Glass er et hardt , sprøtt , gjennomsiktig og amorft uorganisk materiale som finnes i naturen, selv om det også kan produseres av mennesker. [ 1 ] Kunstig glass brukes til å lage vinduer , linser , flasker og en lang rekke produkter. Glass er en type amorft keramisk materiale .
Glass oppnås ved ca. 1500 °C fra silikasand ( Si O 2 ) , natriumkarbonat ( Na 2 C O 3 ) og kalkstein ( Ca CO 3 ). [ 2 ]
I noen spansktalende land brukes begrepet " krystall " ofte som et synonym for glass, selv om det er strengt tatt feil fordi glass er et amorft fast stoff (molekylene er uregelmessig arrangert) og ikke et krystallinsk fast stoff . [ 3 ]
Glass kan finnes naturlig i form av obsidian , som produseres når silikarik vulkansk lava avkjøles raskt slik at ingen krystaller dannes. Obsidian har vært brukt siden forhistorien hovedsakelig til å lage skjærende gjenstander fordi den danner skarpe kanter når den brytes, med de første indikasjonene i dagens Kurdistan rundt 12 500 f.Kr. c.
Plinius den eldste ( 1. århundre ), i sin Natural History, forteller at glass ble oppdaget ved bredden av elven Belus i Phoenicia , hvis sand, på grunn av sin store renhet og høye silikainnhold, ble brukt gjennom antikken til produksjon av glass. Legenden ble senere fortalt av alkymisten Georg Bauer i hans avhandling De re metallica : [ 4 ]
Noen kjøpmenn på vei til Egypt for å selge nitro (kaliumnitrat, KNO3) stoppet for middag. Siden det ikke var noen steiner å plassere pottene deres på, bestemte de seg for å bruke noen biter av malmen. De varmet opp maten, spiste og la seg til å sove. Neste morgen så de til sin forbauselse at steinene hadde smeltet og reagerte med sanden for å produsere et hardt, skinnende materiale, glass.I virkeligheten lærte mennesket å lage glass lenge før, sannsynligvis fra eksperimentering med keramiske glasurer eller restslagg fra metallurgisk smelting. De første eksemplene er funnet i Egypt og kysten av dagens Libanon rundt 2500 f.Kr. C. i form av halskjedeperler eller perler og av og til kar og blokker . Det antas at utarbeidingen av glass ble holdt som en hemmelighet forbeholdt produksjonsområdene, håndverkere fra andre områder måtte begrense seg til å kjøpe ingots for å lage bitene deres. Glasset laget i denne perioden var ikke gjennomsiktig og prøvde å imitere utseendet til halvedelstener. I gravene i den predynastiske perioden i Egypt , i Naqada - kulturene (3500-3200 f.Kr.). [ 5 ] Halskjedeperler og keramikkrester laget av fajanse er ofte funnet . Selv om det ikke er glass i seg selv, er fajanse en type keramikk rik på kvarts som viser en skinnende finish på grunn av forglasningen av overflaten.
Det er sannsynlig at det var asiatiske håndverkere som etablerte produksjonen av glass i Egypt , hvorfra de første fartøyene produsert under Tuthmosis III (1504-1450 f.Kr.) kom. Glassproduksjon blomstret i Egypt og Mesopotamia frem til 1200 f.Kr. C. og opphørte senere nesten helt til det 9. århundre f.Kr. C. når produksjonen ble gjenopptatt etter å ha utviklet teknikker for å lage gjennomsiktig glass. Egypt produserte et klart glass, som inneholdt ren silika og som et alkalisk grunnstoff brukte de natron (hydrert natriumkarbonat: Na 2 CO 3 ·10H 2 O) ekstrahert fra mineralforekomster eller natriumkarbonat oppnådd ved kalsinering av forskjellige planter, spesielt de som vokse i brakkvann. De farget den blå og grønn. Under den hellenistiske epoken ble Egypt hovedleverandøren av glassvarer til de kongelige domstolene. Nye produksjonsteknikker ble utviklet i denne perioden, som bruk av former for å lage relieffer og millefiori, der fragmenter av fargede glassstenger smeltes sammen for å danne mosaikklignende mønstre.
Det var imidlertid på de fønikiske kystene at den viktige oppdagelsen av blåst glass fant sted i det 1. århundre f.Kr. C. Tidligere ble beholderne laget på en svært møysommelig måte, det smeltede glasset ble spredt i snorer på en sentral kjerne av leire og sand som fungerte som form. Når den var avkjølt, ble formen fjernet og stykket ble avsluttet med poleringsteknikker som ligner på de som ble brukt for stein.
Under romertiden spredte produksjonen av glass seg over hele imperiet, fra Roma til Tyskland . Produksjonen av råglass ble ofte utført andre steder enn der det ble bearbeidet. På dette tidspunktet ble det oppdaget at tilsetning av manganoksid kunne gjøre glass lettere [ 6 ] og de utviklet også resirkulering av romersk glass. [ 7 ] Navnet på spansk kommer også fra romerne, siden den naturlige fargen på glasset var grønn, et navn som ble uttalt som viride, eller viridus; derav navnet viridium eller glass. [ 8 ] Disse fremskrittene førte til utviklingen av storindustri fra det 1. århundre, spesielt i Alexandria , noe som gjorde glass til et mye rimeligere og mer utbredt produkt enn i tidligere tider.
I India er det eldste glasset som noen gang er funnet en rød perle som dateres tilbake til 1700 -tallet f.Kr. C., under Indus Valley Civilization . Det er funnet glass fra senere tid, men det er først på 300- tallet f.Kr. C. som finnes i betydelige mengder, og bruken ble utbredt fra det 1. århundre e.Kr. c.
I det gamle Kina kom glass rundt vår- og høstperioden , i form av biter importert fra Sentral-Asia. Senere er det arkeologiske bevis på produksjon av glassperler i den krigførende statens periode , rundt begynnelsen av det 5. århundre f.Kr. Senere, i Han-perioden (206 f.Kr.-220 e.Kr.), ble produksjonen mer mangfoldig for senere å avta og dukke opp igjen rundt det 5. århundre . Sammensetningen av kinesisk glass fra denne perioden er svært forskjellig fra resten av verden, med en formulering basert på bariumoksid og bly. Andelen BaO er 5-15%, det har blitt spekulert i at dette materialet ga en turbiditet til glasset som fikk det til å ligne jade . Glass forble et sekundært produkt gjennom Kinas historie, langt bak porselen og andre mer verdsatte materialer.
Glass i islamske land , mellom 800- og 1300-tallet, hadde sin storhetstid i det nære østen . Den gamle sasanske tradisjonen med glassutskjæring ble videreført av muslimske håndverkere som laget vaser dekorert i høyrelieff , mange med dyremotiver, og fargeløst glass av høy kvalitet med hjulkuttede design. Teknikken med brannemaljering og forgylling økte de dekorative mulighetene, og fremhevet glasshåndverkerne i Aleppo og Damaskus . Fra Egypt kommer oppdagelsen av glaserte farger med strålende metalliske effekter, både i keramikk og glass. Moskelamper og andre hverdagslige kar ble malt med geometriske motiver typiske for islam. Formene og dekorasjonene påvirket den påfølgende vestlige produksjonen, og fremhevet de fra Venezia og Spania.
I Nord-Europa og Storbritannia fortsatte de å produsere utilitaristiske glassgjenstander. Vanlig Waldglas- type glass (fra tysk for ' skogglass ') fortsatte å bli laget i Europa inn i moderne tid. Den viktigste produksjonen i dette materialet i middelalderen var imidlertid glassmosaikk i Middelhavs-Europa og glassmalerier i nordområdet. Mosaikker ble laget av glasstesserae , som ble kuttet av glassblokker. I dokumenter fra 600 -tallet refereres det til glassmalerier i kirker, selv om de første bevarte eksemplene går tilbake til 1000 -tallet . De mest verdsatte ble laget i løpet av 1200- og 1300-tallet, hovedsakelig i Frankrike og England. Glasset ble farget eller rullet allerede farget ved å tilsette metalloksider til blandingen, og deretter kuttet. Detaljene ble malt på glasset med en emalje. Brikkene ble holdt sammen med et blynett kjent som bly. [ 9 ] Kunsten å lage glassmalerier avtok på slutten av renessansen, selv om den kom seg igjen på 1800 -tallet .
Det eldste kjente " venetianske glasset " dateres tilbake til 1400 - tallet , selv om glass har blitt laget i Venezia siden 1000 - tallet . Sentrert på øya Murano dominerte venetianerne det europeiske markedet frem til år 1700. Det viktigste bidraget var produksjonen av et svært duktilt hardt og raffinert sodaglass. Kjent som "cristallo", var den fargeløs, svært gjennomsiktig, veldig lik bergkrystall . [ 10 ] De var også laget av farget og ugjennomsiktig glass. Mot slutten av 1500 -tallet ble karene lettere og mer delikate. De utviklet en type glassfiligran som ville bli mye etterlignet. Den besto av å inkorporere tråder av ugjennomsiktig hvitt glass inne i et gjennomsiktig glass, som ga blonder.
Mange forskjellige stiler for glasslysekroner dukket også opp i Murano, selv om det var Nevers-fabrikken i Frankrike som ble mest kjent i løpet av 1600 -tallet . Praksisen med diamantgravering, en teknikk fra de nederlandske håndverkerne på 1600 -tallet , oppnådde forseggjorte design.
Glassmakere i Europa prøvde å kopiere teknikkene og dekorasjonene til venetianerne. Informasjonen spredte seg med boken The Art of Glass (1612) av Antonio Neri , og også av venetianske glassblåsere, for selv om en lov forbød glasshåndverkere å forlate Venezia og røpe hemmelighetene til kunsten deres, slo mange seg ned i andre europeiske land. Hvert land utviklet sine imitasjoner. Italiensk innflytelse avtok på 1600 -tallet , ettersom nye metoder for glassfremstilling dukket opp i Tyskland og England.
Tradisjonelt har det blitt ansett at materie kan eksistere i tre former: fast , flytende og gass . Nye måter å undersøke dens intime struktur på – spesielt i løpet av det 20. århundre – har avslørt andre former eller tilstander der materie kan dukke opp. For eksempel den mesomorfe tilstanden [ 11 ] (en flytende form med dens smektiske, [ 12 ] nematiske [ 13 ] og kolesteriske [ 14 ] fasene ), plasmatilstanden (eller plasmatilstanden, typisk for ioniserte gasser på svært høye temperaturer) eller den glassaktige tilstanden , blant andre.
Legemer i glassaktig tilstand kjennetegnes ved å ha et solid utseende med en viss hardhet og stivhet og som, når de møtes med moderate ytre krefter, deformeres på en generelt elastisk måte. I likhet med væsker er imidlertid disse kroppene optisk isotropiske, gjennomsiktige for det meste av det elektromagnetiske spekteret av synlig stråling. Når dens indre struktur studeres ved hjelp av midler som røntgendiffraksjon , gir det opphav til diffuse diffraksjonsbånd som ligner på væsker. Hvis de varmes opp, reduseres viskositeten deres gradvis - som de fleste væsker - til de når verdier som lar dem deformeres under påvirkning av tyngdekraften, og for eksempel ta formen til beholderen som inneholder dem som ekte væsker. Imidlertid har de ikke et klart definert overgangspunkt mellom fast og flytende tilstand eller " smeltepunkt ". [ 15 ]
Alle disse egenskapene har ført til at noen forskere har defineret den glassaktige tilstanden ikke som en annen tilstand av materie, men ganske enkelt som tilstanden til en underkjølt væske eller væske med så høy viskositet at det gir det utseendet til et fast stoff uten å være det. [ 16 ] [ 17 ] Denne hypotesen antyder betraktningen av den glassaktige tilstanden som en metastabil tilstand som en tilstrekkelig aktiveringsenergi av partiklene bør føre til dens likevektstilstand, det vil si den til et krystallinsk fast stoff.
Til støtte for denne hypotesen anføres det eksperimentelle faktum at når en kropp varmes opp i glassaktig tilstand til den oppnår en klart flytende oppførsel (ved en temperatur som er høy nok til at dens viskositet for eksempel er mindre enn 500 poise ), avkjøles sakte og forsiktig, og gir samtidig aktiveringsenergien som er nødvendig for dannelsen av de første faste blodlegemene (såing av mikrokrystaller, tilstedeværelse av aktiverende overflater, kjernedannelseskatalysatorer, etc.), stivner den vanligvis, og gir opphav til dannelsen av sett av ekte solide krystaller.
Alt ser ut til å tyde på at legemer i en glassaktig tilstand ikke har et spesifikt indre arrangement, slik det skjer med krystallinske faste stoffer. [ 15 ] Imidlertid observeres i mange tilfeller en ordnet lidelse , det vil si tilstedeværelsen av ordnede grupper som er fordelt i rommet på en helt eller delvis tilfeldig måte.
Dette har ført til at forskjellige forskere har foreslått ulike teorier om den indre strukturen til glasslegemets tilstand, begge av en geometrisk type, basert på både atom- og energi-type teorier.
I følge geometrisk atomteori , i fast krystallisert silisiumdioksyd, er silisiumatomet omgitt av fire oksygenatomer lokalisert ved toppunktene til et tetraeder, som hver binder det til nærliggende silisiumatomer. Et planriss av dette arrangementet er skissert i figur 1, hvor det fjerde oksygenet vil være over sidens plan. Når dette silisiumet går over til den glassaktige tilstanden, fortsetter det tetraedriske arrangementet å opprettholdes på individuelt nivå for hvert silisiumatom, selv om bindingene mellom oksygen og silisiumatomer er laget i en tilsynelatende forstyrrelse, [ 18 ] som likevel opprettholder en enhetlig organisasjon. initial (se figur 2).
Ingen av disse teoriene er imidlertid tilstrekkelige til å forklare den fullstendige oppførselen til glasslegemer, selv om de kan tjene til å besvare, i spesifikke og veldefinerte tilfeller, noen av spørsmålene som dukker opp.
Stoffer som er i stand til å presentere en glassaktig tilstand kan være både uorganiske og organiske i naturen, blant annet:
Silika er et oksid av silisium med den kjemiske formelen SiO 2 . Det presenteres i en krystallinsk fast tilstand under forskjellige enanciotropiske former. De mest kjente er kvarts (den hyppigste og stabile ved romtemperatur), cristobalitt og tridymitt . I tillegg til disse formene er det identifisert opptil tjueto forskjellige faser, hver av dem stabile fra en perfekt bestemt temperatur.
Når kvarts varmes opp sakte, går den gjennom forskjellige enantiotropiske former til den når smeltepunktet ved 1723 °C. Ved denne temperaturen oppnås en fargeløs og svært viskøs væske som, hvis den avkjøles relativt raskt, blir et glassaktig stoff som vanligvis kalles kvartsglass .
Dette kvartsglasset har et sett med svært nyttige egenskaper som kan brukes i flere disipliner: i vitenskapelig og teknologisk forskning, i hjemmet og generelt i alle typer industri. Følgende fremstår som mest relevante:
Andre egenskaper gjør det imidlertid vanskelig å lage og bruke. Spesielt følgende:
Temperatur | Goo |
°C | μ (poises) |
1800 | 10 7,21 |
2000 | 10 6.10 |
2200 | 10 5,21 |
2400 | 10 4,50 |
2600 | 10 3,90 |
2800 | 10 3,40 |
De vanligste natriumsaltene har smeltepunkter under 900 °C. Når en intim blanding av finfordelt kvarts med et salt av disse alkalimetallene, for eksempel Na 2 CO 3 , varmes opp til en temperatur over 800 °C, oppnås først en sammensmeltning av det alkaliske saltet, hvis væske omgir kornene. kvarts, som produserer en rekke reaksjoner som kan inkluderes i følgende resultat:
SiO 2 (s) + Na 2 CO 3 (s) Na 2 SiO 3 (s) + CO 2 (g) H = -5,12 kcal/mol
Denne lett eksoterme reaksjonen frigjør gassformig karbondioksid -som bobler mellom den smeltede massen - og fører til et første natriumsilikat, med et smeltepunkt på 1087 °C.
I følge termodynamikken har blandingen av to stoffer med forskjellige smeltepunkter et "liquidus-punkt" [ 19 ] som er mellom de to stoffene i kontakt. På denne måten gir blandingen av silika og natriumsilikat som dannes opphav til et produkt av SiO 2 og silikater, allerede i flytende tilstand ved temperaturer som ikke overstiger 1200 °C, langt fra de mer enn 2000 °C som er nødvendig for å forberede kvartsglass.
Produktet som oppnås på denne måten gis vanligvis det generiske navnet natriumsilikat , selv om dette navnet identifiserer et sett med produkter avledet fra fusjon av kvarts med natriumsalter (vanligvis karbonater) i forskjellige proporsjoner av en komponent og en annen. Industrielt fremstilles natriumsilikater med molare proporsjoner av hver komponent plassert mellom:
3,90 mol SiO 2 / 1 mol Na 2 O og 1,69 mol SiO 2 / 1 mol Na 2 O Merk Det støkiometriske forholdet til et rent natriummetasilikat vil være 1 mol SiO 2 / 1 mol Na 2 ODisse natriumsilikatene har et glassaktig, gjennomsiktig og svært sprøtt utseende. For å nå en viskositet i størrelsesorden 1000 poise (nødvendig for støpingen), kreves det temperaturer som, avhengig av sammensetningen, varierer mellom 1220 °C for silikatet rikest på SiO 2 og 900 °C for de fattigste. . De er svært løselige i vann: mellom 35 og 50 vekt% silikat, avhengig av SiO 2 -innholdet . Deres mangel på mekanisk stivhet og deres løselighet i vann gjør dem ubrukelige som erstatning for kvartsglass i noen av dets bruksområder.
De presenteres sjelden i industrien i fast form, men snarere i form av en vandig løsning. Oppløsningen i vann brukes som et meget effektivt keramisk lim eller som råmateriale for produksjon ved hydrolyse av silikagel , et stoff som brukes som fuktabsorberende middel (gasstørketårn, etc.) eller som en komponent i visse produkter som f.eks. dekk for kjøretøy og andre bruksområder i kjemisk industri.
Produksjonen utføres i kontinuerlige flåteovner oppvarmet ved forbrenning av petroleumsderivater og ofte også med elektrisk energi, ved temperaturer så høye som mulig (innenfor en viss lønnsomhet) for å øke produktiviteten til ovnen. Disse temperaturene er vanligvis mellom 1400 °C og 1500 °C.
For å oppnå et produkt med egenskaper som ligner kvartsglass ved temperaturer som kan oppnås med teknisk lønnsomme midler, produseres et natriumsilikatglass som tilsettes andre komponenter som gjør det mer mekanisk motstandsdyktig, inert overfor kjemiske midler ved romtemperatur — spesielt i vann - og som forblir gjennomsiktige for lys, i det minste i det synlige spekteret.
Disse komponentene er jordalkalimetaller, spesielt magnesium, kalsium eller barium, samt aluminium og andre grunnstoffer i mindre mengder, hvorav noen tilføres som urenheter av råvarene (når det gjelder jern, svovel eller andre). Råvarene som brukes til fremstilling av briller av denne typen er valgt blant de som gir en lavere kostnad:
Den industrielle produksjonen av denne typen glass utføres, som for natriumsilikater, i glassovner, vanligvis laget av balsa, oppvarmet ved forbrenning av petroleumsderivater med støtte, i mange tilfeller, av elektrisk energi. mellom 1450 °C og 1600 °C. En lett fuktet pulverblanding ( 5 % vann) og tidligere dosert fra de nevnte råvarene innføres i disse ovnene. Denne blandingen av mineralske materialer reagerer (med betydelige hastigheter og, selvsagt, jo høyere jo bedre) for å danne settet av silikater som, kombinert og blandet, vil gi opphav til det stoffet kjent som vanlig glass .
Egenskapene til vanlig glass er en funksjon av både naturen, råvarene og den kjemiske sammensetningen til det oppnådde produktet. Denne kjemiske sammensetningen er vanligvis representert som vektprosent av de mest stabile oksidene ved romtemperatur av hvert av de kjemiske elementene som danner den. Sammensetningen av de mest brukte natriumsilikatglassene er innenfor grensene fastsatt i vedlagte tabell.
Komponent | Siden ... % | ... før % |
SiO2 _ | 68,0 | 74,5 |
Al 2 ELLER 3 | 0,0 | 4.0 |
Fe2O3 _ _ _ | 0,0 | 0,45 |
CaO | 9,0 | 14.0 |
MgO | 0,0 | 4.0 |
Na2O _ _ | 10,0 | 16,0 |
K2O _ _ | 0,0 | 4.0 |
SW 3 | 0,0 | 0,3 |
Mange studier - spesielt i første halvdel av 1900 -tallet - har forsøkt å etablere sammenhenger mellom det som ble kalt den indre strukturen til glass - vanligvis basert på atomteorier - og egenskapene observert i glass. Produktet av disse studiene var et sett av relasjoner, av absolutt empirisk karakter, som på en overraskende presis måte representerer mange av disse egenskapene gjennom lineære relasjoner mellom innholdet av de kjemiske elementene som danner et gitt glass (uttrykt i form av vektprosent innhold av dets mer stabile oksider) og størrelsen som representerer nevnte egenskap. Interessant nok er korrelasjoner med sammensetninger uttrykt i molar eller atomform mye mindre pålitelige.
SiO2 _ | Al 2 ELLER 3 | Fe2O3 _ _ _ | CaO | MgO | Na2O _ _ | K2O _ _ | SW 3 |
73,20 | 1,51 | 0,10 | 10,62 | 0,03 | 13.22 | 1.12 | 0,20 |
Innholdet av MgO, Fe 2 O 3 og SO 3 er en konsekvens av urenheter av henholdsvis kalkstein, sand og natriumsulfat .
Font Koeffisienter for beregning av glassegenskaperEiendom | Verdi | Enheter | Font |
Tetthet ved 25 °C (1) | 2,49 | g/cm³ | Gilard og Dubrul |
Lineær ekspansjonskoeffisient ved 25 °C (2) | 8,72•10 −6 | °C −1 | Wilkelman & Schott |
Termisk ledningsevne ved 25 °C | 0,002 | kal/cm. s .°C | Russ |
Overflatespenning ved 1200 °C | 319 | dyn/cm | rubenstein |
Brytningsindeks (ved 589,3 nm) (3) | 1,52 | - | Gilard og Dubrul |
Elastisitetsmodul ved 25 °C | 719 | k bar | appen |
Poissons modul ved 25 °C | 0,22 | - | Wilkelman & Schott |
Strekkstyrke ved 25°C (4) | (900) | bar | Wilkelman & Schott |
Dielektrisk konstant (4.5.18 8 Hz) | 7.3 | - | Appen & Bresker |
Elektrisk motstand ved 1100 °C | 1.06 | Ώ.cm | |
Elektrisk motstand ved 1500 °C | 0,51 | Ώ.cm | |
Spesifikk varme ved 25 °C | 0,20 | kal/g/°C | Sharp & Ginter |
Kjemisk angripbarhet DIN 12111 (5) | 13.52 | ml 0,01 N HCl | R. Fjerder |
Lysabsorpsjonen (eller gjennomsiktigheten) (7) til natriumsilikatglass i det synlige spektrumområdet (0,40 μ til 0,70 μ) avhenger av innholdet av overgangselementer (Ni og Fe i eksemplet ). Men i både ultrafiolett og infrarød oppfører glass seg nesten som en nesten ugjennomsiktig gjenstand, uavhengig av noen av disse elementene.
KaraktererResirkulering av glass er prosessen der glassavfall omdannes til materialer som skal brukes til å lage nye produkter.
Glass er et fullt resirkulerbart materiale og det er ingen grense for hvor mange ganger det kan gjenvinnes. Ved å resirkulere det går det ikke tapt, og en energimengde på rundt 30 % spares sammenlignet med nytt glass. Denne gjenvinningen gjør det mulig å redusere mengden avfall som deretter føres til deponi, noe som betyr besparelser både på råvarer og energi sammenlignet med å produsere glass fra nye råvarer.
I visse tilfeller blir glasset gjenbrukt i stedet for resirkulert. Den smelter ikke, men gjenbrukes kun ved å vaske den (når det gjelder beholdere). I innglassing kan glass også kuttes på nytt (når det er behov for en mindre enhet).
På steder hvor glassgjenvinningsprogrammer er implementert, kan spesielle beholdere for glass finnes på offentlige steder.Hovedkarakteristikkene til glass (dets gjennomsiktighet og hardhet), til tross for restriksjonene pålagt av dets hovedbegrensning (dets skjørhet), gjør det til et essensielt element i en rekke bruksområder, og danner av seg selv en gruppe materialer av enorm betydning.
Siden midten av 1900- tallet har glassfasader blitt et nesten essensielt kjennetegn på store bygninger i verdens storbyer. [ 21 ] Disse fasadene er vanligvis laget ved hjelp av biter av flatt glass med et bredt spekter av farger, noe som letter det kreative arbeidet til arkitekter. Disse glassene utsettes normalt for visse prosesser som forbedrer deres termiske og akustiske isolasjonsegenskaper; og dens evne til å dempe eksternt lys.
I konvensjonelle fasader fortsetter glass å opprettholde sin dominerende rolle i vinduer , integrert i forskjellige typer tømrerarbeid (fra tradisjonelt treverk, gjennom stål, aluminium og til og med PVC), med enkelt glass eller doble glass adskilt av et begrenset luftlag.
interiørI dag har glass blitt et hovedelement i hjemmeinnredning. Takket være sin eleganse, overføring av utvendig lys og sin gjennomsiktighet, gjør glass rommet romslig og rent. For dette er det veldig viktig å velge riktig glass, spesielt for arkitekter og designere som er de som bruker dette materialet til å lage sine prosjekter.
I tillegg, med forskjellige farger og teksturer, kan glass brukes på mange måter i utallige elementer, for eksempel:
Glassull brukes som termisk og akustisk isolasjon i bygninger, plassert mellom ytter- og innervegger i mange bygninger.
Strukturelle elementerDet er noen banebrytende prestasjoner som har brukt glassfiber behandlet med harpiks for bruk i små broer [ 22 ] og gangbroer, og utnyttet dets letthet. Likeledes er det foreslått bruk av glassfiberstenger for armering av betong, og dermed unngår man korrosjonseffekten på metallarmering i spesielt aggressive miljøer.
Siden de første vognene ble innkvartert for passasjertransport, er alle transportmiddelprodusenter (jernbane, skipsbygging, bilindustrien og romfartsindustrien) knyttet fra deres opprinnelse til realiseringen av glasselementer brukt både i vinduer og frontruter så vel som i innvendige og utvendige lyssystemer av alle typer kjøretøy. På samme måte er et annet element knyttet til bilindustrien produksjonen av bakspeil .
Et tydelig eksempel er utviklingen av bildesign, som gikk fra å utelukkende bruke flatt glass til å integrere sofistikerte buede glasselementer i frontruter og vinduer. Både romfarts- og bilindustrien har dratt nytte av, og har i sin tur gitt bemerkelsesverdige bidrag til, utviklingen av stadig lettere og sterkere briller, slik som Gorilla Glass , [ 23 ] som senere ble brukt mye i produksjonen av mobiltelefoner.
Glass (til tross for konkurranse fra billigere beholdere som aluminium- eller stålbokser; vokset eller aluminiumsbelagte pappklosser; og plastflasker) er fortsatt en av beholderne som fortrinnsvis brukes til markedsføring av de fleste alkoholholdige drikkevarer (blant annet vin og øl kan være massivt inkludert , til tross for utviklingen av andre typer beholdere i disse to tilfellene), en mengde konserves (spesielt syltetøy og grønnsaker, som drar nytte av produktets synlighet gjennom glass), brus av alle slag og parfymeprodukter som cologne eller visse skjønnhetsprodukter (som glassbeholdere [ 24 ] med originalt design gir en ubestridelig merverdi).
Fra første halvdel av 1900 -tallet , da næringsmiddelbedrifter hadde ansvaret for innsamling av beholdere for rengjøring og gjenbruk (en vanlig praksis på den tiden i meieri-, brygge- og brusindustrien), og frem til 1980-tallet, i Siden bruken av engangsbeholdere [ 25 ] beregnet på å resirkuleres ved produksjon av nye flasker ble utbredt, glass har vist seg å være et av de minst forurensende materialene og et av de enkleste å resirkulere.
Tilsvarende bruker den farmasøytiske industrien ofte glassbeholdere til mange av sine flytende preparater som sirup eller injiserbare preparater.
Energiproduksjonssystemer som fotovoltaiske paneler [ 26 ] og solvarmekraftverk bruker massivt glasselementer for å fange solenergi. Når det gjelder solcellepaneler , beskytter de silisiumcellene (og konsentrerer til slutt lyset), og når det gjelder solvarmekraftverk, er de nøkkelelementet i kollektorspeilene (og i noen systemer også i kollektorene gjennom som de sirkulerer ), væskene som solens varme akkumuleres med).
Å forbedre egenskapene til disse glassene (kostnad, gjennomsiktighet, termisk og kjemisk stabilitet, motstand mot smuss og miljøpåvirkninger...) er nøkkelen til lønnsomheten til de kostbare investeringene som kreves for å sette disse anleggene i bruk.
Det utgjør en av de viktigste spesifikke bruksområdene for glass siden renessansen , da kvalitetslinser begynte å bli produsert med stadig mer sofistikerte prosesser. Noen av de vitenskapelige grunnlagene for optikk var allerede lagt før (siden år 1000 arabiske matematikere som Alhacen hadde studert speilgeometrien). Det var imidlertid ikke før Galileo Galilei dukket opp med sitt teleskop med linser, Anton van Leeuwenhoek med sitt primitive mikroskop, og Isaac Newton selv med utviklingen av teleskopet med speil, at grunnlaget for viktigheten av optiske instrumenter ble definitivt etablert. , før de nådde de teoretiske grensene for oppløsning på begynnelsen av det 20. århundre , med prestasjonene til Carl Zeiss basert på de teoretiske oppdagelsene til Ernst Abbe , basert på bruken av forskjellige typer glass .
Anvendelsene av optisk glassteknologi fokuserer hovedsakelig på instrumenter for behandling og fangst av bilder; i vitenskapelige apparater for studiet av lys; innen digital kommunikasjon; og i oftalmologisk korreksjon av menneskelige syndefekter ved bruk av linser:
BildefangstEn stor del av utstyret i kjemiske og farmasøytiske laboratorier ( reagensglass , begerglass , kolber , pipetter , kondensatorer , plater for objektglass ...) er laget av glass. Noen ganger brukes spesialglass, forberedt til å tåle høye temperaturer eller visse kjemiske angrep.
TV-er bruker systematisk glassskjermer for å beskytte de forskjellige systemene med lysende piksler som de danner bildene gjennom.
Konvensjonelle ovner, mikrobølgeovner og vitrokeramiske kjøkken har varmebestandige glasselementer i designet.
Tilsvarende har vaskemaskiner vanligvis en sirkulær glassdør, og mange kjøleskap bruker glasshyller for å forbedre romfølelsen og innvendig lys.
Siden oppfinnelsen av gass- eller oljeflammelamper har glasshetter blitt brukt for å forhindre både slukking av flammen og dens utilsiktede spredning. Med oppfinnelsen av den elektriske glødepæren har den karakteristiske glasspæren som beskytter glødetråden blitt et uerstattelig element, som gradvis har tilpasset seg de høyere termiske kravene som stilles av natriumdamplamper , halogen (med rene silikaglass) eller xenonglass . (som bruker spesialbriller). Selv i lysstoffrør , hvis driftstemperaturer er lave, er glasset som inneholder neongassen et essensielt element. Bare utviklingen av LED-lyssystemer (på grunn av deres lave varmeutslipp) kan tillate erstatning av glass med gjennomskinnelige plastmaterialer, billigere, lettere og enklere å produsere.
Mange modeller av lamper der lyspunktene er montert bruker glasselementer for å spre og gi et visst dekorativt aspekt til lyset de projiserer. I denne forstand kan vi nevne de enorme lysekronene som består av mange sammenlåsende glassbiter, karakteristiske for de store salene i offentlige og private bygninger fra viktoriansk tid til første verdenskrig.
Bruken av lysende skjermer (stadig større) i mobiltelefoner og berøringsenheter , laget av spesielt motstandsdyktig glass, som Gorilla Glass , har blitt utbredt .
Tradisjonelt har urskivene blitt beskyttet med konvekse briller, og har senere tatt i bruk flate profiler. Når det gjelder armbåndsur er det et essensielt krav både når de monterer nåleenheter (for å unngå at de blir skadet) og når det gjelder digitale enheter (glasset gjør at skjermen kan vises utover). High-end klokker monterer vanligvis safirglass , hvis ekstraordinære hardhet forhindrer riper lett.
Mange kjøkkenredskaper kan være laget av glass (som tallerkener eller boller). Utseendet til borosilikatglass , som er i stand til å motstå svært høye temperaturer, utvidet bruken av glass på kjøkkenet ekstraordinært, til det ble et mye brukt materiale i retter for tilberedning av steker i ovnen.
Ved bordet er både glass og alle slags kopper, samt mugger og beholdere for de fleste væsker, vanligvis laget av glass, og det er også servise der tallerkenene også er laget av dette materialet, og erstatter keramikk .
Farget glass av spesiell kvalitet brukes ofte i smykker, og erstatter mye dyrere naturperler. Et eksempel er Swarovski- glass , som brukes til å produsere et bredt spekter av dekorative produkter, samt motetilbehør knyttet til kostymesmykker.
I andre typer produkter er det vanlig med salg av perler og fargede glassperler som brukes til å lage håndlagde kjeder og armbånd, både til markedsføring og til ren underholdning.
Nei. | Virksomhet | Land |
---|---|---|
1 | Saint Gobain | Frankrike |
to | Corning Inc. | USA |
3 | AGC Group* | Japan |
4 | Murata Manufacturing Co., Ltd.* | Japan |
5 | NSG-gruppen* | Japan |
6 | Kyocera Corp. | Japan |
7 | Schott AG | Tyskland |
8 | Vesuvius plc* | Storbritannia |
9 | CoorsTek, Inc.* | USA |
10 | RHI AG* | Østerrike |
(artikkel på engelsk) * |
I følge data publisert av nettstedet CIAdvanced [ 27 ] er de viktigste glassproduksjonsindustriene i verden (de aller fleste deler denne aktiviteten med produksjon av keramiske materialer), konsentrert i Japan, Europa og USA .
Det økonomiske potensialet til disse selskapene er betydelig. Den største av dem, franske Saint-Gobain , hadde en omsetning på 45 000 millioner dollar i 2014 og sysselsatte nesten 60 000 arbeidere, med rundt 3 700 dedikert til forsknings- og utviklingsoppgaver. Hovedkundene er bilindustrien, romfart, kraftverk og oftalmisk optikk. Bemerkelsesverdig er også størrelsen på selskapene i Japan, som konsentrerer fire av de ti beste.
Den minste av de ti, østerrikske RHI AG, hadde en omsetning på 1,9 milliarder dollar i 2014, og sysselsatte 8000 arbeidere.
På den annen side er det amerikanske selskapet Owens-Illinois verdens største produsent av glassbeholdere. Den fakturerer 7,4 milliarder dollar årlig og sysselsetter 24 000 arbeidere. (Se: Glassproduksjon )
Typer glass: