Нефть Brent
$74.23
+1.25%
21
Как определить плотность стекла – проверенные методы + полезные таблицы
У большинства людей стекло почему-то ассоциируется с чем-то очень постоянным, стабильным. Чаще всего такое представление основывается на личных впечатлениях – за время существования ни оптические параметры, ни плотность стекла почти не поменялись – хотя бы геометрические параметры и плотность оконного стекла за множество десятков лет эксплуатации в рамах окна остаются такими же, как и множество лет назад.
Какая плотность стеклянной массы – реальные данные? При производстве стекла есть множество марок (десятки) стекла, у каждой из которых особенная плотность.
По сути, параметр удельного веса применяется в роли одной из основных характеристик, которые позволяют отличать одним заготовки из стекла от остальных.
Коэффициент преломления у заготовки из стекла никак не измерить, а зная, какова плотность такого материала, как стекло, получается с легкостью отличать материал высокого качества от проблемного. По справочнику, стеклянная плотность будет составлять до 2.2 до 7.5 грамм на кубический сантиметр. Разница получается больше, чем в 3 раза.
Обратите внимание, что очень маленькими партиями делают очень тяжелое стекло, у которого плотность составляет до 7 тонн на кубический метр. Такие стекла почти не пропускают заметный световой диапазон, но имеют отлично пропускание света в ультрафиолете и инфракрасном диапазоне. Для простого человека стекло, у которого высокий удельный вес будет выглядеть, словно камень, полностью непрозрачный и имеющий стеклянный блеск.
Самой интересной оконной категорией стекол присуще то, что она отличается по параметру удельного веса, и крайне точный показатель по картам с технологиями бывает от 2.45 до 2.56 грамм. Это означает, что для самой популярной толщины в 0.4 см плотность стекла будет 2.5 грамма на кубический сантиметр. Но даже такие сведения не дадут полного представления про качества стеклянной массы.
Для изменения структуры и плотности стеклянного листа, который монтирован в оконный проем или применяется для биокамина, требуется два главные условия:
Чем больше будет стеклянная плотность, тем выше получится его светопропускная способность и оптическая плотность. Стекло окна со стандартным показателем удельного веса может выдерживать нагревание без последствий до +95 градусов, более легкие (кварцевые) способны нагреваться до +600 градусов, а закаленное и достаточно тяжелое стекло может выдерживать до +260…+300 градусов.
Алгоритм создания стекла был очень сложным во все времена, а стекломассу, до того, как она будет залита внутрь формы, проваривается и перемешивается при высокой температуре. Делается это для того, чтобы убрать по максимуму воздушные пузырьки и газы, которые растворены в лаве. Если варить стекло по ускоренной технологии, то его плотность бывает даже меньше показателей, которые приведены в справочниках. Легкое китайское стекло отличается от стандартного, и плотность такого стекла равна от 2.33 до 2.38 г/см3. Если лист стекла отечественного производства с толщиной в 0.4 см весит 10 кг, то китайский вариант с толщиной 0.4 см может быть на 70 грамм легче.
Обратите внимание, что тепловая проводимость стекла со стандартной плотностью составляет от 0.86 до 0.88 Вт/м*Со. Для листа кварцевого стекла такой показатель приблизительно в 2 раза больше.
Более низкий уровень плотности оконного легкого стекла обусловлена не применением особенных добавок или технологий, а простым изъяном – наличие большого числа микроскопических пузырьков воздуха в стеклянной массе. Из-за маленьких размеров их почти не заметно, и определить наличие можно лишь по специальному прибору или по плотности материала. Единственный реальный плюс материала, у которого низкий удельный вес, более высокая степень шумовой изоляции, приблизительно на 10% выше, нежели у стекла со стандартной плотностью.
Уменьшение удельного веса – не одно следствие появления дефектов. Этот материал обладает весьма низкой степенью механической прочности, и главное, его довольно сложно обрабатывать резанием, потому что линия реза из-за плотности материала и неоднородности начинает «вилять» на разные участки листового стекла. Спустя 5 лет испорченное стекло, которое установлено в стеклопакете, может стать причиной того, что целое окно выйдет из строя. Вторая проблема стекол с малым удельным весом – снижение пропускания света. Для обычного оконного материала с толщиной в 0.4 см коэффициент световой потери составляет лишь 9%, а для премиум-марок с плотностью в 2.56 грамм/см3, пропускание света на уровне материала с толщиной 0.6 см.
Добиваться высокой степени тепловой изоляции посредством стекла с уменьшенным удельным весом на практике крайне трудно, и мало того, подобное стекло в большей части не является пригодным для создания стеклопакетов, которые на сегодня считаются самым лучшим методом сохранения тепла. Из-за множества дефектов стекла газ, который закачан в полость двух листов, быстро наберет стандартную влажность воздуха на улице. Как результат, стеклопакет из материала с низкой удельной массой всегда будет на 35% холоднее обычного. Чтобы повышать энергоэффективность, применяют строительные материалы с особой структурой. Самым простым вариантом будет теплозащитное стекло с повышенным содержанием окисла металлов. Этот материал приобретет сероватый оттенок и увеличенную матричную плотность, что обеспечивает уменьшение количества тепла, которое проникает с лучами солнца, на 15%. Более сложные по плотности и структуре виолевые стеклянные марки применяются для того, чтобы увеличивать количество ультрафиолета, который попадает с солнечным светом в комнату.
Современные методы борьбы с тепловыми потерями заключается в применении так называемого I-стекла. Этот материал изготавливают из пары стекол, с различными показателями удельного веса и отличающимися пропускными способностями. Слой внутри с высокой степенью плотности выпускает излучение короткими волнами, длинные теплые лучи отражаются в помещение. Слой снаружи дополнительно покрывают полимерами с высоким удельным весом. Кроме того, что образуется возможность отрегулировать степень отражения излучений с малой плотностью, уменьшаются тепловые потери за счет того, что уменьшается конвективная тепловая отдача. Более современная версия К-стекла с тепловым сбережением изготавливается из пару слоев с пониженной степенью удельного веса, между которыми есть слой покрытия с напылением из металла. Стекло по большей части будет выполнять функцию теплового изолятора, а внутреннее напыление будет отражать тепловые лучи, причем направленность будет зависеть от температуры воздуха.
Размер удельного веса стеклянного материала косвенным образом дает возможность судить про то, насколько соответствуют заявленным в документах параметрам настоящим показателям, таким как светопропускная способность и материальная прочность. Присутствие в стекле внутренних дефектов в количестве 1.1% (газовые включения и пузырьки) уменьшает прочность и долговечность полотна на 14%. Для маленьких окон это некритично, а для больших стеклянных дверей ли витрин это всегда критически важно.
