Kaj je postopek izdelave stekla?

Postopek izdelave stekla je mogoče zaslediti do leta 3500 pred našim štetjem, ko je bila keramična keramika prevlečena s stekleno površinsko glazuro. Čeprav obstaja veliko sodobnih različic postopka izdelave stekla za industrijsko in znanstveno uporabo, je tradicionalno steklo, ki se uporablja za izdelavo oken, posod za hrano in pijačo ter okrasnih oblik, še vedno narejeno iz istih treh sestavin, ki so se uporabljale v starih časih. To so pesek, natrijev bikarbonat na osnovi alkalij, imenovan “natrijev karbonat”, in apnenec iz apnenca. Te tri glavne sestavine se zlijejo skupaj v peči pri temperaturi okoli 2,500° Fahrenheita (1,371° Celzija), nato pa se lahko doda več manjših sestavin, da se spremeni barva ali sijaj stekla. Nato se ohladi za več sto stopinj, tako da ga lahko oblikujemo s pihanjem, stiskanjem ali vlečenjem v cevi, sklede, ogledala, okna in drugo.

Uvedba natrijevega pepela v proces proizvodnje stekla je bila že zgodaj odkrita kot način za znižanje začetnega tališča z vrha okoli 4,100 ° Fahrenheita (2,200 ° Celzija) na 2,700 ° Fahrenheita (1,482 ° Celzija). Soda pepel pa naredi steklo nekoliko topno v vodi, zato so dodali apno iz apnenca, da bi to preprečili, druge kemikalije, kot je aluminijev oksid, pa so zdaj nadomestile apno, saj ponujajo večjo kemično stabilnost. Steklo natrijevega apna še vedno predstavlja 90 % vsega proizvedenega stekla.

Ko se steklo ohladi, ga je lažje oblikovati v oblike, vendar ga je treba med postopkom izdelave stekla nenehno segrevati, da mu dodamo moč, da se prepreči razbijanje. Ta postopek je znan kot žarjenje. Dodaten postopek kaljenja za krepitev stekla se uporablja tudi tako, da ga ponovno segrejemo in nato nenadoma ohladimo s sunki hladnega zraka.

Najpogostejša metoda oblikovanja v procesu izdelave stekla v starih časih je vključevala pihanje zraka v kroglo staljenega stekla na koncu dolge votle cevi, ki so jo Rimljani izpopolnili za izdelavo čudovitih vaz in skled. Proizvodnja float stekla, ki jo je leta 1959 izumilo britansko podjetje, je največja trenutna proizvodna metoda, ki se izvaja z vlivanjem staljenega stekla v rezervoar s staljenim kositrom na površini. Steklo plava na vrhu pločevinke in se oblikuje v izjemno gladke plošče, ki jih lahko nato razrežemo v oblike oken. Dolomit je pogosto vključen v proizvodnjo pločevinastega stekla pri ravneh pod 0.1 %, da se ohrani brezbarvna kakovost stekla. Narisanje toka staljenega stekla okoli notranjosti kovinskega cilindra, ko se vrti in vanj črpa zrak, je še en pogost postopek izdelave stekla, ki se uporablja za izdelavo široke palete steklenih cevi za žarnice, vakuumske cevi in ​​steklene posode, ki se uporabljajo v laboratorijih.

Druge vrste specializiranega stekla vključujejo svinčeno steklo, ki vsebuje vsaj 20 % svinčevega oksida in je briljantno pri rezanju in fasetiranju. Izdelki iz toplotno odpornega stekla, ki se uporabljajo v posodah za kuhanje in laboratorijski opremi, so izdelani z dodatkom 5% borovega oksida ali aluminosilikatnih spojin. Izdelki iz barvnega stekla so narejeni z dodajanjem železovih sulfidov za rjave in jantarne barve, železovega kromata za zelene odtenke in belega kobalta za odtenke modre. Naravno pihano steklo ima rdečo do oranžno barvo, ne da bi potrebovali kakršne koli kemične dodatke.