Классификация типов стекла

Стёкла можно классифицировать по физическим свойствам, составу, назначению и происхождению:

По происхождению

Стекло природное (вулканического или естественного происхождения);

Стекло искусственное

По составу

Силикатные стёкла

Фосфатные стёкла

Свинцовое стекло

Органическое стекло

По назначению

Художественное стекло и декоративное стекло

Техническое стекло

Оптическое стекло

Строительное стекло

Листовое стекло

Аморфные вещества переходят в стеклообразное состояние при температурах ниже температуры стеклования Tg (при температурах свыше Tg аморфные вещества ведут себя как расплавы, то есть находятся в расплавленном состоянии). Стекло может быть получено путём охлаждения расплавов, так чтобы избежать кристаллизации. Практически любое вещество из расплавленного состояния может быть переведено в стеклообразное состояние. Некоторые расплавы (такие как стеклообразующих веществ) не требуют для этого быстрого охлаждения. Однако некоторые вещества (такие как расплавы металлов) требуют очень быстрого охлаждения, чтобы избежать кристаллизации. Так, для получения металлических стёкол необходимы скорости охлаждения 100000 — 1000000 К/с. Стекло может быть получено также путём аморфизации кристаллических веществ, например бомбардировкой пучком ионов, или при осаждении паров на охлаждаемые подложки. Как правило стекло получают из переохлаждённого расплава. К стеклообразующим относят неорганические вещества, которые при охлаждении расплава не кристаллизуются, а затвердевают, сохраняя аморфное строение. Органическое стекло не содержит компоненты веществ, вызывающих кристаллизацию. Вязкость аморфных веществ — непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества. Обычно расплавы стеклообразующих веществ имеют высокую вязкость по сравнению с расплавами нестеклообразующих веществ

Состав стёкол

Стеклообразующие вещества

К стеклообразующим веществам относится ряд оксидов, галогенидов и халькогенидов; на их основе создают стёкла и связки:

Оксиды:

SiO2 - силикатное стекло - силикатные связки

B2O3 - боратное стекло - боратные связки

P2O5 - фосфатное стекло - фосфатные связки

Оксид германия(IV)-GeO2 - германатное стекло - германатные связки

Оксид свинца - свинцовое стекло

Фториды: AlF3

Силикатное стекло — наиболее распространённый вид

Базовый метод получения силикатного стекла заключается в плавлении смеси кварцевого песка (SiO2), соды (Na2CO3) и извести (CaO). В результате получается химический комплекс с составом Na2O*CaO*6SiO2.

Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты (обычно кварцит, горный хрусталь), его химическая формула — SiO2. Кварцевое стекло может быть также природного происхождения, образующееся при попадании молнии в залежи кварцевого песка.

Оптическое стекло или крон — группа прозрачных стёкол специального состава и характеристик, используемых для изготовления различных оптических устройств.

Стеклокристаллический материал — оптический Ситалл, получаемый направленной кристаллизацией различных стекол при их термической обработке и обладающий мелкодисперсной структурой, высокой прочностью, он — радиопрозрачный, химически стойкий, прозрачный, изотропный, термостойкий, износостойкий и др.

Химико-лабораторное стекло — стекло, обладающее высокой химической и термической устойчивостью.

Оптическое стекло — стекло на базе нерганических и органических стекломатериалов, отличающееся особыми оптическими характеристиками: высокая прозрачнось, изотропность, твёрдость, элластичность и т.д