125682 (593145), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Для получения изделий с необходимыми свойствами с учетом их назначения изменяют их химический состав стекла. Так при замене окиси натрия окись калия стекло приобретает повышенный блеск и чистый оттенок, оно более легкоплавкое, формовочные свойства выше, ниже твердость, выше прозрачность .

Известково-калиевые стекла чаще выдувают и применяют для лучших сортов посуды и художественно-декоративных изделий.

Составы стекол для изготовления посуды должны отвечать следующим требованиям:

- иметь хорошую варочную способность и малую склонность к кристаллизации.

- хорошо поддаваться механической и химической обработке.

- иметь выработочные свойства, способствующие высокой производительности, а при выработке изделий сложной конфигурации должно быть обеспечено медленное затвердевание стекломассы в процессе изготовления изделий; иметь достаточную химическую и термическую устойчивость. Свинец и барий содержащие стекла более легкоплавкие, имеют меньше вязкость, медленно затвердевают, поэтому из них можно легко изготавливать изделия сложной конфигурации.

На любом стекольном предприятии главным качеством продукции является точное соблюдение рецепта стекла на всех этапах технологического процесса.

Контроль состава стекла производится на всех этапах: при подготовке сырья, в процессе и после варки стекла, в процессе формирования изделий. В экспериментально-товароведной деятельности контроль состава является предметом идентификации продукции, а при оценке качества состав стекла является важнейшей фактором для установления причин несоответствия товаров, норм, стандартов.

Для химического анализа был избран классический состав известково-натриевого стекла, из которого производится очень широкий ассортимент товаров разного назначения. Ведущие компоненты этого стекла двуокись кремния (SiO2) – главные стеклообразовтель, щелочные компоненты окись натрия (Na2O) – и окись калия (K2O), окись кальция (CaO) в данном стекле 7%, что позволяет повысить химическую и термическую устойчивость особенно это важно для химико-лабораторной посуды, где присутствие таких окислов, как магний (MgO), (B2O3) так же целесообразно и оправдано.

В работе был выполнен химический анализ известково-натриевого стекла марки «Л-80К», из которого производятся множество разных видов изделий, предназначенных для оснащения химических лабораторий, т.е. разная лабораторная посуда: воронки, стаканы, пробирки, мерные цилиндры. Кроме этого данное стекло применяют для изделий в сфере медицины (пипетки, приборы, мед-посуда и т.д.) и для производства бытового назначения (посуды столовой, чайной).

На заводе «Дужная горка» из данного состава стекла в оснавном вырабатывают химико-лабораторную посуду и по мере возможности посуду бытового назначения, это изделия для напитков графины и стаканы.

Названная продукция производится методом выдувания, по виду термообработки отожжения. Периодически химико-лабораторную посуду из стекла «Л-80К» подвергают дополнительной обработке методом закалки края с целью повышения прочности и термической устойчивости. В (таблице №1.14.) представлены химический состав результаты химического анализа стекла «Л-80К».

Таблица №1.14. химический состав и результаты химического анализа стекла «Л-80К».

Из (таблицы №1.14.) видно, что результаты анализа выполнены точно, состав стекла имеет отклонения в пределах допустимых норм. Это свидетельствует о соблюдении режимов о подготовки сырьевых материалов согласно рецептов.

Такие результаты подтверждают о соблюдении режима варки стекла, т.к. состав стекла сохраняется. По этим данным можно судить о качестве будущей продукции. При экспертизе качества стеклоизделий необходимо обратить внимание на возможные дефекты в процессе выработки и обработки изделий, особенно термической. При производстве возможны так же изменения оптических и эстетических свойств. Это цветные оттенки в стекле, светопропускание и блеск ниже норм, отклонения линейных размеров изделий, деформация, отклонения в колористических свойствах цветных изделий.

1.5.1 Исследование коэффициента термической (линейного расширения) химико-лабораторных и натрий-калиевых бытовых стекол

Вся продукция из стекол любого химического состава после выработки подвергается термической, механической и химическое обработке. Учитывая, что стеклянные изделия вырабатывают при высоких температурах (температура варки 1300-1500℃, температура выработки изделий 900℃). Прибывая в условиях высоких температурных режимов, в стекле образуются высокие внутренние напряжения, которые направлены на растяжение. Как известно стекло прочнее при сжатии, чем при растяжении. Практически стекло материал непрочный на растяжение. Существует прямая зависимость термических и механических свойств.

Предприятиями отечественной и зарубежное промышленности применяются два вида термической обработки стеклянной продукции: отжиг и закалка. Отжиг стеклоизделий преследует две цели: сведение к минимуму остаточных напряжений и стабилизация структуры стекла с тем чтобы избежать в последующем постепенного изменения его свойств. Резко охлаждая стекло имеет более сильную тенденцию к уменьшению своего объема при комнатной температуре, чем медленно охлажденное. Различные участки изделия охлаждаются с различной скоростью, следовательно формирование свойств стекла будет различным. Особенно это имеет значение для оптических и термостойких стекол. Остаточные напряжения могут достигать очень высоких значений, что приводит к изменению свойств и преждевременному разрушению. Вследствие этого стекла с высокой плотностью, ряд листовых, технических, химико-лабораторных стекол, должны быть отожжены более тщательно чем тарное. Таким образом отжигу подвергают продукцию из известково-натриевых, калиевых это стекла с повышенным К.Т.Р.

В процессе отжига важно выдержать изделия в так называемых критических точках. Это температура 600-700℃ температура размягчения стекла. Затем изделие медленно, плавно охлаждают. Учитывая что остаточные напряжения возникают при быстром переходе стекла из пластичного в твердое состояние и возрастают при увеличении скорости охлаждения изделия выдерживают при температуре 200-300℃.

При отжиге полностью или частично устраняются внутренние напряжения. Полностью снять их практически невозможно. Помехой являются: наличие дефектов неравномерная толщина, метод выработки, состав стекла.

Закалка стекол – операция обратная отжигу, стеклянную продукцию после выработки подвергают резкому охлаждению по специальному режиму. Закалке подвергаются алюмоборосиликатные стекла, кварцевые, ситаллы, т.е. режим закалки позволяет получить стеклянную продукцию с высокими механическими и термическими свойствами. Это правило в одинаковой мере относятся к продукции специального назначения и товарам классов посуда, художественно-декоративнае изделия.

Выбор режима отжига или закалки стекол, выбор метода выработки, обработки продукции, подбор конструкции, формы, использование стекол в качестве покрытий других материалов (металлов-эмалирование, керамики-глазурование) зависимости от коэффициента термического расширения стекла.

Согласно закона стекла :чем ниже К.Т.Р. тем выше термостойкость и прочность продукции. Стекла более высоким значением К.Т.Р. подвергают отжигу, а закалить стекла можно с низким К.Т.Р.

Коэффициент термического расширения определяется либо расчетным методом по А. А. Аппену (формула слагаемости), или измеряется при помощи прибора дилатометра. В экспериментальной практике так же как и в условиях производства используют оба метода параллельно либо по ситуации. В работе были проведены изменения К.Т.Р. для химико-лабораторных и известково-натриевых стекол в заводских условиях при помощи прибора дилатометра.

Учитывается, что к избранным объектом по назначению, условиям эксплуатации требуются повышенные термические и механические свойства: химико-лабораторные стекла имеют свою специфику эксплуатации, а натрий-кальциевые посудные стекла с учетом ухода за ними т.е. механическая мойка посуды потребовала значительной повышенной механической и термической прочности свойств.

Повысить термомеханические свойства стеклянной продукции любого назначения без учета коэффициента термического назначения невозможно. В работе для измерения К.Т.Р. были избранны стекла марок ХС, АБ-1, НС-3, боросиликатные «пирекс», Л-80К, АМК, изготовитель «Химлаборприбор» Москва и известково-натриевые посудные стекла . результаты измерений К.Т.Р. представлены в (таблице №1.15.)

Из (таблицы №1.15.) видно, что наиболее высокая термостойкость оказалось у стекла алюмоборосиликатных марок: АБ-1 и НС-3. Из них вырабатывают химико-лабораторную и кухонную посуду для приготовления пищи. Эти стекла содержат в своем составе повышенное количество окиси алюминия, борного ангидрида и двуокиси кремния. Эти окислы понижают коэффициент термического расширения. По результатам измерений их К.Т.Р. равен от 63-67 и 84-88 ℒ* ℃ в то же время как К.Т.Р. известково-натриевых гораздо выше 90-95 ℒ* ℃. Стекла с более низким К.Т.Р. выдерживают резким закалкам, т.е. режим резких перепадов температур, что позволяет получить продукцию с повышенными термическими и механическими свойствами.

Стекла классически отожженные и отоженые с дополнительной термообработкой марок, указанных в таблице выдержали испытания по нормам ГОСТ (не ниже 120℃),но фактически на предприятии «Дружная горка» проводят испытания на термостойкость химико-лабораторной посуды при перепадах температур 160-20℃ а посуду из известково-натриевых стекол пр перепаде температур 125-130-20℃ изделия названные условия выдерживают. Это объясняется освоением на предприятии рациональных новых рецептов стекол, усовершенствованием режимов варки и методов выработки. На предприятие внедрены новые методы термической и механической обработки изделий: это рациональное конструирование, применение дополнительной термической обработки (частичная закалка, закалка края, производство изделий с минимальным количеством дефектов особенно стекломассы). То есть затрудняют снять внутрение напряжение стекла. Большое значение имеет равномерность толщены стенок изделий.

На базовом предприятие, подобно мировой практике усовершенствованы методы выдувания и прессовыдувания изделий наложен контроль размерных показателей с целью производства изделий имеющих равномерную толщину стенок и отсутствие деформации.

Из выполненной экспериментальной работы по исследованию химической устойчивости натрий-кальциевых и химико-лабораторных стекол, определению химического состава стекла, измерению коэффициента термического расширения можно сделать следующие выводы:

В экспериментальной части работы дан анализ конкретных составов стекол натрий-кальциевых и алюмоборосиликатных стекол.

Проведен химический анализ химико-лабораторного стекла Л-80, АМК, при помощи прибора спектрона определено количество входящих окислов металлов: SiO2 - керамзим, Na2O - оксид натрия, K2O - оксид калия, CaO - оксид кальция, Al2O3-оксид алюминия, B2O3 – оксид бора.

Владения опытом и знаниями выполненных подобных анализов стекол име ет очень большое значение в работе эксперта.

Определение химическое устойчивости стеклянной продукции из натрий-кальциевых и химико-лабораторных стекол по отношению к воде, кислотам и щелочным растворам по методикам ГОСТ.

Химическая устойчивость химико-лабораторных стекол по всем значениям несравненно выше, чем у натрий кальциевых. В целом химическая устойчивость продукции выше в кислых средах, чем в щелочных. Наиболее высокая химическая устойчивость у кварцевых стекол.

Проведены измерения коэффициента теоретическими расширения для стекол разного состава как химико-лабораторных так и натрий-кальциевых. В качестве объектов были избраны конкретные марки и составы стекол.

Характеристики

Список файлов ВКР