Τεχνολογία γυαλιού.

Abstract

Το γυαλί αποτελεί ένα υλικό στερεό και σε γενικές γραμμές άμορφο, με την έννοια ότι δεν παρουσιάζει κάποια κρυσταλλική δομή. Σε πρωτογενή μορφή είναι ημιδιάφανο ή διάφανο και συνήθως εύθραυστο, άκαμπτο και σκληρό. Από την πλευρά του υλικού αυτού κάθε αυτού, είναι ένα αδρανές υλικό από χημική και βιολογικής άποψης. Μία από τις σημαντικότερες ιδιότητες στην σύγχρονη εποχή είναι η δυνατότητα του για πλήρη ανακύκλωση, για αυτό τον λόγω και χρησιμοποιείται ευρέως ως υλικό συσκευασίας τροφίμων και ποτών. Το κοινό γυαλί παρασκευάζεται με σύντηξη χαλαζιακής άμμου (SiO2) (73,7%), ανθρακικού νατρίου (κοιν. Σόδα, Na2CO3)) (16%), οξειδίου του καλίου (K2O) (0,5%) (συλλιπάσματα) και ανθρακικού ασβεστίου (κοιν. ασβεστόλιθου (CaCO3)) (5,2%) ανθρακικού μαγνησίου (MgCO3) (3,6%) και οξειδίου του αργιλίου (Al2O3) (1%) (σταθεροποιητές). Μία από τις κυριότερες ιδιότητες του γυαλιού είναι η υψηλή σκληρότητα του η οποία αγγίζει το 7 στην κλίμακα Mohs. Επίσης, είναι εύθραυστο ενώ τα θραύσματά του είναι οξύληκτα. Είναι διαφανές για το φάσμα του ορατού φωτός και αδιάφανο στην υπεριώδη ακτινοβολία. Ακόμα, η ιδιότητα του ως δυσθερμαγωγό και μονωτικό υλικό συνετέλεσε στην χρήση του σε κτήρια και οχήματα. Το γυαλί συναντάται κυρίως σε αυτούς τους βασικούς τύπους. Αρχικά στο κοινό γυαλί, το οποίο είναι ιδιαιτέρως φθηνό στην παραγωγή του σε σχέση με τα υπόλοιπα, και χρησιμοποιείται κυρίως για κοινά αντικείμενα της καθημερινότητας μας. Το γυαλί μόλυβδου έχει περίπου τις ίδιες ιδιότητες με το κοινό γυαλί, αλλά και λόγω της διαθλαστικότητας τους για την δημιουργία φακών και οπτικών οργάνων. Μία άλλη βασική κατηγορία είναι αυτή του γυαλιού από βόριο, γνωστό ως «PYREX» με μεγάλη απήχηση στην κατασκευή εργαστηριακών οργάνων λόγω του χαμηλού συντελεστή διαστολής του σε υψηλές θερμοκρασίες. Τέλος, οι οπτικές ίνες έχουν εισβάλει για τα καλά στην καθημερινότητα μας με την χρήση τους κυρίως στις τηλεπικοινωνίες και στα δίκτυα ηλεκτρονικών υπολογιστών. Πριν ολοκληρωθεί η εισαγωγή, σκόπιμο είναι να αναφερθούν και κάποιοι ειδικοί τύποι γυαλιού, όπως το γυαλί αργιλίου το οποίο αντέχει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες έως 750ο C και χρησιμοποιείται κυρίως σε λαμπτήρες και θαλάμους καύσεων και τέλος το γυαλί αλκαλίων-βαρίου το οποίο τοποθετείται στις οθόνες των τηλεοράσεων και των υπολογιστών καθώς απορροφούν επικίνδυνες ακτινοβολίες. Κλείνοντας, θα πρέπει να αναφερθεί ότι υπάρχουν και άλλοι τύποι οι οποίοι σκοπίμως δεν αναφέρθηκαν στην εισαγωγή με σκοπό την ανάλυση του στο κύριο μέρος της μελέτης. Από τις μέχρι στιγμής αναφορές στο γυαλί, έχει γίνει κατανοητό ότι η χρήση του είναι απαραίτητη στην καθημερινότητα μας, ακόμα και αν δεν το αντιλαμβανόμαστε κάποιες στιγμές.

The present thesis covers different important parameters of glass technology .The contents cover the fundamental topics of importance in glass technology, including glass formation, crystallization, phase separation and structure of glasses. Additional chapters discuss the most important properties of glasses, including discussion of physical, optical, electrical, chemical and mechanical properties. A final chapter provides an introduction to a number of methods used to form technical glasses, including glass sheet, bottles, insulation fibre, optical fibres and other common commercial products. In addition, the book contains discussion of the effects of phase separation and crystallization on the properties of glasses, which is neglected in other texts.