Ինչպես և ինչից են պատրաստվում ապակուց և ապակյա իրերը: Ապակի. ինչ է դա, տեսակները, արտադրության տեխնոլոգիան, հատկությունները, նպատակը

Զարմանալի է, որ ամեն օր ապակե արտադրանքի հետ հանդիպելիս քչերն են մտածում, թե ինչից է պատրաստված ապակին: Մինչդեռ այս նյութի ստեղծման գործընթացը բավականին հետաքրքիր է, իսկ կիրառման շրջանակը՝ շատ լայն։

Ապակու արտադրության տեխնոլոգիա

Հիմնական բաղադրիչը, որից այն պատրաստված է, սովորականն է քվարց ավազ. Անթափանց չամրացված նյութից թափանցիկ և անգույն մոնոլիտ ձևավորելու համար այն տաքացնում են մինչև շատ բարձր ջերմաստիճան։ Դրա շնորհիվ ավազի առանձին հատիկներ միաձուլվում են, և քանի որ ապակե «խմորի» սառեցումը շատ արագ է տեղի ունենում, նրանք ժամանակ չունեն վերադառնալու իրենց սկզբնական ձևին։ Բացի այդ, ապակու բաղադրությունը ներառում է սոդա, մի քիչ ջուր և կրաքար։ Գունավոր նյութ ստանալու համար հալած զանգվածին ավելացնում են մետաղական օքսիդներ։ Որն է կախված ցանկալի արդյունքից: Այսպիսով, օրինակ, քրոմի և պղնձի օքսիդները միասին են տալիս կանաչ գույն, առանձին-առանձին քրոմի օքսիդը՝ դեղնականաչավուն, իսկ կոբալտը, մուգ կապույտ։

Ապակու արտադրության տեխնոլոգիան հետևյալն է. Նախ, բոլոր բաղադրիչները չափվում են առավել ճշգրիտ էլեկտրոնային կշեռքներ, ուղարկվում են հսկա վառարան, որտեղ 1600 ° C ջերմաստիճանի դեպքում վերածվում են մեկ զանգվածի։ Հետո այս զանգվածը միատարր են դարձնում կամ, ասած գիտական ​​լեզու, համասեռացված է, և դրանից հանվում են գազի բոլոր փուչիկները։ Այնուհետև ապակե զանգվածը ստիպված կլինի «լոգանք» անել լոգարանում հալած անագ, որի ջերմաստիճանը մոտենում է 1000 ° C-ին։ Անագի հալվածից ավելի ցածր խտության պատճառով ապակին չի խառնվում դրա հետ, այլ ավելի շուտ լողում է մակերեսի վրա։ Միաժամանակ սառչում է և ձեռք է բերում կատարյալ հարթություն։

Նյութի հաստությունը կախված է լոգանք մտնող սպառվող զանգվածի չափաբաժնից՝ որքան փոքր լինի, այնքան ավելի բարակ կստացվի։ Երբ ապակե մանրաթելը թողնում է թիթեղյա լոգանքը, դրա ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև 600°C, բայց այն դեռ բավականաչափ տաք է, որպեսզի կարծրանա: Ուստի այն կրկին սառչում են՝ ապակե «թերթիկը» անցնելով պտտվող գլանափաթեթների փոխակրիչի միջով, մինչև զանգվածը սառչի մինչև 250 ° C։ Սառեցումը պետք է աստիճանաբար լինի, հակառակ դեպքում նյութը կճաքի: Փոխակրիչի վերջում տեղադրված է որակի ավտոմատ հսկողություն՝ բացահայտելով նյութի հնարավոր թերությունները։ Սկաների կողմից նշված վայրերը հեռացվում են գործընթացի հաջորդ փուլում՝ մեկ «վեբ»-ը ցանկալի չափի թերթիկներ կտրելու ժամանակ: Ընթացքում կտրվում է դրա եզրը, որի վրա մնում է շարժակների ժապավենը։

Ստացված մնացորդները ավելացվում են ապակե «խմորի» նոր խմբաքանակի մեջ, այդպիսով ապակու պատրաստումը դառնում է անթափոն գործընթաց:

Ապակու բնութագրերը

Այժմ, երբ ստացվել է այն հարցի պատասխանը, թե ինչպես է պատրաստվում ապակին, ժամանակն է դրա մասին ավելի մանրամասն խոսել։ Այսպիսով, կան մի քանի պարամետրեր, որոնցով ակնոցները բաժանվում են. Ըստ իրենց նպատակի՝ դրանք բաժանվում են երեք կատեգորիայի. Տնային տնտեսություն, այսինքն՝ նրանք, ովքեր գնում են սպասքի, տարաների, բաժակների և զանազան դեկորացիաների արտադրության համար։ Շինարարություն - այս ցանկը ներառում է ապակե բլոկներ, կրկնակի ապակեպատ պատուհաններ, խանութների ցուցափեղկեր, խճանկարներ, վիտրաժներ և այլն: Եվ, վերջապես, տեխնիկական, որն օգտագործվում է քիմիական, ինժեներական և այլ ոլորտներում: Երկրորդ նշանը, որով այս ապրանքները բաժանվում են հինգ դասի, վերամշակման տեսակն է։

• Առաջին դասարան. Այն ներառում է իրեր, որոնք պատրաստված են տեխնոլոգիաներով, որոնք ներառում են ապակու այս կամ այն ​​մշակումը:
• Երկրորդ դաս. Ներառում է ապրանքներ, որոնք անցել են հաստոցներմակերեսներ, ինչպիսիք են՝ հղկում, փայլեցում, մատիտ (առանց քիմիական նյութերի օգտագործման), փորագրություն և այլն։
• Երրորդ դաս. Այս կատեգորիան ներառում է առարկաներ, որոնց դեմքերը մշակվել են սառը վիճակում: մեխանիկորեն. Օրինակ, դրանք կլորացված կամ երեսապատված էին:
• Չորրորդ դասարան. Քիմիական մշակման ենթարկված իրեր, օրինակ՝ փորագրված կամ թթուներով պատված:
• Հինգերորդ դասարան. Ակնոցներ թաղանթով կամ ցանկացած այլ ծածկույթով:

Բացի այդ, ապակին առանձնանում է արտաքին մակերեսի հյուսվածքով։ Այստեղ կան յոթ կատեգորիաներ, որոնցից մեկը ներառում է, իսկ մյուս վեցը. փայլուն. Փայլուն մակերեսները կարող են փորագրվել, առանց ծածկույթների կամ պատված լինել օրգանական թաղանթով, սիլիկոնային միացություններով, կիսահաղորդիչներով կամ մետաղի ցողումով:

ապակու հատկությունները

Այս նյութի հիմնական հատկություններից մեկը լույսի փոխանցման ունակությունն է: Արժե ասել, որ 100% լույսի հաղորդման ակնոցներ բնության մեջ գոյություն չունեն։ Թափանցիկ «եղբայրության» լավագույն ներկայացուցիչները բաց են թողել տեսանելի լույսի մոտ 92%-ը, իսկ սովորական պատուհանների պատուհանները՝ ոչ ավելի, քան 87%-ը։

Ապակու ջերմային հաղորդունակությունը, այսինքն՝ ավելի տաք տարածքներից ավելի սառը տարածքներ ջերմություն հաղորդելու ունակությունը, շատ ցածր է: Այս նյութի այս ունակությունը հնարավորություն է տալիս այն օգտագործել ջեռոցներում կամ ջեռոցներում: Ապակու խտությունը, այսինքն՝ զանգվածի հարաբերակցությունը ծավալին, ամբողջովին կախված է նրա քիմիական բաղադրությունից։ Այսպիսով, օրինակ, եթե կապարը մտնի ապակու մեջ, ապա դրա խտությունը բարձր կլինի։ Սովորական պատուհանը ունի 2,5 գ խտություն մեկ սմ 3-ի համար, այլ կերպ ասած, 1 սմ 3-ը կշռում է 2,5 գրամ:

Կարծրություն- այսինքն, այլ նյութերի ներթափանցմանը դիմակայելու ունակությունը մոտավորապես վեց միավոր է Մոհսի սանդղակի վրա: Համեմատության համար նշենք, որ ադամանդը՝ ըստ այս սահմանման ամենախիտ նյութը, ունի տասը արժեք։ Ապակու փխրունությունը, ինչպես բոլորը գիտեն, շատ բարձր է, բայց դրա ճշգրիտ ցուցանիշները կարող են որոշվել միայն հատուկ լաբորատորիայում:

Ապակին ծառայել է մարդուն հարյուրավոր տարիներ, և դրա ստեղծման գործընթացը դեռևս գրավիչ է և որոշ առումներով նույնիսկ առեղծվածային: Այն ոչ միայն պաշտպանում է մեր տները ցրտից և քամիներից, այլև մեծ ազատություն է տալիս ստեղծագործելու համար՝ վիտրաժներ ստեղծելուց մինչև բոլոր տեսակի առարկաներ դուրս փչելը:

Ինչից է պատրաստված ապակին:

1. Ավելի լավ է գնել խանութից և չլողանալ։
2. Ինչից է պատրաստված ապակին:

   Պարադոքսալ կերպով, GLASS-ը պինդ հեղուկ է:
   Ապակու հիմնական բաղադրիչը, որը ներառված է դրա մեջ մեծ մասը(ծավալի 60-70%-ը) և դրա բնորոշ հատկությունները սահմանում է SILICA SiO2 (ավազ, քվարց, մանրահատիկ ավազաքար):
   Սիլիցիումը ներմուծվում է ապակու բաղադրության մեջ, օրինակ՝ քվարց ավազի տեսքով։
   Ապակեգործության մեջ օգտագործվում են միայն քվարցային ավազի ՄԱՔՈՒՐ սորտերը, որոնցում ընդհանուրաղտոտվածությունը (կավի, կրաքարի, միկայի կեղտերը) չեն գերազանցում 2-3%-ը։
   Հատկապես անցանկալի է երկաթի առկայությունը, որը նույնիսկ փոքր քանակությամբ ավազների մեջ հայտնաբերված, ապակին ներկում է տհաճ կանաչավուն գույնով։

   Ապակին կարելի է զոդել միայն ավազից՝ առանց դրան որևէ այլ նյութ ավելացնելու, սակայն դրա համար պահանջվում է շատ բարձր ջերմաստիճան (ավելի քան 1700 աստիճան C):
   Դրա համար պիտանի չեն կավե հրակայուն աղյուսներից պատրաստված սովորական ժամանակակից վառարանները, որոնք օգտագործում են պինդ, հեղուկ կամ գազային վառելիք՝ պետք է դիմել էլեկտրական վառարանների, որոնց շահագործումը շատ թանկ է։
   Ուստի ավազի հալման ջերմաստիճանն իջեցնելու համար օգտագործվում են տարբեր հավելումներ...

3. Պատրաստված է ավազից բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տակ։
4. Ապակի պատրաստելու համար արհեստավորները վերցնում են՝ քվարց ավազ (հիմնական բաղադրիչ); կրաքարի; սոդա; Ինչպես է պատրաստվում ապակին Նախ, քվարցային ավազը, սոդան և կրաքարը տաքացնում են հատուկ վառարանում մինչև զրոյից 1700 աստիճան ջերմաստիճան: Ավազահատիկները փոխկապակցված են, միատարրացումից հետո (վերածվում է միատարր նյութի), գազը հանվում է։ Զանգվածը թաթախում են 1000 աստիճանից բարձր ջերմաստիճանով հալած կաղապարի մեջ, որն ավելի ցածր խտության շնորհիվ լողում է մակերեսի վրա։ Որքան բարակ լինի թիթեղյա բաղնիքի մեջ մտնող զանգվածը, այնքան ապակին ավելի բարակ կլինի ելքի մոտ։ Ապակու պատրաստում Վերջին հպումը աստիճանական սառեցումն է:

   Սոդան օգնում է 2 անգամ նվազեցնել հալման ջերմաստիճանը։ Եթե ​​այն չավելացվի, ավազը շատ դժվար կլինի հալվել, և, համապատասխանաբար, ավազի առանձին հատիկներն իրար միացնել։ Լայմը պետք է, որ զանգվածը ջրին դիմանա։

5. Քվարց ավազ, կրաքարի և սոդա
6. Դե, իրականում քվարց ավազից
7. Ապակի ստացվում է ավազի խառնուրդը հալեցնելով և այլն հանքային բաղադրիչներ, որը - կախված է ապակու ապրանքանիշից: Օրինակ՝ բյուրեղյա ապակին, որից պատրաստվում են դեկորատիվ սպասք, պարունակում է զգալի քանակությամբ կապար։ Մաքուր քվարցային ավազը հալվելիս ստացվում է քվարցային ապակի՝ այն շատ հրակայուն և մածուցիկ է հալման մեջ, ուստի այն նույնիսկ թափանցիկ չի դառնում նրա մեջ մնացած օդային փուչիկների պատճառով։ Ջերմային ընդարձակման խղճուկ գործակից ունի՝ եթե տաքացնեն մինչև կարմիր և մտնեն ջրի մեջ, չի ճաքի։ Այն օգտագործվում է լաբորատոր ապակյա իրերի, լաբորատորիաների և արդյունաբերության ապակու տաքացման տարրերի արտադրության մեջ և այլն: Օպտիկական քվարց ապակի ստանալու համար, որը փոխանցում է ուլտրամանուշակագույն, ժայռային բյուրեղը հալեցնում են. բնության մեջ հազվադեպ է:

   Վասիլչենկոյի պատասխանին. Նախկինում ուրանի ապակին պատրաստում էին դեկորատիվ ուտեստների արտադրության համար՝ զարմանալի դեղնականաչավուն գույն, դրանից արտադրանք կարելի է տեսնել Մոսկվայում՝ Կուսկովոյի թանգարանում: Ռադիոակտիվության հայտնաբերմամբ նման ապակու արտադրությունը դադարեցվեց։
   Ռադիոակտիվ ճառագայթումից պաշտպանվելու համար օգտագործվում են կապարե ապակու էկրաններ. այն պարունակում է նույնիսկ ավելի շատ կապար, քան դեկորատիվ բյուրեղը և ունի դեղնավուն երանգ: Մոնիտորների կինեսկոպները պատրաստված են նույն ապակուց՝ համակարգչի օգտագործողին կինեսկոպի «էլեկտրոնային հրացանից» էլեկտրոնների հոսքից պաշտպանելու համար:

8. Սովորական ապակին իր բաղադրության մեջ պարունակում է մոտ 70% սիլիցիումի երկօքսիդ, որը նույն ձևով հանդիպում է քվարցում, իսկ բազմաբյուրեղ ձևով՝ ավազով։ Ապակու կոմպոզիցիա

   Մաքուր սիլիցիումի (SiO2) հալման ջերմաստիճանը մոտավորապես 2000 աստիճան է և հիմնականում օգտագործվում է հատուկ գործիքների ապակի պատրաստելու համար: Սովորաբար, արտադրական գործընթացը պարզեցնելու համար խառնուրդին ավելացնում են ևս երկու նյութ։ Նախ, դա նատրիումի կարբոնատ է (Na2CO3) կամ կալիումի կարբոնատ, որը խառնուրդի հալման ջերմաստիճանը իջեցնում է մինչև 1000 աստիճան: Այնուամենայնիվ, այս բաղադրիչները նպաստում են ջրի մեջ ապակու լուծարմանը, ինչը խիստ անցանկալի է: Ուստի խառնուրդին ավելացնում են կրաքարի մեկ այլ բաղադրիչ (կալցիումի օքսիդ, CaO), որպեսզի բաղադրությունը դառնա անլուծելի։ Այս բաժակը պարունակում է մոտ 70% սիլիցիում և կոչվում է սոդա-կրաքարային ապակի։ Նման ապակու տեսակարար կշիռը ընդհանուր արտադրության մեջ կազմում է մոտավորապես 90%:

   Ճիշտ այնպես, ինչպես կրաքարը և նատրիումի կարբոնատը, այլ բաղադրիչները ավելացվում են սովորական ապակու մեջ՝ այն փոխելու համար: ֆիզիկական հատկություններ. Ապակու մեջ կապարի ավելացումը մեծացնում է լույսի բեկման ինդեքսը, զգալիորեն մեծացնում է փայլը, իսկ բորի ավելացումը խառնուրդի բաղադրությանը փոխում է ապակու ջերմային և էլեկտրական հատկությունները։ Թորիումի օքսիդը ապակին տվեց բեկման բարձր ինդեքս և ցածր ցրվածություն, որն անհրաժեշտ է բարձրորակ ոսպնյակների արտադրության համար, բայց իր ռադիոակտիվության շնորհիվ ժամանակակից արտադրանքներում փոխարինվել է լանթանի օքսիդով: Ապակու մեջ երկաթի հավելումները օգտագործվում են ինֆրակարմիր ճառագայթումը (ջերմությունը) կլանելու համար:

   Մետաղները և դրանց օքսիդները ավելացվում են ապակու մեջ՝ դրա գույնը փոխելու համար: Օրինակ՝ մանգան ավելացվում է փոքր քանակությամբ՝ ապակին կանաչ երանգ հաղորդելու համար, իսկ ավելի բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում՝ ամեթիստի գույն։ Մանգանի պես, սելենը փոքր չափաբաժիններով օգտագործվում է ապակու գունաթափման համար կամ բարձր կոնցենտրացիաներով՝ կարմրավուն գույն հաղորդելու համար: Կոբալտի փոքր կոնցենտրացիաները ապակին տալիս են կապտավուն երանգ: Պղնձի օքսիդը տալիս է փիրուզագույն լույս: Նիկելը, կախված կոնցենտրացիայից, կարող է ապակին տալ կապույտ, մանուշակագույն կամ սև գույն։ Կախված ապակու բաղադրությունից, դրա գույնի վրա կարող են ազդել տաքացումը կամ սառեցումը: #9679; Քիմիական բաղադրությունը, % :
   SiO2 - 72,2
   Al2O3 - 1,7
   CaO + MgO 12.0
   Na2O+K2O 13.7
   SO3 - 0,3
   Fe2O3 - 0,1

9. Պատրաստված է քվարց ավազից։
10. Սիլիցիումից՝ էլեկտրոլիզով։

Ապակե սպասք, պատուհաններ տներում և շատ ավելին. մեզ համար այսօր դրանք ծանոթ կահավորանք են: Այնուամենայնիվ, շատ դարեր առաջ ապակե գավաթները առասպելական թանկ էին, և դրանք կարելի էր գտնել միայն ամենահարուստ և ազնվական ազնվականների սեղաններին:


Ինչի՞ց է պատրաստված ապակին և ինչպե՞ս են մարդիկ սովորել այն պատրաստել:

Ապակու գյուտի պատմություն

Ապակին հայտնի է առնվազն երկու հազար տարի: Հին հռոմեացի պատմաբան Պլինիոսը նկարագրել է այն միջադեպը, որի արդյունքում այն ​​հորինվել է։ Նրա վարկածի համաձայն՝ մի անգամ իրենց նավով սոդա տեղափոխող նավաստիները վայրէջք են կատարել՝ գիշերելու մաքուր ոսկեգույն ավազով պատված ափին։

Նրանք կրակ վառեցին, որ ճաշ պատրաստեն ու տաքանան։ Պատահաբար նրանց բեռի մեկ պարկը պայթել է և գազավորված ըմպելիքը թափել կրակի մեջ։ Գիշերը անձրև եկավ, մոխիրն ու բոցերը լվացվեց, և նավաստիները կրակի տեղում տեսան փայլուն ապակե մակերես։

Ապակու պատրաստման բաղադրիչներ

Այսպե՞ս է իրականում հայտնագործվել ապակին, թե՞, ինչպես ասում է մեկ այլ վարկած, պարզվել է կրակելու փորձերի ընթացքում կավե ամաններ- բայց մարդիկ վաղուց յուրացրել են դրա պատրաստման գաղտնիքը։

Ապակի պատրաստելու համար անհրաժեշտ է երեք հիմնական բաղադրիչ.

Քվարց ավազ- Սա մաքուր գետի ավազ է՝ բաղկացած սիլիցիումի օքսիդից։ Ապակու հալման համար խառնուրդում ավազի մասնաբաժինը կազմում է մոտ 75%: Այն շատ է հալվում բարձր ջերմաստիճանիԱյն պետք է տաքացվի մինչև 1700 աստիճան Ցելսիուս: Ապագա ապակե արտադրանքի թափանցիկությունն ու որակը մեծապես կախված են ավազի որակից: Վենետիկյան ապակե փչողներ, ովքեր ամենահայտնին դարձրեցին միջնադարյան ԵվրոպաՄուրանոյի ապակի, ավազը հատուկ բերվել է Իստրիա նահանգից, իսկ բոհեմյան ապակու համար արհեստավորները քվարցի կտորները մանրացրել են նուրբ ավազի մեջ։

Սոդա (կամ պոտաշ)անհրաժեշտ է ավազը հալեցնել ավելի ցածր ջերմաստիճանում: Ավազին ճիշտ համամասնությամբ սոդա ավելացնելով՝ ապակե խառնուրդի տաքացման ջերմաստիճանը կրճատվում է գրեթե կիսով չափ։


Տաքացման ընթացքում սոդան քայքայվում է նատրիումի կամ կալիումի օքսիդի, որը ծառայում է որպես հալման կատալիզատոր։ Հնում այն ​​ստանում էին ջրիմուռներ այրելուց հետո մոխրի տարրալվացման միջոցով կամ փշատերևներծառ. Ապակու խառնուրդի մեջ սոդայի մասնաբաժինը կազմում է մոտ 16-17%:

Կրաքարի կամ կալցիումի օքսիդ, մեծ մասի կողմից ապակին դարձնում է անլուծելի քիմիական նյութեր, ամուր և փայլուն։ Առաջին անգամ բոհեմական ապակե փչողները սկսեցին այն ավելացնել ապակու մեջ տասնյոթերորդ դարում՝ դրա համար օգտագործելով կրաքար կամ կավիճ:

Բացի այդ, այսօր ապակու պատրաստման համար զանգվածին ավելացվում են նատրիումի սուլֆատ, թալամիտը և նեֆելին սիենիտը։ Բազմագույն ապակի ստանալու համար որպես հավելանյութ օգտագործվում են տարբեր մետաղների օքսիդներ՝ պղինձ, երկաթ, արծաթ և այլն։

Թիթեղային ապակու արտադրության փուլերը

Բոլոր բաղադրիչները, որոնցից պատրաստվում է ապակին, լցնում են վառարանի մեջ և տաքացնում մինչև հեղուկ համասեռ զանգվածի ձևավորումը։

Հալած զանգվածը լցնում են համասեռացուցիչի մեջ և խառնում մինչև ամբողջովին համասեռ դառնալը։

Ապակե զանգվածը լցնում են հալած թիթեղ պարունակող երկար տարայի մեջ։ Իր մակերեսին ապակին լցնում են նույն հաստության հավասար շերտով՝ աստիճանաբար սառչելով։

Սառեցված ապակե ժապավենը մտնում է կոնվեյեր, որտեղ կատարվում է հաստության հսկողություն և ապակու ստանդարտ կտորների կտրում։ Կտրված ատամնավոր եզրերը և որակի հսկողություն չանցած ժայռերը ուղարկվում են հալման:

Պատրաստի թիթեղյա ապակին անցնում է որակի վերջնական ստուգում և ուղարկվում պահեստ պատրաստի արտադրանք.

Նմանապես, ապակին պատրաստվում է ճաշատեսակների արտադրության համար, չափիչ գործիքներ, ամանորյա դեկորացիաներ և այլ ապրանքներ։ Ապակու բաղադրությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված այն հատկություններից, որոնք նախատեսվում է ունենալ:

Բացի այդ, ուժը բարձրացնելու համար այն կարող է ենթարկվել կարծրացման ընթացակարգի ՝ ձեռք բերելով դիմակայելու ունակություն. ուժեղ հարվածներմակերեսի երկայնքով:


Այսօր հայտնի դուպլեքս և տրիպլեքս ապակի՝ սոսնձված հատուկ ձևակերպումներերկու կամ երեք շերտ բարակ ապակի: Սակայն դրանցից յուրաքանչյուրի հիմքը ոսկե քվարց ավազն է, խմորի սոդան և սովորական կրաքարը։

Հրահանգ

Նախ, տեխնոլոգները ընտրում են այն բաղադրիչները, որոնցից ապակի կպատրաստվի հատուկ կարիքների համար: Որպես ելանյութ օգտագործվում են քվարցային ավազ, նատրիումի սուլֆատ, սոդայի մոխիր, դոլոմիտ և որոշ այլ հավելումներ։ Բոլոր բաղադրիչները մանրակրկիտ չափվում են, քանի որ սկսած ճիշտ ընտրությունհամամասնությունները կախված կլինեն ապակու զանգվածի որակից:

Կոտրված ապակիները նույնպես ավելացվում են ցուպին օրիգինալ բաղադրիչներով: Ապակե զանգվածի արտադրության մեջ սովորաբար լինում են ավելցուկներ և թափոններ, որոնք նույնպես գործի են անցնում։ Նրանք մանրացված են և սնվում են ընդհանուր տարայի մեջ, որտեղ բոլոր նյութերը խառնվում են մինչև համեմատաբար համասեռ վիճակ։ Խառնուրդն այժմ պատրաստ է մշակման հաջորդ քայլին:

Բունկերից սկզբնական բաղադրիչները մտնում են գազի վառարան։ Այս սարքի ներսում ջերմաստիճանը հասնում է 1500°C-ի։ Նման քանակությամբ ջերմության ազդեցության տակ ապագա ապակու բաղադրիչները հալչում են ու վերածվում թափանցիկ զանգվածի։ Ստացված բաղադրությունը մանրակրկիտ խառնվում է, որպեսզի նյութը դառնա ամբողջովին միատարր։ Ամբողջ գործընթացը մշտապես գտնվում է վառարանի օպերատորի հսկողության ներքո՝ ավտոմատացման օգնությամբ:

Մշակման հաջորդ փուլում ապակե զանգվածը մտնում է հատուկ տարաներ։ Նրանք հիշեցնում են հեղուկ թիթեղով լցված մեծ լոգարաններ։ Այս մետաղի մակերևույթի վրա բաշխված ապագա ապակին չի խորտակվում, այլ վերածվում է բարակ թերթիկի՝ գրեթե կատարյալ հարթ մակերեսով: Թերթերին ցանկալի հաստություն տալու համար ապակին անցկացնում են գլանափաթեթներով որոշակի չափս.

Աստիճանաբար ապակե ժապավենը սառչում է։ Թիթեղյա լոգանքից դուրս գալուց հետո նյութի ջերմաստիճանը նվազում է մինչև մոտ 600°C։ Այժմ ժապավենը սնվում է երկար գլանափոխադրիչի վրա և հասնում է հատուկ սարքի, որտեղ ապակին ստուգվում է թերթիկի հաստության համար: Կառավարման ճշգրտությունը շատ բարձր է և կարող է հասնել միլիմետրի հարյուրերորդականի: Հայտնաբերված ամուսնությունը վերադարձվում է բեմ առաջնային վերամշակում.

Երկար և շարունակական ապակե ժապավենը հետագայում կտրվում է ստանդարտ թիթեղների՝ օգտագործելով մաշվածության դիմացկուն գործիք: Միևնույն ժամանակ, թերթի անհավասար եզրերը կտրված են: Կտրման ընթացքում առաջացած թափոնները մանրացվում և սնվում են բունկերի մեջ. այս բեկորները ներգրավված են ապակու արտադրության նոր ցիկլում: Փաստորեն, ամբողջ արտադրությունը դառնում է առանց թափոնների:

Ամբողջ գործընթացի վերջնական փուլը ապակու վերջնական որակի վերահսկումն է: Տեսուչներին օգնության են հասնում լյումինեսցենտային լամպերը, որոնք հնարավորություն են տալիս հայտնաբերել փխրուն նյութի նույնիսկ աննկատ թերությունները: Վերահսկիչ տարածքով անցած թերթերն ուղարկվում են պահեստ, որտեղ դրանք պահվում են ուղղահայաց դիրքով մինչև սպառողին առաքվելը։

Ինչու՞ են մեզ անհրաժեշտ վառարաններ ապակու հալման համար: Բանն այն է, որ ապակուց ինչ-որ օգտակար բան պատրաստելու համար նախ պետք է այն հալեցնել, և այն հալչում է ոչ ավել, ոչ պակաս՝ 1400-1600 ° C ջերմաստիճանում։

Ապակու արտադրության հումքը հիմնականում քվարցային ավազն է (սիլիկոնի օքսիդ SiO2)

Քվարց ավազ

Ապակուն անհրաժեշտ հատկություններ տալու համար քվարց ավազը խառնում են տարբեր հավելումների, հիմնականում կրաքարի (շենքերի ճակատային մասից այն կեղևային ապարը), ֆելդսպաթի, դոլոմիտի, սոդայի և ներկանյութերի (մետաղների օքսիդներ) հետ։

Կրաքար

Feldspar

Դոլոմիտ

Ապակու մեջ նման հավելումները կարող են լինել մինչև 20-30%: Ընդհանուր առմամբ, որքան շատ հավելումներ, այնքան ցածր է հալվածքի մածուցիկությունը (կոպիտ ասած՝ «հեղուկ» է) և այնքան ցածր է հալման կետը, այսինքն. ավելի հեշտ է մշակել, օրինակ՝ շշեր փչելը և այլն, արդեն հնարավոր է 800 ° C ջերմաստիճանում։ Բայց դա կարող է տարբեր լինել. եթե, օրինակ, խառնուրդին ավելացնեն բորի օքսիդ, բորոսիլիկատ ապակի դուրս կգա, ջերմակայուն և ջերմաստիճանի ծայրահեղություններին դիմացկուն՝ ի ուրախություն տնային տնտեսուհիների։ Մաքուր սիլիցիումի օքսիդից պատրաստված ապակին կստացվի, որ հրակայուն է, դրանից ինչ-որ բան փչելու համար անհրաժեշտ կլինի այն տաքացնել մինչև 1600 ° C:

Ընդհանուր առմամբ, մենք տեսակավորել ենք հումքը։ Այն ամենը, ինչ անհրաժեշտ է, մանրակրկիտ մաքրվում է, մանրացված է (դա սովորաբար արվում է հատուկ կենտրոնացման գործարանների/արտադրական օբյեկտների կողմից), խառնվում և հատուկ պատուհանով լցվում ապակե վառարանի մեջ: Վառարանի ներսում հսկայական լողավազանում գրեթե դժոխային կրակ է տիրում և մի քանի ժամում ավազը վերածում հեղուկի:

Ջեռոցի ներսում բոց.

Ի դեպ, նման վառարան վառելը ցանկալի ջերմաստիճանը- դժվար, երկար և ամենակարևորը թանկ գործընթաց (որքա՞ն վառելիք է անհրաժեշտ 2-9 հազար տոննա ապակու համար այդպիսի հսկայական հիմարը տաքացնելու համար): Վառարանների սպասարկումը միայն մի քանի անգամ է ընդհատվում սառը վերանորոգման համար:

Բնականաբար, խառնուրդը միանգամից չի հալվում, այլ աստիճանաբար; քանի որ այն հալվում է, խառնվում է, դրանից օդի պղպջակներ են դուրս գալիս: Այն, ինչ արդեն լավ հալվել է, հավաքվում է լողավազանի հատակում (հալվածքի խտությունն ավելի մեծ է) և, հաղորդող անոթների օրենքի համաձայն, պատի տակով հոսում է լողավազանի միջով դեպի նրա մեկ այլ հատված՝ բոցից հեռու։ և խառնուրդը, որը դեռ չի հալվել:

Այստեղ ջերմաստիճանը մի փոքր ցածր է, իսկ հեղուկ ապակին այստեղից մտնում է վառարանից դուրս հաջորդ՝ աշխատանքային բաղնիքը, որտեղից էլ գնում է վերամշակման։ Օրինակ՝ պատուհանների և հայելիների թիթեղներ ստանալու համար այն ձուլվում և գլորվում է գրեթե մետաղի նման։

Կատարյալ հարթ մակերես ստանալու համար ժամանակակից գործարաններում հալած ապակին նախ լցնում են հալած թիթեղով լի ավազանի մեջ, և այն՝ թիթեղի մակերևույթի վրա լողացող ապակին միատարր բարակ շերտով բաշխվում է դրա վրա և սառչում է մոտ 1000-ից մինչև 600 ° C, այնպես որ, այսպես կոչված, լողացող ապակի (float-glas):

Ինչպես ասացի, այս գործընթացը շարունակական է, և սառչելուց հետո ելքը անվերջ ապակե ժապավեն է: Բայց նախքան այն կտոր-կտորելը, մակերեսը կրկին տաքացվում է գազի այրիչներով. այս կերպ կնքվում են միկրոճաքեր, որոնք դեռևս ձևավորվում են, չնայած աստիճանական սառչմանը, կարծրացման ժամանակ ապակու ներսում լարումների տարբերության պատճառով: Արդյունքում ապակին հատկապես թափանցիկ է դուրս գալիս։

Լողացող ապակու արտադրություն

Խորհրդային գործարաններում օգտագործվող հին տեխնոլոգիան ապահովում էր ապակե ժապավենի ուղղահայաց գծում վառարանից եկող զանգվածի ինտենսիվ սառեցմամբ։ Այս կերպ արտադրված ապակին բնութագրվում է զգալիորեն ավելի բարձր օպտիկական աղավաղումներով:

Դե, կարծես գրեթե ամեն ինչ կարգավորված է: Նկարում վառարանի միայն մեկ անհասկանալի հատված է մնացել՝ ռեգեներատորը։ Հնարքը հրաշալի է և հնարամիտ իր պարզությամբ: Իր գյուտի համար դեռևս 1856 թվականին Սիմենս եղբայրներից կրտսերը՝ Ֆրիդրիխը, ստացավ անգլիական ազնվականությունը։ Իսկ խնդիրն այն է, որ ապակու հալեցման վառարանի համար վառելիքը խնայվի՝ տաքացնելով այրման վառարան մատակարարվող օդը։ Եվ դուք կարող եք խնայել մինչև 40% վառելիքի վրա:

Ռեգեներատորի շահագործման սկզբունքը

Ռեգեներատորը բաղկացած է երկու նույնական լիսեռներից, որոնք լցված են ջերմակայուն կերամիկական հավաքույթներով, որոնք ստեղծում են բազմաթիվ փոքր օդային ալիքներ հանքերի ներսում: Օդը մտնում է առաջին լիսեռից, պատուհանից մտնում վառարան, խառնվում վառելիքի (գազի) հետ և այրվում։ Այրման տաք արգասիքները մեկ այլ պատուհանով անցնում են երկրորդ լիսեռ, և մինչ դուրս գալը, նշված կերամիկական հավաքույթները տաքացվում են։ Այնուհետև, երբ դրանք բավականաչափ տաքացվեն, մոտ քսան րոպե անց օդի հոսքը բացվում է երկրորդ լիսեռով, այն տաքացվում է դրա մեջ նախքան վառարան մտնելը, և արտանետվող գազերը սկսում են տաքացնել առաջին լիսեռի հավաքները: Այնուհետեւ ցիկլը կրկնվում է:

Այս պատմության շրջանակներից դուրս վառարանի ներսում կային տարբեր ջերմակայուն կերամիկական ծածկույթներ (մետաղը հարմար չէ նման ջերմաստիճանի համար): Նրանց մոտ ամեն ինչ նույնպես բավականին զվարճալի է՝ ֆիզիկական և քիմիական գործընթացներ, հոսելով ապակու հալման ժամանակ, հանգեցնում են զարմանալի գոյացությունների. ստալակտիտները սկսում են աճել վառարանի ներսում: