Листове скло зі спеціальними властивостями, довідник будівельника, застосування скла в

ЛИСТОВЕ СКЛО СО СПЕЦІАЛЬНИМИ ВЛАСТИВОСТІ

Завдяки унікальним можливостям скла змінювати свої властивості і в зв'язку з великими досягненнями в стекломатеріаловеденіі вченими та працівниками скляної промисловості досягнуто величезних успіхів в отриманні та виробництві широкої номенклатури стекол із спеціальними властивостями.

Такі скла дозволяють ультрафіолетової радіації проникнути в приміщення, знизити перегрів приміщень променистим випромінюванням, усунути дискомфортні явища, що виникають в безпосередній близькості від скління в холодну пору року і знизити тепловтрати через світлопрозорі огородження.

Для отримання стекол із спеціальними властивостями змінюють хімічний склад або застосовують способи нанесення на поверхню скла різних плівкових та інших покриттів, в тому числі плівок металів і їх оксидів. Ряд таких стекол наведено в табл. 1 і описаний нижче.

Увіолеві скла з підвищеною прозорістю в ультрафіолетовій (УФ) області спектра з довжиною хвиль 280. 320 нм. Ці скла пропускають УФ промені на відміну від звичайного скла, яке їх поглинає. Тому ці промені називають біологічними, або променями життя, так як благотворно діють на розвиток і життєдіяльність людини, тварин і рослин.

У складі увіолевого скла не повинні міститися сполуки, які поглинають УФ промені: Fе2 О3. Сr2 O3. V2 O3. сульфіди важких металів.

Увіолеві скла у вигляді листового скла застосовуються в будівництві для скління лікувальних установ, дитячих садів, інкубаторів, парників, оранжерей і т.п. За розмірами і зовнішніми показниками увіолеве скло повинне відповідати ГОСТ 111-90 на віконне скло. За хімічним складом такі скла діляться на силікатні, боросилікатниє і фосфатні. Варка їх здійснюється в відновної середовищі.

Хімічні склади різних увіолеві стекол наведені в табл. 1.

Таблиця 1. Хімічний склад увіолеві стекол

Примітка. * В якості відновника вводиться 0,1% Са2 Si.

Скло, що поглинають ультрафіолетові промені, служать для поглинання УФ променів при освітленні приміщень, в яких зберігаються архівні матеріали, книги, картини та інші матеріали, які піддаються руйнуванню УФ променями. Їх можна розділити на три основні групи:

безбарвні, що поглинають УФ область спектру з λ = 360. 370 нм;

слабо-жовті, що поглинають все УФ промені;

жовті, що поглинають УФ і фіолетові промені.

Якість стекол регламентується стандартами на витягнуте віконне скло, прокатне, візерункове армоване.

Скло, що поглинають інфрачервоні промені (теплозахисні) призначені для ослаблення перегріву приміщень на сонячній стороні будівель в літній час. Для цього застосовують спеціальне теплозащитное скло, що поглинає або відображає частину інфрачервоних (ІК) променів. Теплозахисні скла широко застосовуються в будівництві, а також для скління автомобілів, поглинання теплоти різними апаратами і для інших цілей.

Теплозахисні скла діляться на теплопоглинальні і теплоотражающие. Теплопоглинальні поглинають теплове випромінювання в усій масі скла. Теплоотражающие відображають теплові промені завдяки тонким металевим або оксидно-металевим плівкам, нанесеним на їх поверхню.

Недоліком теплопоглинальних стекол є те, що, поглинаючи теплові промені, скла самі нагріваються і є джерелом теплоти для приміщень. Крім того, вони не повністю поглинають теплову частину сонячного спектра і разом з тим частково поглинають промені видимої частини спектру.

Існують два основних види теплопоглинальних стекол, забарвлених в масі: силікатні і фосфатні.

Властивості теплопоглощающего силікатного скла регламентуються ТУ 21-2323-72. Вони пропускають 20. 40% інфрачервоних променів.

Фосфатні теплопоглинальні скла в порівнянні з силікатними мають переваги в тому, що вони безбарвні або слабо забарвлені в жовтуваті або сіруваті тони і при майже повне поглинання інфрачервоних променів (90. 92%) пропускають 80. 85% променів видимої області спектра.

Будівельні і технічні скла з плівковими покриттями.

Теплоотражающие, тепло- і сонцезахисні, радіозахисні, струмопровідні, кольорові і інші скла зі спеціальними світлотехнічними і теплофізичними властивостями випускаються скляної промисловістю на основі стекол звичайних промислових складів c металевими і оксидними плівковими покриттями.

Скло з металевими покриттями. Для отримання стекол з тонкими плівками металів використовують золото, срібло, нікель, хром, а також суміші цих та інших металів. Тонкі плівки металів характеризуються порівняно високим світлопропускання у видимій області спектра (40. 70%) і високим відображенням в інфрачервоній частині спектра (60. 75%), тому вони є відображають теплозахисні та сонцезахисними стеклами. Причому золоті плівки надають склу в відбитому світлі золотисте забарвлення, а в що проходить - зелену. Срібло у відбитому світлі надає сріблясто-металевий блиск, а в світлі, що проходить - блакитний.

Товщина металевих плівок не перевищує 0,1. 0,2 мкм, в більш товстих шарах метали непрозорі. При тривалому вживанні плівки стираються. Для їх збереження наносять захисні прозорі шари з SiO2. органічних матеріалів або при використанні в склінні монтують в склопакети металевими шарами всередину.

Металеві шари на склі, як і при виробництві дзеркал, завдають випаровуванням відповідного металу у вакуумі.

Скло з оксидно-металевими плівками мають велику міцність і хімічну стійкість. Оксидні плівки міцно закріплюються на поверхні скла, збільшуючи його міцність на 20. 30%.

По областях застосування з такими плівками розрізняють наступні види стекол:

поглинають ультрафіолетове випромінювання;

поглинають ту чи іншу частину видимої області спектра (кольорові, тоновані);

затримують теплову радіацію сонця (теплозахисні);

відображають довгохвильову ІК радіацію (теплоотражающие);

з високим відображенням у видимій області спектра (напівпрозорі стекла);

екранують енергію радіохвиль в діапазоні 1. 150 см (радіозахисні);

За хімічним складом плівки отримують з оксидів олова SnO2. індію InO2. цинку ZnO, заліза Fe2 O3. міді СuО, хрому Cr2 O3. титану TiO2.

Теплоотражающие прозорі безбарвні скла отримують із застосуванням плівок з оксидів олова. Ці скла відбивають від 60 до 90% довгохвильової (λ = 1,5. 10 мкм) енергії, випромінюваної технічними джерелами тепла, зберігаючи прозорість в межах 70. 80%. Вони використовуються в якості теплових екранів на підприємствах з інтенсивним виділенням тепла. У будівництві використовуються в якості теплоізоляційного скління в районах Крайньої Півночі, так як зменшують приблизно на 50% втрати тепла через віконні прорізи в порівнянні зі звичайним склом.

Сонцезахисні, або теплозахисні, скла отримують шляхом нанесення на поверхню скла плівок оксиду олова з домішкою оксиду сурми Sb2 O3. Це скло може мати світлопропускання від 75 до 45% незалежно від його товщини. Воно має колір від сіро-блакитного до синьо-фіолетового.

Пропускання теплової радіації сонячного спектра не залежить від щільності забарвлення і становить 40. 50%. На відміну від теплопоглинальних стекол, забарвлених в масі, теплозахисні плівкові скла частково відображають і частково поглинають радіацію сонячного спектра.

Струмопровідні скла отримують на основі оксидів олова, індію, цинку, і ін. Найчастіше використовують плівки оксиду олова, модифікованого домішками сурми, фосфору, цинку, фтору та ін. Ці плівки прозорі, безбарвні, їх питомий поверхневий опір може бути від 10 Ом / см 2 до 1 × 10 5 Ом / см 2 і вище, товщина плівки не перевищує 1 мкм.

Безбарвні напівпрозорі дзеркала отримані на основі стекол з плівкою оксиду титану. Ці скла відбивають до 40% видимого світла і використовуються як декоративні для архітектурного оздоблення будівель.

Всі плівкові оксидні покриття, що застосовуються в промисловості, відрізняються високою атмосферостійкістю, не бояться перепадів температур, хімічно стійкі. Міцність на стирання не нижче, ніж у звичайного віконного скла.

Кольорове листове декоративне скло застосовується в будівництві для виготовлення вітражів, декоративного скління громадських будівель, дитячих установ, декорування меблів та інших цілей. Воно буває трьох видів:

забарвлене в масі (витягнуте або прокатне);

накладне витягнуте, що складається з основного товстого (2. 6 мм) безбарвного шару і тонкого кольорового (0,1. 0,5 мм);

отримане нанесенням на плоске безбарвне скло тонких (товщиною близько 1 мкм) кольорових оксидно-металевих плівок.

Звичайне скло фарбують молекулярними барвниками, які вводять в скляну шихту в кількостях,% по масі: для світло-блакитного кольору - 0,5 СuО, для темно-блакитного - 2,0. 2,5 СuО, для зеленого - 0,1. 0,5 Сr2 O3. для жовтого - 0,5. 1,0 вугілля.

Для отримання червоного скла чистого тону (селенового рубіна) і яскраво-жовтого скла використовують склади, що містять В2 O3 і ZnО, а в якості барвників - селен і сірчистий кадмій: для червоного - селену 1 і СdS - 2%, а для жовтого - 0 , 2 і 2% відповідно.

Накладне скло, що отримується шляхом витягування одночасно безбарвної і кольорової скломаси у вигляді однієї двошаровою стрічки, використовується в будівництві. Накладне скло з товстим накладним шаром використовують переважно для облицювання, а з тонким - в світлових отворах, в тому числі для вітражного скла, товщина накладу в якому не повинна перевищувати 0,5 мм.

Марбліт - непрозоре потовщене забарвлене в масі або глушіння скло, що виробляється способом прокату. Марбліт служить для облицювання внутрішніх стін, перегородок житлових і громадських будівель, магазинів, а також для обробки меблів.

Марбліт зазвичай виробляють двох видів - товщиною 5. 7 або 8. 10 мм; його зовнішня лицьова сторона може бути полірованої, візерунчастої, необробленої - шорсткою ( «кованої») або вогненно-полірованої. Зворотний бік має дрібну подовжню нарізку або рифлення для закріплення листа при облицюванні.

Марбліти виготовляють самих різних кольорів і переважно глушіння: жовті (молочні), чорні, сірі, кремові, зелені, рожеві, а також мармуроподібні і ін.

Як барвники використовують такі барвники в кількості від 0,2 до 1,5% по масі: Sе, СdS, СdCO3 (червоні, помаранчеві, рожеві скла); СuО, Сr2 O3. СоО (зелені, блакитні, сині); Мn2 O3 (фіолетове); вугілля, (чорне).

Стемаліт - листове скло товщиною 5. 12 мм різної фактури, покрите з одного боку силікатної фарбою і піддане термообробці для зміцнення скла і закріплення фарби на його поверхні.

За ГОСТ 22279-76 для стемаліта встановлені розміри, м 2. 0,6; 1; 1,2 і 1,7 при товщині скла відповідно 5; 6; 6,5 і 7,5 мм. Максимальний розмір по довжині - 1500 мм, по ширині - 1100 мм. Стемаліт різанні не піддається. Його виготовляють з віконного скла (ГОСТ 7380-78) різних кольорів: чорного, білого, синього та ін. Використовуючи емалеві фарби Дулевского барвистого заводу. Стемаліт застосовується для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель, виготовлення багатошарових навісних панелей. Розмір панелі стемаліта 3,2x1,2 м і більше, площа - 3,8. 7 м 2.

Візерункове скло - це листове прокатне безбарвне або кольорове скло, що має по всій поверхні на одній або обох сторонах рельєфний закономірно повторюваний візерунок. Поєднуючи в собі властивості светорассеивания і багаті декоративні якості, візерункове скло дозволяє створювати виразні інтер'єри.

Візерункове скло, яке випускається згідно ГОСТ 5533-86, застосовують для скління дверей, меблів та інших об'єктів, де не допускається наскрізна видимість і потрібно розсіяне освітлення. Скло випускається товщиною 4, 5 і 6 мм. При товщині 4 мм розміри повинні бути не більше 1200x2500 мм. Для дверей житлових і громадських будівель розміри: 1450x375,1450x475,1450x575,1450x675, 1750x475, 1750x675 мм.

До візерункового скла відносяться скла «мороз» і «метелиця».

Скло «мороз» виготовляють з листового віконного або вторинного неполірованого скла шляхом спеціальної обробки, в результаті якої на поверхні утворюється візерунок, що нагадує засніжені скло. Його випускають у вигляді листів товщиною 4 і 5 мм з максимальним розміром 1000x1800 мм. Скло «мороз» застосовують для скління внутрішніх і зовнішніх світлових прорізів.

Скло «метелиця» отримують методом формування стрічки на розплаві металу (олова). Воно може бути безбарвним, кольоровим або мати пофарбований електрохімічним способом поверхневий шар в результаті іонного обміну і дифузії іонів металу в скло. Одна поверхню скла термічно полірована, інша має неповторяющийся візерунок у вигляді виступаючих над поверхнею, листа хвилястих ділянок, характер і регулярність яких можуть бути задані при виробництві. Візерунок з ліній може бути пофарбований або на поверхню може бути напилюв металевий дзеркальний шар. Розмір випускаються листів «метелиця» 1900x800 мм і 1500x800 мм при товщині 6,5 мм. Скло «метелиця» використовується для скління дверей, перегородок, а також для декоративного оздоблення інтер'єрів.