятся:

• кварцевый песок (диоксид кремния);
• карбонат натрия (сода);
• оксид кальция (гидроксид кальция);
• прочие оксиды и соли: (например, оксид магния, оксид алюминия, оксид железа, окись магния или натрия, или кальциевые соли по желанию);
• оксид свинца (по желанию);
• термостойкий тигель, формовая или полая трубка;
• обжигательная печь или термошкаф для стекла на этом изготовление стекла завершается.

На тему, как сделать стекло (а хорошо бы и закаленное стекло ) своими руками подвиг случай. Другу давно хотелось, как- то сделать боковое стекло в старенький, почти ретро, автомобиль. Поиск технологий, вывел вот на такое пособие.

Сырье для изготовления стекла

Конечно, большинство знают, что делают стекло из кварцевого песка. Кварцевый песок- основной ингредиент для производства таких изделий. Стекло представляет собой сочетание песка, кремния, шпата, или какого-либо другого кремниевого вещества с одним или другим компонентом из щелочей, а в некоторых случаях с оксидом металла.

Чтобы стекло было прозрачным, а не зеленоватым (как для бутылок), в нем не должно быть примесей железа. Для прозрачности при его изготовлении добавляют небольшие количества диоксида марганца. А далее с готовым стеклом можно делать все, что душа желает, например, покрыть их суперсовременными декоративными пленками, как предлагает вот этот сайт — globalfilms.com.ua/products/decorative-films .

Чтобы изготовить или сделать стекло, первоначально в кварцевый песок добавляется карбонат натрия (сода) и негашеная известь. Карбонат натрия понижает температуру, необходимую для изготовления изделия для промышленного производства.

Для прочности в массу добавляют не более, чем 26-30% окиси магния и (или) алюминия.

Изготовим декоративное стекло

А как сделать стекло декоративное? Для получения декоративного стекла в смесь добавляется до 33% окиси свинца, которая обеспечивает искристось кристаллической структуры стеклянной посуды, а так же ее мягкость, и понижение точки плавления. Однако, чем больше в смести окиси свинца, тем труднее сделать литое стекло.

Цвет зависит от специальных примесей в нем. Как уже отмечалось, зеленоватый оттенок придает примесь к песку из кварца железа, сера придает желтоватый оттенок, янтарный, коричневатый или даже черноватый оттенок, в зависимости от того, сколько углерода или железа также добавлено к смеси вместе с серой. Мышьяк придает стеклу молочный цвет, бура- улучшает зеркальность, свинец придает желтый оттенок, который можно устранить добавлением селитры.

Эту смесь расплавляют, при промышленном производстве в печи на газе, в ряде случаев в электрических печах или горшках.

Кварцевый песок без добавок становится стеклом при температуре 2300 градусов Цельсия. Добавление карбоната натрия (соды) уменьшает температуру до 1500 градусов Цельсия.

В стекле будут присутствовать пузыри. Чтобы их удалить в состав добавляют, размешивая, сульфат натрия, поваренную соль или окись сурьмы.

Стекло литое

Литое стекло формируется одним из способов. Расплавленная масса заливается в форму, и медленно остывает. Так делали стекло египтяне, включая изготовление линз, что используется и в современных технологиях. (Далее, перейти на следующую страницу, нумерация — ниже )

Добавьте статью в закладки, чтобы вновь вернуться к ней, нажав кнопки Ctrl+D .Подписку на уведомления о публикации новых статей можно осуществить через форму "Подписаться на этот сайт" в боковой колонке страницы.

Страницы: 1

Сделать простое стекло оригинальным можно с помощью нескольких технологий. К примеру, изготовить витраж, создать на нем рисунок или сделать мозаику. Но наиболее интересным способом смастерить действительно дизайнерское изделие - трансформировать его в матовое стекло.

После матирования оно превращается в материал с измененной структурой поверхности, став непрозрачным. На одном стекле можно использовать несколько техник обработки для изготовления оригинальных и действительно индивидуальных изделий.

Стеклянные изделия – декоративные осветительные приборы, сувениры, вазы, различная посуда - эти предметы пользуются значительным спросом среди населения. Часто, мы эти предметы выбираем, если необходимо сделать подарок. Нас привлекают матовые бра, салатницы и бокалы, их украшают различными рисунками, узорами и природными орнаментами.

Неукрашенные изделия, хоть и стоят намного меньше, практически не привлекают внимание.

Матировать можно как совершенно плоские поверхности, так вещи сложной формы. Нет вещицы, которую было бы невозможно декорировать с помощью матирования. А их внешний вид ограничен исключительно богатством вашей фантазии.

Использование

Основное предназначение матового стекла – предохранение от постороннего глаза, появляется нередко. К примеру, для организации защищенной и интимной обстановки в спальне, при организации в общем помещении отдельных отсеков или для изготовления перегородок в сантехнических помещениях.

При планировании офисного пространства, станут незаменимыми разделительные стенки с матовыми стеклами.

Часто, матирование используют в обиходе, изготавливая из него части дверей с остеклением, окаймление зеркал, посуды и осветительных приборов. Можно приобрести готовое матовое стекло в стекольных мастерских или изготовить его своими силами.

Процесс осуществляется такими способами:

1. Механически.
2. С помощью химических веществ.
3. Используя пескоструйную установку.

Технология механической обработки (специальными пастами) довольно прост. Химические вещества применять в домашних условиях рискованно. А использование пескоструя требует наличия особого оборудования и дает возможность трансформировать в основном толстое стекло, и обработка этим способом получается грубой.

Для установки матированных стекол в цельностеклянных изделиях его закаливают.

Знание о том, как матировать стекло, может помочь и домашнему мастеру. Нередко, дверцы кухонных шкафов изготавливают, используя матированное стекло. Реставрировать мебель стоит дорого, будет дешевле и удобнее изготовить его самостоятельно.

Положительные свойства и минусы

Чем они хороши:

1. Обособленность пространства от чужих глаз.
2. Разнообразие оформления, изящество и красота изделий из матового стекла.
3. Разнообразие видов материала.
4. Выбор подходящей технологии матирования.
5. Универсальность использования.

Отрицательными качествами этого материала считают небольшую шероховатость, на них собирается пыль. Ликвидировать этот изъян можно, если покрыть стекло специальным лаком.

Технологии изготовления

Есть несколько способов:

1. Обработка на пескоструйном агрегате.
2. Химическая обработка.
3. Оклейка специальной пленкой.
4. Лакомат.

Изменение структуры стеклянной поверхности с помощью пескоструя – наиболее распространенная технология матирования. Поток песка удаляет верхнюю поверхность обычного стекла, и она теряет прозрачность. Изменяя фракцию абразивного материала, давление в агрегате, можно изменять шероховатость и степень матовости.

Есть несколько разновидностей обработки стекла пескоструем:

1. Плоскостная.
2. Цветная.
3. Оттеночная.
4. Трехмерная.

Травление стекла для формирования непрозрачной стеклянной поверхности выполняется с помощью плавиковой кислоты. Матирующая паста через трафарет покрывает незащищенные части изделия, и через определенное время удаляется и стеклянная поверхность моется.

Места, прошедшие обработку пастой, делаются матовыми. По сравнению с матированием пескоструем, обработка пастой делает поверхность менее шероховатой и она после обработки не нуждается в защитном покрытии.

На производствах, матирующими веществами стеклянную поверхность обрабатывают полностью, благодаря чему удается создать идеальную матовую плоскость, которую называют – сатинато.

Матовые плёнки для стекла

Отделка пленкой –наиболее экономичный способ. Стекло покрывается пленкой со штриховкой, узорами или рисунком.

Недостатком такого способа матирования является необходимость использования отделанного стекла в особых условиях - нельзя допускать трения или сильного увлажнения поверхности.

Лакомат – специальный способ матирования. Поверхность покрывают слоем матирующего лака, он бывает как полупрозрачный, так и белый.

Во время покрытия стекла лаком необходимы инструменты:

• торцовки из резины;
• валики;
• кисти;

Этот способ требует особой осторожности в работе и аккуратности.

Оригинальные изделия с необычным эффектом получаются при изменении стеклянной поверхности с помощью лазерного излучения. Существует способ обработки стекла с помощью детонации поверхности и с помощью напыления металлов плазменной установкой, при такой обработке небольшие капли расплавленного металла нагревают стекло до большой температуры.

В результате, на поверхности стекла образуются микросколы и очень маленькие трещины. Они и создают матовые участки. Но такие технологий матирования практически не используют по причине высокой цены на оборудование и сложности процесса изготовления.

Разновидности стекла, которые применяют при изготовлении матовых изделий:

• зеркальное;
• тонированное;
• окрашенное;
• каленое;
• триплекс;
• полированное;

Приготовление пасты для матирования

Внимание! Так как изготовление пасты своими руками требует работы с химическими веществами, все необходимо выполнять в защитных перчатках и халате.

Существует несколько «рецептов» матирующей пасты. Изготавливают с помощью плавиковой кислоты или жидкого стекла.

Для пасты из плавиковой кислоты необходимы:

1. Фтористый натрий.
2. Желатин.
3. Дистиллированная вода.

Вводят компоненты в пропорции 2:1:25 и хорошо перемешивают. Готовую смесь наносят на стеклянную поверхность валиком, после обработки их смывают чистой водой.

После этого, стекло сушат и 60 секунд выдерживают его в 6% соляной кислоте. Матирование стекла при этом способе производится с помощь плавиковой кислоты. Его нельзя использовать для формирования рисунка - смесь станет проникать под трафарет.

Жидкое стекло необходимо смешать с дистиллированной водой, после этого в него добавляют небольшое количество зубного порошка, и состав хорошо перемешивают. В пасту иногда вводят пигменты, к примеру, ультрамарин или сурик. Вымытую стеклянную поверхность покрывают пастой с помощью валика, и после высыхания моют водой.

Уход

Интенсивнее чем на обычном, на матовом стекле заметнее любые загрязнения, хорошо видны даже следы пальцев. Сразу после их возникновения удалить их проще - необходимо протереть загрязненный участок поверхности слегка увлажненной микрофибровой салфеткой.

Серьезные пятна, к примеру, от жира, можно ликвидировать. Такое стекло необходимо изредка протирать отрезком натуральной замши, и мыть подогретой водой с небольшим количеством уксуса. После такой обработки, очищенную поверхность сушат, используя для этого микрофибру.

Еще, как вариант очистки матовой стеклянной поверхности, может быть обработка составом из нескольких ложек порошкового мела и 200 гр. чистой воды. Смесь наносят отрезком тряпки на стеклянную поверхность, и когда она высохнет, стирают газетной бумагой.

Сильные загрязнения необходимо снимать, используя нашатырный спирт, но он сильно и неприятно пахнет, по этой причине, при такой обработке нужно интенсивно проветривать помещение.

Самостоятельно изготовленное матовое стекло способно стать подлинным произведением искусства, а с помощью своевременного ухода, красота изделия сохранится надолго.

Сегодня мы поговорим о том, как самому в домашних условиях изготовить стекло своими руками. Так же рассмотрим методики и технологии самостоятельного изготовления стекла и стеклянных изделий, а именно печи, приспособления и инструменты для плавки стекла

На заводах и в химических лабораториях стекла получают из шихты — тщательно перемешанной сухой смеси порошкообразных солей, оксидов и других соединений. При нагревании в печах до очень высокой температуры, нередко выше 1500°С, соли разлагаются до оксидов, которые, взаимодействуя между собой, образуют силикаты, бораты, фосфаты и другие устойчивые при высоких температурах соединения. Вместе они и составляют стекло.

Мы будем готовить так называемые легкоплавкие стекла, для которых достаточно лабораторной электрической печи с температурой нагрева до 1000°С. Еще понадобятся тигли, тигельные щипцы (чтобы не обжечься) и небольшая ровная плита, стальная или чугунная. Сначала мы сварим стекло, а потом найдем ему применение.

Перемешайте шпателем на листе бумаги 10 г тетрабората натрия (буры), 20 г оксида свинца и 1,5 г оксида кобальта, просеянных через сито. Это и есть наша шихта. Пересыпьте ее в небольшой тигель и уплотните шпателем так, чтобы получился конус с вершиной в центре тигля. Уплотненная шихта должна занять в тигле не более трех четвертей объема, тогда стекло не будет проливаться.

Щипцами поставьте тигель в электропечь (тигельную или муфельную), нагретую до 800—900 °С, и подождите, пока шихта не сплавится. Об этом судят по выделению пузырьков: как только оно прекратилось, стекло готово. Достаньте тигель щипцами из печи и сразу же вылейте расплавленное стекло на стальную или чугунную плиту с чистой поверхностью. Остывая на плите, стекло образует слиток сине-фиолетового цвета.

Чтобы получить стекла других цветов, замените оксид кобальта другими окрашивающими оксидами. Оксид железа(III) (1—1,5 г) окрасит стекло в коричневый, оксид меди(II) (0,5—1 г)—в зеленый, смесь 0,3 г оксида меди с 1 г оксида кобальта и 1 г оксида железа (III)—в черный цвет. Если же взять только борную кислоту и оксид свинца, то стекло останется бесцветным и прозрачным. Поэкспериментируйте сами с другими оксидами, например, хрома, марганца, никеля, олова.

Стекло измельчите пестиком в фарфоровой ступке, Чтобы не пораниться осколками, обязательно обмотайте руку полотенцем, а ступку с пестиком прикройте чистой тряпкой.

Ссыпьте мелкий стеклянный порошок на толстое стекло, добавьте немного воды и разотрите до сметанообразного состояния курантом — стеклянным или фарфоровым диском с ручкой. Вместо куранта можно взять маленькую плоскодонную ступку или полированный кусок гранита — так поступали старые мастера, когда растирали краски. Полученную массу называют шликером. Его мы будем наносить на поверхность алюминия примерно так же, как это делают, изготовляя украшения.

Очистите поверхность алюминия наждачной бумагой и обезжирьте кипячением в содовом растворе. На чистой поверхности прочертите скальпелем или иглой контур рисунка. Поверхность с помощью обычной кисточки покройте шликером, просушите над пламенем, а потом нагревайте в том же пламени до тех пор, пока стекло не наплавится на металл. У вас получится эмаль.

Если значок невелик, его можно покрывать слоем стекла и нагревать в пламени целиком. Если же изделие более крупное (скажем, табличка с надписью), то надо разбить его на участки и наносить стекло на них поочередно. Чтобы цвет эмали был более интенсивным, нанесите стекло повторно. Таким способом можно получать не только украшения, но и надежные эмалевые покрытия для защиты алюминиевых деталей во всевозможных приборах и моделях. Так как в этом случае эмаль несет дополнительную нагрузку, металлическую поверхность после обезжиривания и промывки желательно покрыть плотной оксидной пленкой; для этого достаточно подержать деталь 5—10 мин в печи с температурой чуть ниже 600°С.

Разумеется, на большую деталь шликер удобнее наносить не кисточкой, а из пульверизатора или просто поливом (но слой должен быть тонким). Подсушите деталь в сушильном шкафу при 50—60°С, а затем перенесите в электропечь, нагретую до 700—800°С.

А еще из легкоплавких стекол можно приготовить окрашенные пластинки для мозаичных работ. Куски битой фарфоровой посуды (их вам всегда дадут в посудном магазине) облейте тонким слоем шликера, просушите при комнатной температуре или в сушильном шкафу и наплавьте стекло на пластинки, выдерживая их в электропечи при температуре не ниже 700°С.

Освоив работу со стеклом, вы можете помочь своим коллегам из биологического кружка: там нередко изготовляют чучела животных, а для чучел нужны разноцветные глаза...

В стальной плите толщиной около 1,5 см высверлите несколько углублений разных размеров с коническим или сферическим дном. Тем же способом, что и прежде, сплавьте разноцветные стекла. Гаммы, пожалуй, хватит, а чтобы изменить интенсивность, чуть увеличьте или уменьшите содержание окрашивающей добавки.

Небольшую каплю яркого расплавленного стекла поместите в углубление стальной плиты, затем налейте стекло цвета радужной оболочки. Капля войдет в основную массу, но не смешается с ней, — так будут воспроизведены и зрачок, и радужная оболочка. Охлаждайте изделия медленно, не допуская резких перепадов температур. Для этого затвердевшие, но еще горячие «глаза» достаньте из формы подогретым пинцетом, положите в рыхлый асбест и уже в нем охладите до комнатной температуры. .

Конечно, легкоплавким стеклам можно найти и другие применения. Но не лучше ли будет, если вы поищете их сами?

И в завершение опытов со стеклом, пользуясь все той же электропечью, попытаемся превратить обыкновенное стекло в цветное. Естественный вопрос: нельзя ли таким способом сделать солнечные очки? Можно, но вряд ли это удастся вам с первого раза, потому что процесс капризен и требует некоторых навыков. Поэтому беритесь за очки только после того, как потренируетесь на кусочках стекла и убедитесь, что результат соответствует ожиданиям.

Основой краски для стекла будет канифоль. Из резинатов, солей кислот, входящих в состав канифоли, вы ранее готовили сиккативы для масляных красок. Вновь обратимся к резинатам, потому что они способны образовывать на стекле тонкую ровную пленку и служить носителями красящего вещества,

В растворе едкого натра концентрацией около 20% растворяйте при помешивании и помня, конечно, об осторожности, кусочки канифоли до тех пор, пока жидкость не станет темно-желтой. Отфильтровав, добавьте немного раствора хлорида железа FeCl3 или другой соли трехвалентного железа. Имейте в виду, что концентрация раствора должна быть небольшой, соль нельзя брать в избытке — осадок гидроксида железа, который в этом случае образуется, нам помешает. Если же концентрация соли невелика, то образуется красный осадок резината железа — он-то там и нужен.

Отфильтруйте красный осадок и высушите его па воздухе, а затем растворите до насыщения в чистом бензине (не автомобильном, а бензине-растворителе) еще лучше было бы взять гексан или петролейный эфир. Кисточкой или пульверизатором окрасьте поверхность стекла тонким слоем, дайте подсохнуть и положите на 5—10 мин в печь, нагретую примерно до 600°С.

Но канифоль относится к органическим веществам, а им такую температуру не выдержать! Правильно, но именно это и нужно — пусть органическая основа выгорит. Тогда на стекле останется тончайшая пленка оксида железа, хорошо сцепленная с поверхностью. И хотя оксид в общем-то непрозрачен, в столь тонком слое он пропускает часть световых лучей, т. е. может служить светофильтром.
Возможно, светозащитный слой покажется вам слишком темным или, напротив, излишне светлым. В таком случае поварьируйте условия опыта — чуть увеличьте или уменьшите концентрацию раствора канифоли, измените время и температуру обжига. Если же вас не устраивает цвет, в который скрашено стекло, замените хлорид железа хлоридом другого металла, но непременно такого, оксид которого ярко окрашен, например хлоридом меди или кобальта.

А когда технология тщательно отработана на кусочках стекла, можно без особого риска совершить превращение обычных очков в солнечные. Не забудьте только вынуть стекла из оправы — пластмассовая оправа не выдержит нагревания в печи точно так же, как канифольная основа...
.
Чтобы получить стекло, песок необходимо расплавить. Вам наверняка приходилось ходить по раскаленному песку в солнечный день, поэтому вы догадываетесь, что для этого его нужно нагреть до очень высоких температур. Кубик льда тает при температуре около 0 С. Песок начинает плавиться при температуре не менее 1710 С, что превышает максимальную температуру нашей привычной духовки почти в семь раз.
Нагревание любого вещества до такой температуры требует больших затрат энергии, а следовательно, и денег. По этой причине при производстве стекла для повседневных нужд стекловары добавляют в песок вещество, помогающее песку плавиться при более низких температурах — примерно 815 С. Обычно этим веществом является кальцинированная сода.
Однако, если при расплаве использовать смесь только песка с кальцинированной содой, можно получить удивительный сорт стекла — стекло, растворяющееся в воде (прямо скажем, не самый лучший выбор для стаканов).

Чтобы стекло не растворялось, нужно добавлять третье вещество. Стекловары прибавляют к песку и соде измельченный известняк (вы наверняка видели этот красивый белый камень).

Стекло, из которого обычно делают окна, зеркала, стаканы, бутылки и лампочки, называется натриево-кальциево-силикатным. Такое стекло очень прочное, а в расплавленном виде ему легко придать нужную форму. Кроме песка, кальцинированной соды и известняка в эту смесь (специалисты говорят «шихту») входит немного окиси магния, окиси алюминия, борной кислоты, а также вещества, предотвращающие образование пузырьков воздуха в этой смеси.

Все эти ингредиенты соединяют и смесь (шихту помещают в гигантскую печь (самые большие из этих печей могут вмещать почти 1110000 кг жидкого стекла). .

Сильный огонь печи нагревает смесь, пока она не начнет плавиться и не превратится из твердого вещества в тягучую жидкость. Жидкое стекло продолжают прогревать при высоких температурах, пока из него не исчезнут все пузырьки и прожилки поскольку сделанная из него вещь должна быть абсолютно прозрачной. Когда масса стекла становится однородной и чистой, огонь уменьшают и ждут пока стекло превратится в вязкую тягучую массу — как горячий ирис. Затем стекло выливают из печи в отливную машину, где оно разливается по отливным формам и формуется.
Однако при производстве полых вещей, например бутылок, стекло приходится выдувать, как воздушный шарик. Раньше выдувание стекла можно было увидеть во время ярмарок и карнавалов, ныне этот процесс частенько показывают по телевизору. Вы, вероятно, видели, как стеклодувы дуют в кусок горячего стекла, висящего на конце трубки, и создают удивительные фигурки. Но выдувать стекло можно и с помощью машин. Основной принцип стеклодувов — дуть в стеклянную каплю, пока в середине не образуется воздушный пузырь, который станет полостью в готовой вещи.

После того как стеклу придана необходимая форма, его подстерегает новая опасность — оно может треснуть при охлаждении до комнатной температуры. Во избежание этого мастера стараются контролировать процесс охлаждения, подвергая застывающее стекло термообработке. Последний этап обработки — снятие лишних капелек стекла с ручек чашек или полировка тарелок с помощью специальных химикатов, делающих их идеально гладкими.

Ученые до сих пор спорят, чем следует считать стекло — твердым веществом или очень вязкой (сиропообразной) жидкостью. Поскольку стекла окон старых домов внизу толще, а вверху тоньше, некоторые заявляют, что стекло со временем стекает. Однако на это можно возразить, что раньше оконные стекла делали не идеально ровными и люди просто вставляли их в рамы более толстым краем вниз. Даже изделия из стекла времен Древнего Рима не демонстрируют никаких признаков «текучести». Таким образом, пример со старым оконным стеклом не поможет разрешить вопрос, является ли стекло в действительности жидкостью высокой вязкости.

Состав (сырье) для получения стекла в домашних условиях:
Кварцевый песок;
Кальцинированная сода;
Таламит;
Известняк;
Нефелиновый сиенит;
Сульфат натрия.

Как изготавливают стекло в домашних условиях (процесс производства)

Обычно используют в качестве ингредиентов стеклянный лом (битое стекло) плюс вышеперечисленные компоненты.

1) Составные элементы будущего стекла поступают в печь, где все это плавится при температуре 1500 градусов, образуя однородную жидкую массу.

2) Жидкое стекло поступает в гомогенизатор (аппарат для создания стабильных смесей), где оно перемешивается до массы с единой температурой.

3) Горячей массе дают отстояться несколько часов.

Вот так и делают стекло!

Как сделать стекло?

Первое стекло изготовлялось почти 2500 лет назад без высокотехнологичных приспособлений и материалов. С тех пор разработано множество способов изготовления стекла. Часть из них вполне реализуема и в домашних условиях.

Как сделать стекло своими руками: подготовка материала

До того, как приступить к самому процессу изготовления стекла, следует определиться с выбором материала для шихты.

Шихта — смесь компонентов для изготовления стекла, которую впоследствии предстоит расплавить. Для домашних опытов должна быть максимально мелкой.

Начинать экспериментировать лучше с шихтой из буры (тетраборат натрия) и оксида свинца в соотношении 1 к 2. Изделие из нее не будет отличаться высокой прочностью, но зато его можно приготовить и при низкой температуре (до 900°С). Впрочем, полученное из такой шихты стекло можно с успехом использовать для изготовления различных декоративных элементов или нанесения эмали на них.

Шихту же для классического стекла, с температурой плавления 1500-1800°С, следует готовить из кварцевого песка (диоксид кремния), которого в смеси должно быть 70-75%. Для придания будущему стеклу прочности и снижению тугоплавкости необходимо также добавить 10-12% извести (оксид кальция), 10-12% соды (карбонат натрия) и 5-6% жженой магнезии (оксид магния).

Если хочется самому сделать цветное стекло, то в шихту следует включить до 3% других солей:

• синий оттенок даст оксид кобальта;
• зеленый — оксид меди;
• коричневый — оксид железа.

Следовательно, варьирование и смешивание различных оксидов позволяет получить любой желаемый тон.

Как сделать стекло своими руками: подготовка оборудования

Ключевую роль в производстве стекла играет печь. Хорошо, если удается найти ту, что способна при помощи электричества или газа стабильно поддерживать температуру не ниже 1500°С, но и без нее с такой задачей, как изготовление стекла своими руками, можно обойтись.

Достаточно приобрести в хозяйственном магазине большой толстостенный мангал круглой формы, рассчитанный для работы не на один сезон. Для увеличения температуры в нем пассивной вентиляции будет мало. Ее предстоит увеличить с помощью компрессора или пылесоса (реверс режим), которые посредством металлической трубы следует разместить максимально близко к поддувалу жаровни.

Для плавки стекла потребуется также запас древесного угля, металлические щипцы с длинными ручками, противень и тигель.

Тигель — огнеупорная емкость. В домашних опытах ее функцию может заменить толстостенный стальной стакан, изготовленный из трубы. Больших объемов лучше избегать, так как ресурс печи для шашлыков не рассчитан на длительные высокотемпературные нагрузки.

Как сделать стекло своими руками: производственный процесс

Готовую шихту следует засыпать в тигель так, чтобы она занимала в нем около 70-75% всего объема. После этого его необходимо поместить в печь (мангал) и обложить со всех сторон древесным углем. Основная масса угля должна располагаться снизу, чтобы края «стакана» выступали над топливом на 2-3 см.

Разжигание мангала можно делать любым удобным способом, в том числе и с использованием горючих жидкостей. Когда горение станет ровным, можно включить компрессор (пылесос).

Полное окончание процесса плавления определяется по прекращению возникновения пузырьков в тигеле с жидким стеклом. После этого «стакан» аккуратно вынимается, а его содержимое сливается на предварительно разогретый противень.

Охлаждение стекла должно проходить в тепле. В противном случае изделие может покрыться трещинами или потерять прозрачность.

На протяжении всех этапов работ следует соблюдать меры предосторожности. Нелишними будут:

• огнетушитель;
• короб с песком (водой тушить нельзя);
• термостойкая одежда;
• защитная термостойкая маска;
• отсутствие легковоспламеняющихся предметов вблизи мангала;
• просмотр видео о том, как делают стекло на производстве.