Сергей Песков - История стекла. От стеклянного оружия до стекол иллюминаторов космических кораблей

При производстве триплекса могут использоваться пленки и наливные полимеры с разной степенью прозрачности. Можно изначально изготовить тонированное изнутри стекло, которое будет пропускать меньшее количество света. Также пленки и полимеры могут давать стеклу необходимый цвет.

Пеностекло – теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Пеностекло – высокопористый ячеистый материал, получаемый спеканием тонкоизмельченного стеклянного порошка и газообразователя.

В качестве основного источника сырья используется стекло, которое может являться боем оконного, бутылочного и других видов стекол, накапливающихся в твердых бытовых и промышленных отходах. Таким образом, получение пеностекла сопровождается утилизацией стекла – отхода, практически не разлагающегося со временем и накапливающемся в окружающей среде в виде отхода человеческой жизнедеятельности.

Считается, что пеностекло было изобретено в 1930-х годах советским академиком И.И. Китайгородским и в США – в начале 1940-х фирмой Corning Glass Work. Вначале предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно дополнительно обладает высокими тепло– и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 году при строительстве одного из зданий в Канаде.

По своему строению пеностекло напоминает затвердевшую пену. Различные виды «пены» отличаются различными размерами «пузырьков» (что зависит от поставленных перед теплоизоляционным материалом задач).

В зависимости от назначения пеностекло подразделяется на:

– изоляционно-строительное, применяемое для изоляции стен и кровли жилых, общественных и промышленных зданий,

– изоляционно-монтажное – для утепления установок с отрицательными температурами, промышленного оборудования и трубопроводов,

– влагозащитное с водопоглощением не более 2 % по объему,

– легкое для изоляции строительных конструкций и оборудования,

– гранулированное для засыпной теплоизоляции,

– как наполнитель пенопластов.

Влагозащитное пеностекло, применяемое в условиях глубокого холода, имеет замкнутые поры.

Пеностекло характеризуется высокой прочностью, хорошими тепло– и звукоизоляционными свойствами, водостойкостью, негорючестью, биостойкостью, низкой теплопроводностью. Теплоизоляционное пеностекло легко поддается механической обработке – пилению, сверлению, шлифованию. Пеностекло можно изготовлять окрашенным в различные цвета и оттенки: от белого до черного. Теплоизоляционное пеностекло – хороший теплоизоляционный материал для стен и перекрытий различных строительных сооружений, а также для изоляции промышленных холодильников и технологического оборудования, работающего при отрицательных температурах, например хранилищ сжиженных газов. Прочность, легкая обрабатываемость, негорючесть создают благоприятные условия для его применения в строительных конструкциях.

Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, негорючесть, удобство обработки и простоту монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не пропускает воду и водяной пар, не подвержен поражению бактериями и грибками, непроходим для грызунов, не поддерживает горение, не выделяет дым и токсичные вещества.

Одно из самых важных его преимуществ – практически неограниченный срок службы. Это обеспечивается за счёт того, что основным материалом изготовления является стекло, которое не подвержено старению. Благодаря этому физикомеханические свойства пеностекла остаются неизменными практически неограниченное время

В настоящее время основной технологией производства пеностекла является т. н. «порошковая»: тонкоизмельчённое силикатное стекло (частицы 2—10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно – углеродом), получившаяся однородная механическая смесь (шихта) в формах, либо на конвейерной ленте поступает в специальную туннельную печь. В результате нагрева до 800–900 °C частицы стекла размягчаются до вязко-жидкого состояния, а углерод окисляется с образованием газообразных CO 2и CO, которые и вспенивают стекломассу. Механизм реакции газо– и пенообразования достаточно сложен и не ограничивается только реакцией окисления углерода кислородом воздуха, более важную роль играют окислительно-восстановительные процессы взаимодействия углерода с компонентами размягчённого стекла. Применяют с этой целью отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей – трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты – сообщающиеся. Не следует путать пеностекло с продуктами вспенивания водных растворов растворимого стекла. Вспенивание т. н. «жидкого стекла» происходит при температурах около 100–200 °C в результате бурного удаления воды из становящегося вязким раствора. Продукт вспенивания растворимого стекла абсолютно не стоек к действию даже холодной воды, в отличие от пеностекла, химическая стойкость которого сопоставима с исходным листовым или тарным стеклом.