• sub_head_bg

Az üveg fejlődéstörténete

A világ első üveggyártója az ókori egyiptomiak voltak. Az üveg megjelenésének és használatának több mint 4000 éves múltja van az emberi életben. Kis üveggyöngyöket tártak fel Mezopotámia és az ókori Egyiptom maradványaiban 4000 évvel ezelőtt.

A Kr. U. 12. században megjelent a kereskedelmi üveg, amely ipari anyaggá vált. A 18. században a távcsövek készítésének szükségleteinek kielégítése érdekében optikai üveg készült. 1874-ben Belgium először gyártott síküveget. 1906-ban az Egyesült Államok gyártott egy sík üveg felvezető gépet. Azóta az üveg iparosítása és nagyüzemi gyártása révén egymás után vezették be a különféle felhasználási és tulajdonságú üvegeket. A modern időkben az üveg a mindennapi élet, a termelés, valamint a tudományos és technológiai területek fontos anyagává vált.

Több mint 3000 évvel ezelőtt egy európai föníciai kereskedelmi hajó, kristály ásványi „természetes szódával” megrakva, a Földközi-tenger partján, a Belus folyón hajózott. Az apály miatt a kereskedelmi hajó zátonyra futott, így a legénység egymás után szállt fel a tengerpartra. A legénység néhány tagja egy üstöt is hozott, tűzifát hozott, és néhány darab „természetes szódát” használt az üst alátámasztására a strandon való főzéshez.

Amikor össze akartak pakolni és felszállni a hajóra, hogy folytathassák a hajózást, valaki hirtelen azt kiáltotta: „Nézze mindenki, valami kristálytiszta és fénylik a fazék alatti homokon!” Miután a legénység befejezte étkezését, az árapály emelkedni kezdett. .

A legénység ezeket a villogó dolgokat a hajóra vitte, hogy alaposan tanulmányozza őket. Megállapították, hogy ezekhez a fényes dolgokhoz kvarchomok és olvadt természetes szódás ragadt. Kiderült, hogy ezek a ragyogó dolgok azok a természetes szódák, amelyekből az edénytartókat készítették főzéskor. A láng hatására kémiailag reagálnak a kvarchomokkal a tengerparton. Ez az eredeti üveg. Később a föníciaiak kombinálták a kvarchomokot és a természetes szódát, majd egy speciális kemencében megolvasztották őket, és üveggolyókat készítettek, amelyek vagyont szereztek a föníciaiaknak.

A 4. század környékén az ókori rómaiak üvegeket kezdtek alkalmazni az ajtókon és ablakokon. 1291-re az olasz üveggyártási technológia nagyon fejlett volt.

Ily módon az olasz üvegműveseket egy szigeten üveggyártással helyettesítették, és életük során nem hagyhatták el ezt a szigetet.

1688-ban egy Naf nevű férfi feltalálta a nagy üvegtömbök készítésének folyamatát. Azóta az üveg közönséges tárgy lett.
Több száz éve az emberek mindig azt gondolták, hogy az üveg zöld és nem cserélhető. Később kiderült, hogy a zöld szín a nyersanyagban található kis mennyiségű vasból származik, és a kétértékű vas vegyülete zöldessé tette az üveget. A mangán-dioxid hozzáadása után az eredeti kétértékű vas háromértékűvé válik és sárgává válik, míg a négyértékű mangán háromértékű mangánné redukálódik, és lilának tűnik. Optikailag a sárga és a lila bizonyos mértékben kiegészítheti egymást, és ha fehér fénnyel lesznek összekeverve, az üveg nem fog színt adni. Néhány év elteltével azonban a háromértékű mangánt továbbra is oxidálja a levegő, és a sárga fokozatosan növekszik, így ezeknek az ősi házaknak az ablaktáblája enyhén sárga lesz.

Az általános üveg amorf szilárd anyag, szabálytalan szerkezetű (mikroszkopikus szempontból az üveg folyadék is). Molekulái nem rendelkeznek nagy távolságú rendezett elrendezéssel az űrben, mint a kristályok, de hasonlóak a rövid hatótávolságú szekvenciájú folyadékokhoz. Az üveg megtart egy meghatározott alakot, mint egy szilárd anyag, és nem folyik gravitációval, mint egy folyadék.

Izotróp
Az üveg molekuláris elrendezése szabálytalan, és molekulái statisztikailag egyenletesek a térben. Ideális körülmények között a homogén üveg fizikai és kémiai tulajdonságai (például törésmutató, keménység, rugalmassági modulus, hőtágulási együttható, hővezető képesség, elektromos vezetőképesség stb.) Minden irányban azonosak.

Nincs fix olvadáspont
Mivel az üveg keverék és amorf, nincs fix forráspontja. Az üveg szilárdból folyadékká alakulása egy bizonyos hőmérsékleti tartományban (azaz a lágyulási hőmérséklet-tartományban) történik. A kristályos anyagokkal ellentétben nincs fix olvadáspontja. A lágyulási hőmérséklet-tartomány Tg ~ T1, Tg az átmeneti hőmérséklet, T1 a folyadék hőmérséklete, a megfelelő viszkozitás pedig 10dPa · s és 10dPa · s.

Metastabilitás
Az üveges anyagot általában az olvadt test gyors lehűlésével nyerik. Amikor az olvadt állapot üveges állapotra változik, a viszkozitás a hűtési folyamat során meredeken megnő, és a részecskék túl későek ahhoz, hogy rendszeresen elrendezzék őket, hogy kristályokat alkossanak anélkül, hogy felszabadítanák a látens kristályosodási hőt. Ezért az üveges állapotú anyagok nagyobb belső energiát tartalmaznak, mint a kristályos anyagok, és energiájuk az olvadt állapot és a kristályos állapot között van, ami áttétes állapot. Mechanikai szempontból az üveg instabil, nagy energiájú állapot. Például hajlamos átalakulni alacsony energiájú állapotból, vagyis kristályosodni. Ezért az üveg metastabil szilárd anyag.

Fokozatos reverzibilitás
Az üveges anyag folyamata olvadt állapotból szilárd állapotba fokozatos, és fizikai és kémiai tulajdonságainak változása is folyamatos és fokozatos. Ez nyilvánvalóan eltér az olvadék kristályosodási folyamatától. A kristályosítási folyamat elkerülhetetlenül új fázist jelent, és sok tulajdonság hirtelen megváltozik a kristályosodási hőmérséklet közelében. Az üveges anyag az olvadt állapottól a szilárd állapotig széles hőmérsékleti tartományban fejeződik be. A hőmérséklet fokozatos csökkenésével az üvegolvadék viszkozitása fokozatosan növekszik, végül szilárd üveg képződik, de a folyamat során nem alakul ki új fázis. Éppen ellenkezőleg, az üveg megolvasztásának folyamata szintén fokozatos.


Feladás ideje: 2020. szeptember 15