Плотность стекла: свойства и физические характеристики

В сознании большинства людей стекло ассоциируется с чем-то очень стабильным и постоянным. Чаще всего подобное представление основывается на личном впечатлении — за время своего существования ни оптические характеристики, ни плотность стекла практически не меняются. По крайней мере, геометрические характеристики и плотность оконного стекла за десятки лет службы в оконных рамах остаются такими же, как и много лет назад.

Реальная величина плотности стеклянной массы

В стекольном производстве существует несколько десятков марок стекла, у каждой из которых своя плотность. По сути, величина удельного веса используется в качестве одной из главных характеристик, позволяющих отличать одни стеклянные заготовки от других. Коэффициент преломления у стеклянной заготовки не измеришь, а зная, какая плотность у стекла, можно легко отличить качественный материал от проблемного.

Согласно справочнику, плотность стекла равна 2,2-7,5 г/см3. Разница более чем в три раза. Для примера можно привести несколько наиболее известных марок стеклянной массы и сравнить их плотность:

• Кварцевый монолит, плотность стекла 2,2 г/см3;
• Для оконного стекла этот показатель равен 2,56 г/см3;
• Оптические марки выпускаются как средней плотности, 3-3,5 г/см3, так и тяжелые флинты с удельным весом 4,5 г/см3.

К сведению! Особо малыми партиями изготавливают тяжелое стекло с плотностью до 7000 кг/м3.
Такие стекла практически не пропускают видимый диапазон света, но обладают прекрасным светопропусканием в ультрафиолете и инфракрасном диапазоне. Для обычного человека стекло с высоким удельным весом будет выглядеть, как камень, абсолютно непрозрачный, со стеклянным блеском.

Наиболее интересная категория оконных стекол на самом может отличаться по величине удельного веса, более точный показатель, согласно технологическим картам, составляет 2,45-2,56 г/см3. Это значит, что для наиболее распространенной толщины 4 мм плотность стекла составляет 2,5 г/см3. Но даже эти сведения не дают полного представления о свойствах стеклянной массы.

Теплофизические свойства фаянса

В таблице представлены теплофизические свойства фаянса при комнатной температуре. Свойства фаянса даны для следующих типов: глинистый, известковый фаянс, полевошпатовый фаянс: хозяйственный, санитарно-технический.

В таблице приведены следующие свойства фаянса:

• плотность фаянса, кг/м 3 ;
• пористость, %;
• коэффициент теплового расширения (КТР), 1/град;
• предел прочности на сжатие, кГ/см 2 ;
• предел прочности на изгиб, кГ/см 2 ;
• теплопроводность фаянса, Вт/(м·град).

Источники:

1. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др. Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
2. Стекло: Справочник. Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1973.
3. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
4. Сентюрин Г. Г., Павлушкин Н. М. и др. Практикум по технологии стекла и ситаллов — 2-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1970.
5. ГОСТ 13569-78 Стекло оптическое бесцветное Физико-химические характеристики. Основные параметры

На что указывает удельный вес стекла

Для того чтобы изменить плотность и структуру стеклянного листа, установленного в оконный проем или используемого в биокамине, необходимо два основных условия:

• Высокая температура, выше температуры плавления стеклянной массы на 150-200оС. Только в таких условиях стекло начинает существенно менять свои основные свойства, в том числе плотность;
• В стеклянную массу должны быть добавлены особого рода присадки, чаще всего это окислы металлов. Чтобы увеличить плотность стекла, добавляют оксиды свинца, магния, бария, железа и тяжелых металлов.

Чем выше плотность стекла, тем больше его светопропускание и оптическая плотность. Оконное стекло со стандартной величиной удельного веса способно выдерживать нагрев без последствий до 90оС, более легкие кварцевые могут нагреваться до 600оС, закаленное тяжелое стекло выдерживает до 250- 300оС.

Стеклоткань ЭЗ-200

Этот вид стеклоткани соответствует ГОСТУ 19907-83 и изготавливается в результате выполнения полотняного переплетения стеклонитей.

Область применения

Уникальные свойства ЭЗ-200 позволяют выполнять различные виды механической обработки материалов:

• сверление;
• штамповка;
• резка.

ЭЗ-200 материал, являющийся основой для изготовления:

• покрытий крыш (в нее добавляются связующие полимерной природы);
• различных электроизоляторов;
• диэлектриков фольгированных;
• стеклопластиковых конструкций;
• плат для печатного оборудования;
• трубных теплоизоляторов.

Электроизоляционные материалы на основе ЭЗ-200 находят широкое применение в:

• электромашинах и аппаратах;
• блоках панелей и схемах радиоприемников и компьютеров;
• изолировании электрических двигателей и т. д.

Также ЭЗ-200 – основа для создания кровельных рулонных наплавляемых материалов. Они являются основой для сооружения новых мастичных кровель, а также выполнения ремонта старых. При чем конфигурация крыши не имеет значения.

Это хороший гидроизоляционный материал для:

• бетонных резервуаров;
• водостоков;
• подземных конструкций и фундаментов;
• водопроводов и гидроканалов.

Физико-механические характеристики стеклоткани Э3-200

Стеклоткань ЭЗ-200 отличают высокие:

• химическая инертность либо стойкость;
• пожаробезопасность (не горюча и устойчива к воспламенению);
• устойчивость в температурном диапазоне -200°С – + 700°С.

К тому же она долговечна, экологична, устойчива к механическому изнашиванию, гниению, коррозии, ультрафиолетовому облучению. ЭЗ-200 изготавливается в соответствии с ГОСТом 199907-83. Толщина этой ткани равна 0,19 мм, поверхностная плотность 200 г/м.кв. Такой параметр как разрывная нагрузка не одинаков для основы и утка. В первом случае он составляет 1127 Н (кгс), а во втором – 1078. Количество нитей или плотность ткани также неодинаково по основе и утку, составляет 10 на 1 см и 9, соответственно. Ткань ЭЗ-200 выпускается шириной 95 см и упаковывается в рулоны. Тканевой отрез в них имеет длину не менее 150 м. Создается в результате полотняного переплетения. В качестве замасливателя применяется эмульсия на основе парафина.

Плотность – показатель качества

Процесс производства стекла всегда был очень сложным, стекломасса, перед тем как будет залита в форму, варится и перемешивается при большой температуре. Делается это для того, чтобы выдавить максимальное количество пузырьков воздуха и газа, растворенных в лаве.

Если стекло варится по ускоренной технологии, то его плотность может быть меньше даже показателей, приведенных в справочнике. Китайское легкое стекло имеет удельный вес в пределах 2,33-2,38 г/см3. Если стеклянный лист отечественного производства толщиной 4 мм весит 10 кг, то китайский четырех миллиметровый вариант может потянуть на 60-70 г легче.

С одной стороны, казалось бы, более легкий вариант стекла обладает ценными преимуществами:

• Ниже нагрузка на оконную раму или стеклопакет;
• Меньше теплопроводность стекла, а значит, при пониженном удельном весе меньше потери тепла через стеклянную поверхность.

К сведению! Теплопроводность стекла стандартной плотности находится в пределах 0,86-0,88Вт/м*Со. Для кварцевого листа этот показатель примерно вдвое выше.

Более низкая плотность легкого оконного стекла обусловлена не использованием особых добавок или технологии, а обычным дефектом – наличием большого количества растворенных в стеклянной массе микропузырьков, Из–за малых размеров их практически не видно невооруженным глазом, и определить можно только на специальной аппаратуре или по плотности материала.

Единственным плюсом материала с низким удельным весом является более высокая шумоизоляция, примерно на 10% выше, чем у стекла с обычной плотностью.

Снижение удельного веса — не единственное следствие образования дефектов. Такой материал обладает достаточно низкой механической прочностью и, главное, – обрабатывать его резаньем очень сложно, так как линия реза из-за неоднородности и различной плотности материала «виляет» на разных участках листового стекла. Через 4-5 лет дефектное стекло, уложенное в стеклопакет, может стать причиной выхода из строя целого окна.

Второй проблемой стекол с небольшим удельным весом является снижение светопропускания. Для стандартного оконного материала толщиной в 4 мм коэффициент потерь света составляет всего 8-9%, для премиум марок с плотностью 2,56 г/см3 показатель светопропускания может достигать 95%. У легких стекол с плотностью 2,37-2,4 г/см3 светопропускание на уровне 6-ти миллиметрового материала. По внешнему виду может иметь зеленоватый оттенок, а если смотреть под углом к поверхности, то внутренняя структура начинает опалесцировать подобно опалу.

Зависимость количества створок от габаритов проема

Размеры пластиковых окон даже в типовых домах не совпадают, но небольшое несоответствие габаритов не оказывает существенного влияния при определении количества створок. При выполнении этой процедуры руководствуются такими рекомендациями:

• 2 створки – ширина рамы 1300-1450 мм;
• 3 створки – ширина рамы 2040-2070 мм.

Высота проема обычно варьируется в диапазоне от 1350 мм. до 1500 мм. При ощутимом увеличении этого параметра при неизменной ширине не рекомендуется изменять оптимальное количество створок – достаточно добавить в верхней части переплета фрамугу. Если этот элемент оконной конструкции комплектуется активной створкой, то лучше сразу его оснастить автоматической системой открывания с электроприводом.

Специальные виды стекол

Добиться высокого уровня теплоизоляции с помощью стекла с пониженным удельным весом практически очень сложно, мало того, такое стекло в большей части непригодно для изготовления стеклопакетов, считающихся на сегодня наилучшим способом сохранить тепло. Из-за многочисленных дефектов стекла газ, закачанный в полость между листами, быстро набирает стандартную влажность уличного воздуха. В результате стеклопакет из стекла с низким удельным весом оказывается на 30-35% холоднее обычного.

Для повышения энергоэффективности используются стекломатериалы особой структуры. Простейший вариант – теплозащитное стекло с увеличенным содержанием окислов металлов. Такой материал приобретает сероватый оттенок и увеличенную плотность матрицы, что обеспечивает снижение количества тепла, проникающего с солнечными лучами, на 10-15%. Более сложные по структуре и плотности виолевые марки стекла используются для увеличения количества ультрафиолета, проникающего с солнечным светом в помещение.

Современные способы борьбы с потерями тепла заключаются в использовании так называемого I — стекла. Такой материал изготавливается из двух стекол, с разными значениями удельного веса и разной пропускной способностью. Внутренний слой с высокой плотностью выпускает коротковолновое излучение, теплые длинные лучи отражаются внутрь помещения. Наружный дополнительно покрывают полимером с высоким удельным весом. Помимо того, что появляется возможность регулировать степень отражения излучения низкой плотности, уменьшаются теплопотери за счет снижения конвективной теплоотдачи.

Более современная версия теплосберегающего К-стекла изготавливается из двух слоев с пониженным удельным весом, между которыми находится слой металлизированного покрытия. Стекло в большей мере выполняет функцию теплоизолятора, внутреннее напыление отражает тепловые лучи, при этом направленность зависит от температуры воздуха.

При низких температурах наружная поверхность низкой плотности пропускает тепло вовнутрь помещения, второй слой отражает инфракрасное излучение обратно в дом. В жаркое время направление перепуска меняется на противоположное. В этой ситуации главным фильтром работают внутренние слои К-стекла.

Самыми легкими считаются глухие стекла с минимальным удельным весом с наполнителем из оксида титана. В данном случае плотность снижается не за счет внутренних дефектов, а за счет легкого окисла металла. В результате удается получить хороший уровень затенения без снижения прочности стеклянного листа.

Стекло: основные свойства и характеристики

С давних пор для осветления и придания жилому помещению уюта делали окна. Атак как стекло было большой редкостью, то вместо него использовались другие материалы. К счастью, в настоящее время стекло не редкость: его используют везде и для разных целей. Причем купить можно не только обыкновенное оконнное стекло, но и цветное для изготовления витражей.

Все твердые тела делят на кристаллические и аморфные. Последние обладают свойством плавиться при достаточно высокой температуре. В отличие от кристаллических тел они имеют структуру лишь с небольшими участками упорядоченно соединенных ионов, причем эти участки соединены между собой так, что образуют асимметрию.

В науке (химия, физика) стеклом принято называть все аморфные тела, которые образуются в результате переохлаждения расплава. Эти тела вследствие постепенного увеличения степени вязкости оказываются наделенными всеми признаками твердых тел. Они также обладают свойством обратного перехода из твердого в жидкое состояние.

Стеклом в обыденной жизни называют прозрачный хрупкий материал. В зависимости от того или иного компонента, входящего в состав исходной стекломассы, в промышленности различают следующие виды стекла: силикатные, боратные, боросиликатные, алюмосиликатные, бороалюмосиликатные, фосфатные и другие.

Как и любое другое физическое тело, стекло обладает рядом свойств.

Предисловие

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и оИнститут стекла», Техническим комитетом по стандартизации ТК 41 «Стекло»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2021 г. N 103-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 марта 2021 г. N 149-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9553-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2021 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 9553-74

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Подведем итоги

Меня постоянно спрашивают, как выяснить, настоящее серебро или подделка. Прочитав этот обзор, вы узнали, дорогие читатели, что серебро чрезвычайно теплопроводно, поэтому можно воспользоваться простым методом – опустить его в кипяток (если изделие без камней). Оно моментально нагреется, но остынет так же очень быстро в отличие от подделки.

Это важно знать, так как покупать стоит только настоящие, качественные изделия. Серебряные сплавы востребованы как в ювелирной отрасли, так и в медицине из-за противомикробного эффекта, в нанотехнологиях, в микроэлектронике (не забываем, что этот металл – прекрасный проводник). Это природный исчерпаемый ресурс, обладающий массой особенных свойств

Делитесь этой информацией в соцсетях, подписывайтесь на нас, чтобы узнать новые и полезные сведения. До скорых встреч!

Это природный исчерпаемый ресурс, обладающий массой особенных свойств. Делитесь этой информацией в соцсетях, подписывайтесь на нас, чтобы узнать новые и полезные сведения. До скорых встреч!

Серебряные сплавы востребованы как в ювелирной отрасли, так и в медицине из-за противомикробного эффекта, в нанотехнологиях, в микроэлектронике (не забываем, что этот металл – прекрасный проводник). Это природный исчерпаемый ресурс, обладающий массой особенных свойств. Делитесь этой информацией в соцсетях, подписывайтесь на нас, чтобы узнать новые и полезные сведения. До скорых встреч!

Как определить поддельный антифриз

При покупке определить «неправильный» антифриз практически невозможно, даже с помощью ареометра. В последнее время мошенники активно используют для разбавления с водой и создания «антифриза» кислоты, сахар, соль, вместо необходимого этиленгликоля. Соответственно, при измерении таких смесей ареометром, их плотность будет находиться на правильном уровне.

Проблема в том, что поддельный антифриз, в отличие от настоящего, быстрее теряет свойства во время работы. То есть, достаточно ему несколько недель поработать в цикле охлаждающей жидкости – постоянно нагреваясь и охлаждаясь, и он придет в негодность.

Чтобы убедиться в качестве антифриза, нужно изначально проверить его ареометром. Если показатель нормальный, жидкость можно залить в автомобиль и проездить на ней неделю. Через неделю нужно забрать ареометром из радиатора жидкость на анализ плотности:

• Если показатель не изменился — все нормально;
• Если изменился незначительно – повторите проверку через неделю;
• Если изменился сильно, нужно слить антифриз и залить новый.

Эксплуатация автомобиля на поддельной охлаждающей жидкости быстро приведет двигатель машины к выходу из строя.

Таблица 9. Значения коэффициентов светопропускания

Фальсификат, как выявить?

При приобретении охладителя в магазине определить некачественный хладоноситель с помощью ареометра не представляется возможным. Уже было замечено, что мошенники готовят технический раствор с помощью некачественной воды, кислот, сахара, соли, исключая этиленгликоль. То есть при измерении прибором плотностной показатель антифриза будет иметь нормальное значение.

Главной проблемой некачественной охлаждающей жидкости является время – с его течением она теряет свои свойства. Пару недель достаточно, чтобы фальсифицированный продукт потерял полезные охлаждающие характеристики.

Чтобы проверить качество хладоносителя, необходимо предварительно испытать его ареометром. Если значение находится на нормальном уровне, то раствор можно залить в машину и покататься 7 дней. По прошествии недели следует сделать повторное тестирование плотности антифриза:

• показания остались на прежнем уровне – все в порядке;
• небольшое отклонение от нормы – следует перепроверить через 7 дней;
• значительное изменение – необходимо слить охлаждающий компонент и внести новую порцию.

Работа транспорта на фальсифицированном антифризе быстро выведет двигательную систему автомобиля из строя.

Таблица плотности антифриза, зависимость температуры замерзания от плотности хладоносителя

Как избежать вольфрамовых подделок?

Некоторые из самых трудных для обнаружения поддельных золотых изделий связаны с вольфрамом. Его плотность практически идентична, и стоит этот металл относительно недорого. Вот некоторые из лучших способов избежать проблем:

1. Избегайте больших золотых слитков. 10 унций и 50 граммов золота в слитках легче всего подделать, так как в них могут быть сделаны отверстия, заполненные вольфрамом и затем снова запечатанные золотом. Сложнее дело обстоит с более мелкими размерами, 1 унция и меньше. Вольфрам является более твердым, чем золото. Это означает, что его очень трудно использовать в чеканке или изготовления мелких предметов из-за его хрупкости.

2. Избегайте сделок, которые являются слишком хорошими, чтобы быть правдой. Как говорится, скупой платит дважды.

3. Покупайте серебро. Нет металла, имеющего аналогичную плотность, что делает его трудным для подделки.

Визуальные способы

Зачастую подделки можно распознать, тщательно рассмотрев изделие. Осмотр проводится со всех сторон, не только с лицевой. Стыки, впаянные элементы прячут в незаметных на первый взгляд местах.

Хорошим помощником в осмотре станет увеличительное стекло. Если лупы с собой нет, можно сфотографировать клеймо с пробой камерой на смартфоне и детально рассмотреть его в увеличении.

Поверхность золотого украшения должна иметь равномерный цвет. Потертости означают, что нанесено напыление. Покрытие может быть разной толщины. Если оно достаточно толстое, внешняя золотая оболочка не потрется. В таком случае, будут видны отличающиеся по цвету линии припоя. На золотом украшении они должны быть только в местах соединения деталей.

Обращайте внимание на обесцвеченные участки. Оттенки желтого различной интенсивности говорят о плохом качестве сплава

Если при плавке драгметалл был плохо перемешан с лигатурой, определить пробу и ценность такого изделия не под силу даже опытному ювелиру.

Сейчас популярно белое золото. Такой цвет сплаву придаю добавленные в лигатуру палладий и серебро. Изделие с золотой пробой все равно будет иметь видимую желтизну, теплый желтоватый отлив. Другие белые металлы такой желтинки не имеют.

Понюхайте изделие

Золотое изделие не должно иметь запахов. Это один из немногих металлов, которые “не пахнут”. Такое свойство имеет разве что платина и палладий. Но они дороже золота. Выдавать платиновые украшения за золотые аферистам совсем не выгодно. Даже серебро имеет запах.

Украшение нужно не просто нюхать. Его следует сжать в кулаке и подержать пару секунд. Потом открыть ладонь и понюхать.

Так оценивается и теплопроводность металла. Золото не будет холодить кожу.

Присмотритесь к стыкам

Места соединений деталей украшения припаиваются золотом более высокой пробы. Они имеют более светлый (иногда зеленоватый) оттенок. Линии припоя видны на стыках элементов звеньев цепей.

Линий светло-желтого, зеленого оттенка не должно быть на поверхности украшения. Это может означать, что внутрь впаян утяжелитель.

Посмотрите на золото на солнце и в тени

Драгоценный металл не теряет блеск при слабом освещении. Это отличает золото от других желтых металлов и сплавов. Посмотрите на украшение в разных условиях освещения.

Интенсивность блеска должна сохраняться. Если изделие покрыто позолотой, под ярким светом оно поблекнет. Тонкий слой золотого напыления теряет способность отражать свет.

Как считывать показания ареометра

Чтение ареометра также просто, как определить где поверхность жидкости пересекает поверхность ареометра — верно? Но на самом деле немного сложнее. Если просто взять показания вашего ареометра, где пересекается жидкость, тогда ваши показания будут слишком высокими.

Вместо этого, вы хотите взять значение из нижней части, что называется мениском. Мениск представляет собой искривление в жидкости, и, как правило, происходит в небольших сосудах.

Посмотрите внимательно, где находится нижняя точка мениска и считывайте показания с этого уровня. Вы заметите, что это может быть на несколько уровней ниже, чем если бы вы считывали от верхней точки жидкости. См. изображение слева для наглядного объяснения.

Способы проверки золотого изделия

Случается, что низкопробное золотое украшение пытаются продать как золото высокой пробы. Есть случаи явного мошенничества, когда изделие из желтого металла продается как золотое. В крупные элементы могут быть впаяны посторонние включения для утяжеления.

Как узнать золотое ли украшение? Есть способы проверить это в бытовых условиях. Некоторые средства для проверки легко доступны и найдутся в каждом доме. Другие — более специализированные, потребуют дополнительных затрат. Иногда не обойтись без помощи эксперта. Рассмотрим все существующие методы проверки золота на подлинность.

Визуальные

Рассматривать украшение лучше через лупу. Есть профессиональные приборы с десятикратным увеличением. Серьезные дефекты можно рассмотреть и невооруженным глазом.

Предмет осматривается со всех сторон — внешней, внутренней, боковой

Обратить внимание нужно на такие нюансы:

• стыки;
• отсутствие государственного клейма с указанием пробы;
• присутствие металлического запаха;
• теплоотдача;
• неравномерность цвета;
• звук при падении.

Механические

Такие способы основаны на физических свойствах металла — мягкость теплопроводность, вес, плотность, пластичность. Для механической проверки потребуется специальное оборудование;

• пробирный камень;
• электронный детектор;
• магнит;
• весы;
• иголка или небольшой напильник для царапанья (если не боитесь повредить украшение).

Химические

Золото химически инертно к большинству кислот. Это значит, что металл не вступает с ними в реакции. Растворяет благородный металл царская водка. К спиртным напиткам она не имеет никакого отношения. Это смесь азотной и соляной кислот.

Реакция оценивается по степени окисления металла. Кислоты и химические реактивы дома не хранятся, да и достать их достаточно сложно. Вот список доступных в быту средств для проверки:

• ляписный карандаш;
• йод;
• уксус;
• нашатырь;
• черный хлеб.

Что со всем этим делать — расскажу ниже.