Стекло – распространенный материал в нашей повседневной жизни. Обычное стекло используется для окон в жилых домах. Основным сырьем для производства обычного стекла являются кальцинированная сода, известняк и кварцевый песок — вещества, полученные путем плавления силиката натрия, силиката кальция и кремнезема. Когда люди производят обычное стекло, сырье измельчают, смешивают в соответствующих пропорциях и помещают в стекольную печь для усиления тепла. После плавления сырья в нем происходят сложные физические и химические изменения.
Стекло не имеет определенной температуры плавления, а постепенно размягчается в определенном диапазоне температур. Когда стекло размягчено, ему можно придать любую форму изделия, а обычно используемые стеклянные бутылки и чашки изготавливаются из обычного стекла.
Добавляя различные вещества и регулируя их химический состав в процессе производства стекла, можно производить стекло с различными свойствами и применением. Например, добавление оксида бора при производстве обычного стекла позволяет улучшить его химическую стабильность, снизить коэффициент теплового расширения, сделать его более устойчивым к высоким температурам и химической коррозии. Его можно использовать для изготовления современных контейнеров для химических реакций. Кроме того, оптическое стекло, изготовленное с добавлением оксида свинца, имеет высокий показатель преломления и может быть использовано для изготовления очковых линз, а также линз в фотоаппаратах, телескопах и микроскопах. Кроме того, если при производстве стекла добавить оксиды определенных металлов, можно получить цветное стекло. При добавлении оксида кобальта стекло станет синим; Добавление оксида меди сделает стекло красным. Обычно обычное стекло, которое мы видим, кажется светло-зеленым, потому что в сырье содержится смесь двухвалентного железа.
Кроме того, стекло может подвергаться различным технологическим обработкам. Например, обычное стекло помещают в закалочную печь и нагревают. Когда оно приближается к температуре размягчения, его быстро вынимают из печи, а затем быстро продувают холодным воздухом для получения закаленного стекла. Механическая прочность закаленного стекла в 4-6 раз выше, чем у обычного стекла, оно устойчиво к сейсмическому растрескиванию и его нелегко разбить. После разбивания закаленного стекла осколки не имеют острых краев и с меньшей вероятностью причинят вред людям.
В качестве оконного стекла используется меняющее цвет стекло, способное смягчать проходящий свет под палящим солнцем. Меняющее цвет стекло также можно использовать для изготовления солнцезащитных очков. Стекло, меняющее цвет, — это тип стекла, содержащий бромид серебра (или хлорид серебра) и следовые количества оксида меди. Когда меняющее цвет стекло подвергается воздействию солнечного света или ультрафиолетового излучения, содержащийся в нем бромид серебра разлагается, образуя атомы серебра, которые могут притягивать видимый свет. Когда атомы серебра собираются в определенном количестве, большая часть видимого света, падающего на стекло, поглощается. В этот момент ранее бесцветное и прозрачное стекло станет серо-черным. Поместите обесцвеченное стекло в темноту, и под каталитическим действием оксида меди атомы серебра и атомы брома соединятся с образованием бромида серебра. Поскольку ионы серебра не поглощают видимый свет, стекло снова станет бесцветным и прозрачным, что является основным принципом изменения цвета стекла.
Среди них особенностью фотохромного стекла является то, что цвет и коэффициент пропускания стекла автоматически изменяются в зависимости от интенсивности солнечного света. Высокая интенсивность солнечного света, темный цвет стекла и низкая светопроницаемость. Напротив, при низкой интенсивности солнечного света цвет стекла светлый, а прозрачность высокая. Фотохромное стекло обычно используется для изготовления дверей, окон, навесных стен и т. д.