Шыны - бұл не және ол қалай өндіріледі? шыны қасиеттері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Әрқайсымыз стақанды бірнеше рет кездестірдік. Кез келген оқушы бұл нәзік және мөлдір материалдың не екенін біледі. Біз оны күнделікті айнадан, терезеден, ыдыс-аяқ пен жиһаздан көреміз, бірақ біз оны жақсы білеміз бе? Ол қалай өндіріледі, ол қандай және шыны қандай қасиеттерге ие?

Бұл сөз нені білдіреді

Оған көмектесетін көптеген анықтамалық материалдар бар. Ең танымал дереккөздердің біріне сәйкес «әйнек» сөзінің мағынасы қандай? Ожеговтың сөздігінде бұл зат белгілі бір металдардың оксидтерімен араласқан кварц құмынан алынған қатты материал ретінде сипатталады. Тіпті анықтама материалдың қалай өндірілетіні туралы түсінік береді. Бірақ бұл тақырыпқа кейінірек көшеміз.

Әйнектің мөлдір материал екеніне бәрі де үйреніп қалғаны сөзсіз. Бірақ назар аударыңыз - Ожеговтың сөздігі мұндай түсініктеме бермейді. Шыны мөлдір ғана емес, сонымен қатар түсті немесе аязды болуы мүмкін. Бірақ материалдың құрамы айтарлықтай ерекшеленбейді.

Қандай шыныдан жасалған

Стандартты шыны композициясы – таза кварц құмы, әк және сода қоспасы. Материалдың қасиеттерін өзгерту үшін,түрлі қоспалар қолданылады. Дегенмен, негізгі құрамдас - дәл таза өзен құмы. Оның мөлшері бүкіл қоспаның шамамен 75% құрайды. Сода құмның балқу температурасын шамамен 2 есе азайтуға мүмкіндік береді. Әк әйнекті көптеген химиялық заттардан қорғап, күш пен жылтыр береді.

Қосымша қоспалар:

• Марганец. Ол белгілі бір жасыл реңк алу үшін шыныға қосылады. Басқа түстер үшін никель немесе хром қолданылуы мүмкін.
• Қорғасын шыныға қосымша жылтыр береді және өзіне тән қоңырау береді. Материал ұстағанда суық. Қорғасын қоспасы бар шыны кристалл деп аталады.
• Бор қышқылы оксиді сонымен қатар өнімнің термиялық кеңею коэффициентін төмендете отырып, материалға қосымша жылтырлық пен мөлдірлік береді.

Шыны өндірісінің тарихы

Тіпті 6000 жыл бұрын адамдар бұл әдемі және нәзік материалды жасай алды. Әрине, оның сыртқы түрі қазіргі шыныдан біршама ерекшеленді, өйткені Ежелгі Египет пен Месопотамияда жоғары сапалы құмды тазалауға арналған жабдық және басқа да құралдар болмаған. Соған қарамастан, онда шыны өндірісі басталды. Қоршаған орта әсерлеріне төзімділігінің арқасында бұл материал тарихшыларға ең ежелгі халықтардың мәдениеті мен техникалық мүмкіндіктері туралы түсінік берді.

Ресейде бірінші шыны зауыты 1636 жылы пайда болды. Ол Мәскеуге жақын жерде орналасқан. Онда ыдыс-аяқ жасалды.және терезе терезелері. Өнеркәсіптің бұл саласы Петр I тұсында үлкен дамуға ие болды.

1859 жылы ғана жоғары қысымды сорғы өнертабысы шыны үрлеушілердің қатысуынсыз шыны жасауға мүмкіндік берді. Бұл өндірісті айтарлықтай жеңілдетті. Ал 19 ғасырдың басында материалдың қызықты қасиеті ашылды – дайын өнімді белгілі бір температураға дейін қыздырса, шынының механикалық қасиеттері 400%-ға артады.

Заманауи өндіріс

Технологиялар әлдеқайда алға жылжыды, бұл кез келген материалдарды үлкен көлемде және адам күшін аз жұмсай отырып жасауға мүмкіндік берді. Қазіргі уақытта стандартты, жақсы қалыптасқан технология бойынша шыны жасалатын көптеген зауыттар бар. Балқытылған кварцит құмынан алынған заманауи материал дегеніміз не, біз технологиямен танысу арқылы үйренеміз. Мысал ретінде парақ материалын алайық.

Кезеңдер бойынша шыны өндірісі:

1. Барлық қажетті ингредиенттер пешке салынып, біртекті сұйық масса пайда болғанша қыздырылады.
2. Арнайы гомогенизаторда бұл қорытпа біртекті болғанша араластырылады.
3. Алынған масса тегіс ыдысқа құйылады, оның түбіне балқытылған қаңылтыр құйылады. Онда әйнек біркелкі жұқа қабат құра отырып таратылады.
4. Суытылған және қатайтылған материал конвейерге жіберіледі. Онда шыны қалыңдығын бақылау және кесу жұмыстары жүргізіледі. Сынақтан өтпеген материал, сондай-ақ ақаулы бөлшектер қайта балқытуға жіберіледі.
5. Соңғы сапа тексеріледі, содан кейін шыныдайын өнім қоймасына келеді.

Шыны түрлері

Қазіргі уақытта бұл материал ең көп таралғандардың бірі болып табылады. Таңқаларлық емес, әйнектің әртүрлі түрлері бар, олар сыртқы түрімен де, физикалық қасиеттерімен де ерекшеленеді. Міне, олардың кейбіреулері:

1. Хрусталь шыны. Бұл қорғасыны бар материал. Ол туралы жоғарыда айттық.
2. Кварц шыны. Оның құрамында ең таза құм бар, соның арқасында ол өте төзімді. Температураның ауытқуына төтеп бере алады, сондықтан ол оптикалық аспаптарды, зертханалық шыны ыдыстарды және терезелерді жасау үшін қолданылады.
3. Көбік шыны. Декорация үшін де, қабырғалар мен едендерді төсеу үшін де қолдануға болатын жеңіл құрылыс материалы. Оның құрамында көптеген бос орындар бар, соның арқасында ол жоғары жылу және дыбыс оқшаулау қасиеттеріне ие.
4. Шыны жүн. Жіңішке және өте күшті жіптерден тұратын көлемді ауа материалы. Ол отқа төзімді, сондықтан құрылыста ғана емес, сонымен қатар өрт сөндірушілер мен дәнекерлеушілерге арналған киім тігу кезінде де қолданылады.

Шыны қолданбасы

Оның қасиеттері мен сыртқы түріне байланысты бұл материал үшін кез келген қолданбаны дерлік табуға болады. Біздің заманымызда өндірілген шынының негізгі тұтынушысы құрылыс саласы болып табылады. Ол өндірілген материалдың жартысынан көбін пайдаланады. Оның мақсаты өте әртүрлі болуы мүмкін - қабырғаларды қаптау, терезе шынылау, қуыс кірпіштен құрылыс қабырғалары, жылу оқшаулау және т.б. Витражды құрылыс алаңына да жатқызуға болады. Готикалық терезе дегеніміз не, олар анық біледібарлық. Әдетте, ол түрлі-түсті шыны бөліктерінің үлкен санымен қапталған. Қазіргі уақытта витраждар өзектілігін жоғалтқан жоқ және құрылыста да, жиһаз өндірісінде де қолданылады.

Әртүрлі мақсаттағы шыны ыдыстар танымалдығы бойынша екінші орында. Ыдыс-аяқтар азырақ шығарылады. Айта кету керек, шыны химия өнеркәсібінде таптырмас материал болып табылады, өйткені ол көптеген реагенттерге төзімді.

Физикалық қасиеттері

Кез келген басқа материал сияқты, әйнектің белгілі бір аумақта қолданбас бұрын білу қажет бірқатар қасиеттері бар.

1. Тығыздық. Ол қоспаның құрамына және өндіру әдісіне байланысты өзгеруі мүмкін. Шыны тығыздығының мәні 220-650 кг/м3 аралығында болуы мүмкін.
2. Сынғыштық. Бұл сипаттама шынының айрықша белгісі болып табылады және оны құрылыс индустриясында пайдалануды шектейді. Ғалымдар қазір материалдың беріктігін барынша арттыратын күрделі қорытпалар жасауда.
3. Ыстыққа төзімділік. Кәдімгі шыны 90 ^оС дейінгі температураға төтеп бере алады. Өңдеуден кейін материалдың жылу қасиеттері айтарлықтай артады. Мысалы, өнеркәсіптік шыны 200 ^{oC. жоғары температураға төтеп бере алады.}

Қызықты фактілер

Біз шыны туралы көп нәрсені білдік - бұл не, қалай жасалады және қандай қасиеттері бар. Бұл өте кең таралған материал туралы аздап шегініп, ең қызықты фактілермен танысудың уақыты келді. Мұны аз адамдар біледі:

• Сынған әйнектегі жарықшақ жылдамдығы 4828 км/сағ.
• Бұл материалдың ыдырау уақыты шамамен бір миллион жыл.
• Шыны сапаны жоғалтпай қайта-қайта балқытуға болады. Осыған байланысты оның аналогтары жоқтың қасы.
• Аморфты материал болғандықтан, балқытылған әйнек тез салқындаған кезде қатып қалмайды. Бұл ерекше шарттарды талап етеді.

Шыны құрылыста және адам өмірінің басқа салаларында белсенді түрде қолданылғаны бекер емес. Әрине, ол ұзақ уақыт бойы ең танымал материалдардың бірі болып қала береді. Бұл мәлімдеме шыны өндірісінің беріктігі, беріктігі және салыстырмалы қарапайымдылығымен расталады, себебі оны жасауға арналған құрамдас бөліктер жер бетінде көп мөлшерде кездеседі.