Как отличить кварцевое стекло от обычного

Как отличить кварц от стекла?

Драгоценные камни – не только одно из наиболее прекрасных украшений, но и серьезная инвестиция денежных средств. Именно поэтому, сегодня распространены подделки, изготовленные из стекла, пластмассы и другого дешевого сырья. Без сомнения, многие минералы выращиваются искусственным методом и это вполне законно. Но как в таком случае различать фальшивку, имитацию и натуральный природный камень? Как отличить настоящий кварц от обыкновенного стекла, к примеру?

Он считается одним из самых популярных драгоценных самоцветов и встречается в ювелирных изделиях чаще всего. Основными разновидностями являются: розовый кварц, раухтопаз, аметист и горный хрусталь. Данные виды наиболее ценные, поэтому их подделывают чаще остальных. Помимо этого существуют такие виды как: кошачий глаз, авантюрин и другие.

Как отличить розовый кварц от подделки? Природная разновидность розового окраса будет иметь неравномерные оттенки. Структура минерала неоднородная и прозрачная, с наличием небольших трещинок, расколов и сильного замутнения. Синтетический минерал будет транспарантным и однотонным. Как отличить настоящий кварц от подделки? Имитацию производят из стеклопластика. Цвет фальшивки намного ярче природного окраса, а вес намного меньше, нежели у оригинального природного самоцвета.

Аметист. Как определить подделку? Настоящий аметист имеет оттенки фиолетового цвета: от светлого сиреневого до насыщенного темного, почти черного. Он имеет высокую плотность, поэтому поцарапать его ножом фактически нереально. Однако, если перед вами искусственно выращенный экземпляр, то определить его подлинность сможет лишь квалифицированный ювелир.

Природный самоцвет имеет достаточно неравномерный окрас. Прозрачный с идеально струящимся оттенком и блеском кристалл однозначно является имитацией или очень качественным синтетическим аметистом. Как и все остальные драгоценные камни, он плохо проводит тепло, поэтому быстро нагревающийся камень, скорее всего имитация из стекла.

Раухтопаз. В чем отличие природной драгоценности от фальшивки? Натуральный раухтопаз всегда имеет достаточно прозрачную структуру, при этом его окрас лежит в оттенках серого и коричневого. Самыми красивыми, считаются раухтопазы с наличием включений рутила. Создать синтетический дымчатый топаз с такими частичками довольно сложно, поэтому отличить природный самоцвет от имитации достаточно просто. Раухтопаз считается одной из наиболее дорогостоящих разновидностей наряду с аметистом и горным хрусталем.

Кварц. Как отличить подделку?

Обогащенные кварцевые месторождения находятся в США, Бразилии, Шри-Ланке, а сам минерал считается наиболее распространенным на планете. Россия и Украина также имеют свои собственные месторождения кварца. Самые дорогостоящие ювелирные изделия с этим самоцветом и наибольшая доля фальшивок поступают из Бразилии, поэтому рекомендуем отдавать свое предпочтение отечественным производителям.

Минерал-Маркет – интернет-магазин натуральных камней в Санкт-Петербурге. Мы предлагаем широкий ассортимент качественных и изысканных ювелирных изделий с драгоценными и поделочными самоцветами по доступной стоимости. Нам доверяют!

Об имитациях кварца

Кварц — один из самых распространенных минералов на Земле, но и его в настоящее время подделывают и имитируют.

Формула: SiO2

Разновидности кварца: горный хрусталь, аметист, аметрин, цитрин, празиолит, морион, бингемит, волосатик, гелиотроп, дымчатый кварц, розовый кварц, халцедон, агаты, оникс, сердолик, карнеол, сардоникс, авантюрин, кремень, празем, соколиный глаз, тигровый глаз, бычий глаз, кварцевый кошачий глаз, хризопраз и так далее.

Твердость: 7 (царапает стекло, не царапается иголкой).

Кристаллы: шестигранные псевдогексагональные призмы, с одного конца (реже с обоих) увенчанные шести- или трёхгранной пирамидальной головкой, сочетающей грани двух ромбоэдров. Часто по направлению к головке кристалл постепенно сужается. На гранях призмы характерна поперечная штриховка. Монокристаллы кварца могут иметь правую и левую формы.

Рукотвортные кристаллы из стекла (темно-розового цвета, по краям) и из розового кварца (в центре).

Признаки имитации из стекла или пластика:

• наличие мелких пузырьков в изделии;
• низкая твердость — стекло или пластик можно поцарапать иголкой, ножом или кристаллом кварца (например, можно взять друзу аметиста);
• гладкие грани, а также плавнозагибающиеся края у отверстия в бусинах могут говорить о том, что изделие выплавлялось из стекла или пластика;
• многочисленные царапины на изделии могут говорить о низкой твердости материалы — помните, что кварц очень сложно поцарапать;
• равномерный цвет изделия может указывать на синтетический камень или имитацию из стекла или пластика.

«Черри-кварц» — имитация кварца из стекла. Многих покупателей подобное торговое название вводит в заблуждение.

Наиболее частая имитация кварца — розовое стекло с разводами, именуемое «Черри-кварцем». Из-за того, что данное торговое название указывают без каких-либо пояснений, что это стекло, то покупатели часто ошибочно думают, что это натуральный камень. Однако нередко в изделиях из этого материала можно увидеть пузырьки воздуха, что говорит о имитации. Да и внешний вид у «Черри-кварца» говорит сам за себя.

Образцы и изделия из натурального розового кварца

Кварц редкого цвета. Торговое название: «Клубничный кварц»

Как можно отличить натуральный розовый кварц от его имитации «Черри-кварц» из стекла?

И снова обращаем ваше внимание на твердость. Натуральный розовый кварц (фото выше) не царапается ни стеклом, ни иглой. Если расколоть бусину или галтовку розового кварца ударом молотком, то вы увидите характерный для всех разновидностей кварца раковистый излом. Кроме этого, бусины из розоваго кварца не имеют плавных округлых краев у отверстия, что свойственно бусинам из стекла, а также пузырьков воздуха. В розовом кварце редко присутствуют абсолютно прозрачные области и резкие переходы цвета от почти прозрачного бесцветного к розовому. Он имеет мутноватый молочно-розовый цвет от совсем бледного (почти бесцветного) до нежно-розового с плавными переходами его оттенков. В натуральном розовом кварце чаще всего хорошо видны более светлые линии спайности, напоминающие молочные «слои» и мутноватости. Нередко розовый кварц дополнительно тонируют, чтобы сделать его цвет более насыщенным. В этом случае при детальном рассмотрении можно увидеть краску в микротрещинках исключительно на поверхности камня. Помимо этого, натуральный розовый кварц никода не имеет включений другого цвета (желтого, оранжевого. коричневого, черного), напоминающие собой мазки масляной краски (пример на фото ниже, где предствалено подобное стекло). Если сравнивать стекло или полимер и розовый кварц примерно одного размера по весу, то натуральный камень будет заметно тяжелее. Кроме того натуральный розовый кварц, как и аметист, постоянно находясь на ярком свете, со временем становится светлее, теряя насыщенность цвета.

Замес из коричневого и прозрачного пластика или стекла. Такое иногда называют кварцем или даже «огненным агатом».

Чуть менее часто встречается коричнево-белое или коричнево-зеленое стекло, примеры которого вы можете увидеть на фотографии выше. Чаще всего это стекло ошибочно называют кварцем, моховым или пейзажным агатом, иногда даже огненным агатом, который по своей красоте намного превосходит подобные имитации.

Стеклянные бусины китайского производства

В 99% прозрачные стеклянные бусины, которые вы видите на фотографии выше, сделаны из простого стекла в Китае. И лишь 1% приходится на синтетические камни. Часто можно увидеть, что такое стекло продают не только под видом кварца, но и под видом драгоценных камней — сапфиров, рубинов, александритов и изумрудов. Стоит только отметить, что драгоценные камни с высокой степенью прозрачности вряд ли будут дырявить.

«Сахарный кварц» — термически обработанное стекло. Очень хрупкое из-за многочисленных трещин.

Еще одно торговое название — «Сахарный кварц» (есть еще один вариант названия — «Битый кварц»). Чаще всего под этим названием продают термически обработанное стекло, в котором из-за нагрева образуются многочисленных трещинки. Оно хрупкое и при падении может расколоться на мелкие кусочки.

Стоит обратить внимание еще на одно торговое название — «Вены дракона», или «Агат Кракле» — бусины и подвески из камня с узором. напоминающим вены. Зачастую бусины с таким названием сделаны из агата или халцедона. Они термически обработаны, что способствует образованию множества мелких трещинок на поверхности камня (бусины), которые дополнительно прокрашивают, что создает контрастный рисунок, и чаще всего тонированы в какой-нибудь яркий цвет. Пример таких бусин можно увидеть в статье про Огненный ага т. Чтобы убедиться, что камень облагорожен подобным образом, достаточно расколоть одну бусину: внутри камень не будет иметь рисунка «вен».

Прозрачные камни

Если изделие кристально чистое (без включений) и прозрачное, то можно сделать вывод, что оно вероятнее всего либо из стекла, либо из синтетического кварца. Синтетический кварц отличается от природного только отсутствием включений, равномерный цветом и тем, что он создан человеком. В остальном же он идентичен природному кварцу. Вас должны насторожить многочисленные царапины на изделии, говорящие о низкой его твердости (кварц нельзя поцарапать ни иголкой, ни ножницами), и отверстие, если это кабошон или подвеска. Как правило, чистые образцы кварца не дырявят. Также стоит обратить внимание на цену. Природный горный хрусталь, аметист, цитрин и т.п. с высокой степенью чистоты и отсутсвием явных видимых включений обычно испльзуют как ювелирные вставки. Дешево, в отличии от стекла, такие камни стоить не могут.

Пример синтетического аметиста. Внимание! Это настоящий кварц, просто не природного происхождения. Подобные камни люди выращивают по сотне тонн в год. Отличить синтетический кварц от кварца природного происхождения с высокой степенью прозрачнойсти на глаз не получится — придется идти к геммологу.

Кроме того, если вы делаете покупку в магазине, то можете смело проверить изделие с натуральным кварцем или с его разновидностями на твердость, попросив продавца позволить попробовать поцарапать его иглой. Если появляется царапина, то скорее всего это стекло. Если вы имеете дело с грамотным и честным продавцом, он без сомнений позволит вам проверить камень подобным образом, ибо будет уверен, что это никак не повлияет на его внешнй вид.

А теперь о том, как выглядят натуральные камни

Верхний ряд — аметист, средний ряд — дымчатый кварц, нижний ряд — кварц из месторождения «Хёркимер».

На фотографии выше вы видите аметист, дымчатый кварц и кварц из месторождения Херкимер. С последним возникает немалая путаница из-за того, что продавцы подписывают его как «Херкимерский алмаз», забывая дописать, что на самом деле — это кварц. Иначе говоря, «Херкимерский алмаз» — это горный хрусталь, добываемый в определенном месторождении.

Тоже самое можно сказать и о дымчатом кварце. Одно из его торговых названий — «Раухтопаз». И если оно стоит в названии камня без уточнения, что это кварц, покупатель также может запутаться и подумать, что это топаз. Однако, кварц и топаз — это два разных минерала. Топаз сложнее в обработке, тверже и дороже.

Верхний ряд — термически обработанный аметист, средний и нижний ряды — цитрин.

Возникает путаница и с цитрином — редкой разновидностью кварца. В верхнем ряду Вы видите термически обработанный аметист, в среднем и нижнем — натуральный цитрин без обработки. Отличить цитрин от гретого аметиста можно по плехроизму:

Дихроизм натурального цитрина (справа) по сравнению с дымчатым кварцем (слева) и с термообработанным аметистом (в центре) — в поляризованном свете.

Плехроизм натурального цитрина слабый (дихроизм): жёлтый — светло-жёлтый. Термически обработанный кварц (под цитрин) дихроизм не показывает.

Наглядная фотография, на которой видно, как выглядит необработанный и гретый аметист

Надеемся, наша статья будет полезной для вас. И еще раз напоминаем, при выборе бусин из натуральный камней обращайте внимание на струтуру. Если камень слишком прозрачен и не имеет никаких включений, то это должно вас нсторожить. Кроме того, на натуральном камне могут быть небольшие дефекты природного происхождения.

Кварцевые стекла: особенности производства, ГОСТ. Стекло кварцевое оптическое: применение

Стекло – один из самых древних материалов, который широко применяется во всех сферах практической деятельности человека благодаря набору полезных качеств и свойств. За время существования (а это более 5 тыс. лет) его химическая формула осталась практически той же, изменились лишь его качества.

Кварцевое стекло

В течение долгих лет человек стремился создать стекло все более прозрачным и устойчивым к различным разрушающим факторам. В результате такого целенаправленного совершенствования появились кварцевые стекла – совершенно новый тип материала с поражающими сознание характеристиками. Возможно, именно это стекло определит направление дальнейшего развития человечества.

Структура кварцевого стекла

Аморфность материала объясняется его структурой, основу которой составляют кремниево-кислородные тетраэдры. Молекулы SiO₂ «связываются» друг с другом благодаря взаимному притяжению атомов кислорода.

Силикатное стекло, как и обычное, получают путем плавления исходного сырья. В качестве такого может использоваться чистый кремнезем – горный хрусталь, жильный кварц, кварцевый песок, а также оксид кремния, полученный искусственным путем.

Отличия кварцевого стекла от обычного

В зависимости от выбранного типа сырья определяют и некоторые свойства конечного продукта. Так, для получения кристально чистого и прозрачного материала используют горный хрусталь.

Основным отличием силикатного стекла от обычного является высокая температура плавления – более 1500 С о . При этом оксид кремния начинает испускать интенсивное световое излучение в видимом спектре, то есть начинает светиться.

Ввиду аморфной структуры сырья процесс плавления может продолжаться значительное время. Расплавленный состав отличается высокой вязкостью, что не позволяет его стапливать или перемещать. Это затрудняет производство кварцевого стекла с одинаковой толщиной стенок.

Особенности производства

Ввиду всех перечисленных особенностей производство силикатного стекла возможно только на специализированном оборудовании. В плавильнях должна поддерживаться высокая температура, а для создания стеклянных изделий необходимо поддержание струи открытого пламени температурой 1800 С о и выше.

Предъявляются специальные требования и к производственному помещению – оно должно быть стерильным. Незначительное количество чужеродных частиц неминуемо приведет к тому, что готовые кварцевые стекла в скором времени растрескаются и потеряют свои свойства.

Все основные инструменты стеклодува изготовлены из жаропрочных материалов – гранита, вольфрама, которые, помимо прочего, отличаются большим весом. Поэтому сотрудники должны быть физически сильными и выносливыми.

Свойства кварцевого стекла

Силикатное стекло обладает низкими показателями электропроводности, поэтому оно часто используется как диэлектрик в сложных электроприборах. Главные полезные свойства, коими обладают кварцевые стекла, можно разделить на три группы:

1. Термические. Устойчивость к высоким температурам (1200 С о ), высокий коэффициент температурного расширения (в 15 раз выше, чем у обычного стекла), чем обуславливается стойкость к резким и значительным температурным колебаниям (на производстве продукцию охлаждают струей ледяной воды).
2. Химические. Стекло химически нейтрально, не вступает в реакцию со всеми щелочами и кислотами, кроме фосфорной и плавиковой кислоты (реакция начинается при температуре выше 300 С о ).
3. Оптические. Показатель преломления кварцевого стекла в 150 раз ниже, чем у обычного (n_e=1,46). Благодаря этому оно безупречно пропускает не только солнечный и обычный свет, но и не задерживает ни инфракрасное, ни ультрафиолетовое излучение.

Все эти свойства позволяют использовать кварцевое стекло в качестве строительного материала, а также для производства лабораторной посуды, оптических приборов, электрооборудования, термостойких огнеупорных материалов. Одна из основных сфер его применения – изготовление оптических волокон.

Оптическое кварцевое стекло

В зависимости от примененной при производстве технологии кварцевое стекло может быть непрозрачным и прозрачным. В первом случае в его структуре будет присутствовать большое количество пузырьков газа, которые интенсивно рассеивают свет.

Марки и серии оптического стекла

Различают несколько марок оптического стекла: КУ-1, КИ, и КВ. Продукция отличается между собой способностью пропускать видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Самым прозрачным является стекло марки КИ – оно способно пропускать свет при длине волны 2600-2800 нм, наименее прозрачное – КВ.

• 0 – материал, используемый при обычных эксплуатационных условиях;
• 100 – стекло, устойчивое к ионизирующему излучению незначительной силы;
• 200 – сырье, которое допускается использовать в условиях интенсивного ионизирующего излучения.

Марка и серия стекла образуют шифр продукции. Он наносится на производстве и определяет конкретный вид стекла. В нашей стране нет единой системы шифрования, поэтому каждое предприятие обозначает свою продукцию по своему разумению.

Область применения

Из силикатного стекла изготавливается большое количество разнообразной продукции. В научных и производственных лабораториях востребованы трубки из кварцевого стекла, которые используются для замеров уровня жидкости, изготовления электронагревательных приборов, проведения химических реакций и хранения агрессивных веществ.

Широкое применение на производстве получило и непрозрачное стекло. Оно используется там, где необходим контроль жидких продуктов при высоких температурах и, благодаря низкой стоимости, применяется повсеместно.

Оптическое стекло применяется в судо- и ракетостроении, главным образом для производства осветительных приборов. На нефтехимических предприятиях этот материал ценится за высокую устойчивость к химическим веществам и используется для контроля агрессивных жидкостей. В самолетах им остекляют кабины, а также используют в качестве теплоизоляции.

Производители изготавливают продукцию согласно требованиям ГОСТ 22291-83. Кварцевое стекло, трубки, окна, призмы, линзы и другие изделия изготавливаются как массово, так и в индивидуальном порядке.

Виды и свойства стекла

Стекло – это неорганическая смесь, расплавленная при высокой температуре, которая затвердевает при охлаждении, но не кристаллизуется.

Виды стекла

Кварцевое стекло

Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты. Кварцевое стекло состоит из диоксида кремния SiO₂ и является самым термостойким стеклом: коэффициент его линейного расширения в пределах 0 — 1000 °С составляет всего 6х10 -7 . Поэтому раскаленное кварцевое стекло, опущенное в холодную воду, не растрескивается.

Температура размягчения кварцевого стекла, при которой достигается динамическая вязкость 10 7 Пуаз (10 Пахс) равна 1250 °С. При отсутствии значительных перепадов давления кварцевые изделия можно применять до этой температуры. Полное же плавление кварцевого стекла, когда из него можно изготавливать изделия, наступает при 1500-1600 °С.

Известно два сорта кварцевого стекла: прозрачный кварц и молочно-матовый. Мутность последнего вызвана обилием мельчайших пузырьков воздуха, которые при плавке стекла не могут быть удалены из-за высокой вязкости расплава. Изделия из мутного кварцевого стекла обладают почти такими же свойствами, как и изделия из прозрачного кварца, за исключением оптических свойств и большей газовой проницаемости.

Поверхность кварцевого стекла обладает незначительной адсорбционной способностью к различным газам и влаге, но имеет наибольшую газопроницаемость среди всех стекол при повышенной температуре. Например, через кварцевую трубку со стенками толщиной в 1 мм и поверхностью 100 см 2 при 750 °С за один час проникает 0,1 см 3 Н₂, если перепад давлений составляет 1 атм (0,1 МПа).

Кварцевое стекло следует тщательно предохранять от всяких загрязнений, даже таких как жирные следы от рук. Перед нагреванием кварцевого стекла имеющиеся на нем непрозрачные пятна снимают при помощи разбавленной фтороводородной кислоты, а жировые — этанолом или ацетоном.

Кварцевое стекло устойчиво в среде всех кислот, кроме HF и Н₃РO₄. На него не действуют до 1200 °С С1₂ и НСl, до 250 °С сухой F₂. Нейтральные водные растворы NaF и SiF₄ разрушают кварцевое стекло при нагревании. Оно совершенно непригодно для работ с водными растворами и расплавами гидроксидов щелочных металлов.

Кварцевое стекло при высокой температуре сохраняет свои электроизоляционные свойства. Его удельное электрическое сопротивление при 1000 °С равно 10 6 Омхсм.

Обычное стекло

К обычным стеклам относятся известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриево-калиевое.

Известково-натриевое (содовое), или натрий-кальций-магний-силикатное, стекло применяют для выработки оконных стекол, стеклотары, столовой посуды.

Известково-калиевое (поташное), или калий-кальций-магний-силикатное, стекло обладает более высокой термостойкостью, повышенным блеском и прозрачностью; используется для выработки высококачественной посуды.

Известково-натриево-калиевое (содово-поташное), или натрий-калий-кальций-магний-силикатное, стекло имеет повышенную химическую стойкость, благодаря смешению окислов натрия и калия; наиболее распространено в производстве посуды.

Боросиликатное стекло

Стекла с высоким содержанием SiO₂, низким – щелочного металла и значительным – оксида бора B₂O₃ называются боросиликатными. Борный ангидрид действует как флюс для кремнезема, так что содержание щелочного металла в шихте может быть резко уменьшено без чрезмерного повышения температуры расплавления. В 1915 году фирма Corning Glass Works начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием Pyrex. Стекло марки Pyrex является боросиликатным стеклом с содержанием не менее 80% SiO₂, 12-13% В₂O₃, 3-4% Na₂О и 1-2% Аl₂О₃. Оно известно под разными названиями: Corning (США), Duran 50, Йенское стекло G₂0 (Германия), Гизиль, Монекс (Англия), ТС (Россия), Совирель (Франция), Simax (Чехия).

В зависимости от конкретного состава стойкость к термоудару таких стекол в 2–5 раз выше, чем у известковых или свинцовых; они обычно намного превосходят другие стекла по химической стойкости и имеют свойства, полезные для применения в электротехнике.

Температура размягчения стекла «пирекс» до динамической вязкости в 10 11 пуаз (10 10 Пас) составляет 580-590 °С. Тем не менее стекло пригодно для работ при температурах до 800 °С, но без избыточного давления. При использовании вакуума температуру изделий из стекла «пирекс» не следует поднимать выше 650 °С. В отличие от кварцевого стекло «пирекс» до 600 °С практически непроницаемо для Н₂, Не, O₂ и N₂. Фтороводородная и нагретая фосфорная кислоты, так же как и водные растворы (даже 5%-ные) КОН и NaOH, а тем более их расплавы, разрушают стекло «пирекс».

Хрустальное стекло

Хрустальные стекла (хрусталь) — высокосортные стекла, обладающие особым блеском и способностью сильно преломлять свет. Различают свинцовосодержащие и бессвинцовые хрустальные стекла.

Свинцовосодержащие хрустальные стекла — свинцово-калиевые стекла, вырабатывают с добавлением окис лов свинца, бора и цинка. Характеризуются повышен ным весом, красивой игрой света, мелодичным звуком при ударе; применяют для производства высококачест венной посуды и декоративных изделий. Наибольшее применение имеет хрусталь с содержанием от 18 до 24% окислов свинца и 14—16,5% окиси калия (лег кий).

К бессвинцовым хрустальным стеклам относятся баритовое, лантановое и др.

Баритовое стекло содержит повышенное количество окиси бария. Обладает лучшим блеском, более высо кой светопреломляемостью и удельным весом по срав нению с обычными стеклами, применяют как опти ческое и специальное стекло.

Лантановое стекло содержит окись лантана La₂О₃ и лантаниды (соединения лантана с алюминием, медью и др.). La₂О₃ повышает светопреломление. Отличается высоким качеством; применяется как оптическое.

Свойства стекла

Плотность стекла зависит от его химического состава. Плотность — отношение массы стекла при данной температуре к его объему, зависит от состава стекла (чем больше содержание тяжелых металлов, тем стекло плотнее), от характера термической обработки и колеблется в пределах от 2 до 6 (г/см 3 ). Плотность — постоянная величина, зная ее, можно судить о составе стекла. Наименьшей плотностью обладает кварцевое стекло — от 2 до 2,1 (г/см 3 ), боросиликатное стекло имеет плотность 2,23 г/см 3 , наибольшей — оптические стекла с высоким содержанием окислов свинца — до 6 (г/см 3 ). Плотность известково-натриевого стекла составляет около 2,5 г/см 3 , хрустального — 3 (г/см 3 ) и выше. Табличным значением плотности стекла является диапазон от 2,4 до 2,8 г/см 3 .

Прочность. Прочностью называется способность материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних нагрузок. Прочность характеризуется пределом прочности. Предел прочности на сжатие для различных видов стекла колеблется от 50 до 200 кгс/мм 2 . На прочность стекла оказывает влияние его химический состав. Так, окислы СаО и B₂O₃ значительно повышают прочность, РbО и Al₂O₃ в меньшей степени, MgO, ZnO и Fe₂O₃ почти не изменяют ее. Из механических свойств стекол прочность на растяжение является одним из важнейших. Объясняется это тем, что стекло работает на растяжение хуже, чем на сжатие. Обычно прочность стекла на растяжение составляет 3,5—10 кгс/мм 2 , т. е. в 15—20 раз меньше, чем на сжатие. Химический состав влияет на прочность стекла при растяжении примерно так же, как и на прочность при сжатии.

Твердость стекла, как и многие другие свойства, зависит от примесей. По шкале Мооса она составляет 6-7 ед, что находится между твёрдостью апатита и кварца. Твердость различных видов стекла зависит от его химического состава. Наибольшую твердость имеет стекло с повышенным содержанием кремнезема — кварцевое и боросиликатное. Увеличение содержания щелочных окислов и окислов свинца снижает твердость; наименьшей твердостью обладает свинцовый хрусталь.

Хрупкость — свойство стекла разрушаться под действием ударной нагрузки без пластической деформации. Сопротивление стекла удару зависит не только от его толщины, но и от формы изделия, наименее устойчивы к удару изделия плоской формы. Для повышения прочности к удару в состав стекла вводят окислы магния, алюминия и борный ангидрид. Неоднородность стекломассы, наличие дефектов (камней, кристаллизации и других) резко повышают хрупкость. Сопротивление стекла удару увеличивается при его отжиге. В области относительно низких температур (ниже температуры плавления) стекло разрушается от механического воздействия без заметной пластической деформации и, таким образом, относится к идеально хрупким материалам (наряду с алмазом и кварцем). Данное свойство может быть отражено удельной ударной вязкостью. Как и в предыдущих случаях, изменение химического состава позволяет регулировать и это свойство: например, введение брома повышает прочность на удар почти вдвое. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет от 1,5 до 2 кН/м, что в 100 раз уступает железу. На хрупкость, стекол влияют однородность, конфигурация и толщина изделий: чем меньше посторонних включений в стекле, чем более оно однородно, тем выше его хрупкость. Хрупкость стекол практически не зависит от состава. При увеличении в составе стекол B₂O₃, SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂, MgO хрупкость незначительно понижается.

Прозрачность – одно из важнейших оптических свойств стекла. Определяется отношением количества прошедших через стекло лучей ко всему световому потоку. Зависит от состава стекла, обработки его поверхности, толщины и других показателей. При наличии примесей окиси железа прозрачность уменьшается.

Термостойкость стекла характеризуется его способностью выдерживать, не разрушаясь, резкие изменения температуры и является важным показателем качества стекла. Зависит от теплопроводности, коэффициента термического расширения и толщины стекла, формы и размеров изделия, обработки поверхности, состава стекла, дефектов. Термостойкость тем выше, чем выше теплопроводность и ниже коэффициент термического расширения и теплоемкость стекла. Толстостенное стекло менее термостойко, чем тонкое. Наиболее термостойко стекло с повышенным содержанием кремнезема, титана и бора. Низкую термостойкость имеет стекло с высоким содержанием окислов натрия, кальция и свинца. Хрусталь менее термостоек, чем обычное стекло. Термостойкость обыкновенного стекла колеблется в пределах 90—250 °С, а кварцевого: 800—1000°С. Отжиг в специальных печах повышает термостойкость в 2,5—3 раза.

Теплопроводность — это способность материала, в данном случае стекла, проводить тепло без перемещения вещества этого материала. У стекла коэффициент теплопроводности равен 1-1,15 Вт/мК.

Тепловое расширение — это увеличение линейных размеров тела при его нагревании. Коэффициент линейного теплового расширения стекол колеблется от 5·10 -7 до 200·10 -7 . Самый низкий коэффициент линейного расширения имеет кварцевое стекло — 5,8·10 -7 . Величина коэффициента термического расширения стекла в значительной степени зависит от его химического состава. Наиболее сильно на термическое расширение стекол влияют щелочные окислы: чем больше содержание их в стекле, тем больше коэффициент термического расширения. Тугоплавкие окислы типа SiO₂, Al₂O₃, MgO, а также B₂O₃, как правило, понижают коэффициент термического расширения.

Упругость — способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения усилий, вызвавших деформацию тела.

Упругость характеризуется модулем упругости. Модуль упругости — величина, равная отношению напряжения к вызванной им упругой относительной деформации. Различают модуль упругости при осевом растяжении — сжатии (модуль Юнга, или модуль нормальной упругости) и модуль сдвига, характеризующий сопротивление тела сдвигу или сколу и равный отношению касательного напряжения к углу сдвига.

В зависимости от химического состава модуль нормальной упругости стекол колеблется в пределах 4,8х10 4 . 8,3х10 4 , модуль сдвига —2х10 4 —4,5х10 4 МПа. У кварцевого стекла модуль упругости составляет 71,4х10 3 Мпа. Модули упругости и сдвига несколько повышаются при замене SiO₂ на СаО, B₂O₃, Al₂O₃, MgO, ВаО, ZnO, PbO.

Дорогие и дешевые защитные стекла: чем они отличаются?

Что лучше: купить одно дорогое и качественное стекло или пачку дешевых? И, собственно, есть ли между ними разница?

Неубиваемых протекторов для дисплея не существует, сколько бы вы за них ни заплатили. Они бьются все. Чем отличается дорогое защитное покрытие от дешевого? В первую очередь, материалом, из которого оно изготовлено. Причем не факт, что дорогой материал даст вам суперпрочность — чтобы выбрать лучшую защиту, нужно учесть много ноансов. Полный список ищите в конце статьи.

Из чего делаются защитные стекла?

Защитная наклейка на экран смартфона может быть выполнена из различных материалов, не обязательно из стекла. Все они имеют разный предел прочности и, что неудивительно, разную цену. Ниже вы можете узнать, из чего делают защитные покрытия для смартфонов, по каким технологиям они изготавливаются, а также об их защитных свойствах.

Полимерные соединения

Такие протекторы делается из обыкновенного пластика типа поливинилхлорида. Защитные пластиковые наклейки очень дешевы — за 100 рублей можно купить несколько штук.

Но уровень защиты у них минимален. То есть от царапин они еще более-менее защищают, могут справиться с небольшим ударом за счет своей упругости, но против более серьезных воздействий бессильны.

Кварцевое стекло

Этот вид протектора изготавливается из кварцевого песка, после чего проходит минимальную температурную закалку. Защитные свойства у него не сильно отличаются, от пластикового. Цена у них чуть выше, чем у пленок: 200-300 руб.

Кварцевое покрытие подвержено трещинам, сколам, легко собирает отпечатки пальцев, может «пойти паутиной» при падении. Его преимущество перед пластиком — кварц более прозрачен, почти не изменяет цвета и яркость картинки на дисплее.

Закаленное минеральное стекло

Из-за этого такие защитные аксессуары более дороги — от 300 рублей до нескольких тысяч. Хорошее закаленное покрытия сложно поцарапать даже намеренно. Также они имеют олеофобное покрытие за счет чего почти не собирают отпечатков пальцев. К минеральным относятся все проекторы линейки Gorilla Glass.

Сапфировое стекло

Как выбрать лучшую защиту для дисплея?

Обращайте внимание не на цену или бренд, а на другие параметры. Во-первых, как мы уже сказали, на материал.

Кроме того, постарайтесь узнать следующие характеристик:

masterok

Если вы работали в лаборатории, то скорее всего привыкли к тому, что лабораторное стекло сделано из кварца. Однако, вероятно вы даже не догадывались о причине того, почему это стекло настолько прочное, что делает его не менее сложным для производства. Поэтому взгляните на эти чудесные gif от Global Research, которые демонстрируют очарование кварца.

данное лабораторное стекло может выдерживать безумную температуру и химические реакции именно потому, что состоит из чистого кварца. Это значит, что оно не содержит всех тех примесей, которые есть в обычном стекле, что делает его легким для формирования при более низких температурах. Вместо этого, лабораторные стекляшки являются чем-то вроде кристалла кварца, которому придали определенную форму. А значит, чтобы сформировать его, требуется температура более 1600 градусов Цельсия.

Стекло кварцевое — однокомпонентное силикатное стекло, изготавливаемое путем плавления горного хрусталя, жильного или оптического кварца, кварцевого песка, а также синтетической двуокиси кремния

Кварцевая стекломасса демонстрирует крайне узкий интервал размягчения и отличается высокой вязкостью, за счет чего и показатели вязкости готового кварцевого стекла даже при температуре порядка 2000º С более чем в 100 раз превышают показатели вязкости многокомпонентных стекол. Помимо вязкости, стекло кварцевое характеризуется:

— высокой пробивной напряженностью и практически не имеет потерь в широком диапазоне частот;
— малой диэлектрической проводимостью;
— высоким уровнем светопропускания в широкой области спектра, начиная с короткой УФ области до середины ИК (от 160 до 3500 мм).

Кварцевое стекло является одним из лучших изоляционных материалов, благодаря чему изделия из кварцевого стекла находят широкое применение в электротехнической, светотехнической, оптической, медицинской и других отраслях. Особого внимания заслуживают превосходные электроизоляционные свойства кварцевого стекла при повышенной температуре, что обуславливает востребованность в радиоэлектронной промышленности такого типа стекла как электровакуумное стекло.

Стекло кварцевое: виды кварцевого стекла и области его применения

Величину электропроводности и другие свойства кварцевого стекла определяют имеющиеся в нам примеси (Na+, К+, Li+)., за счет чего стекло кварцевое делится на следующие виды:

Непрозрачное кварцевое стекло — изготовление ведется из чистого кварцевого или жильного песков. Изделия из непрозрачного кварцевого стекла используются для комплектации термостойкой лабораторной аппаратуры, муфелей для электрических печей, чехлов для термопар и стеклобруса.

Прозрачное техническое стекло получают путем плавления горного хрусталя или синтетического диоксида кремния. Данный вид стекло обладает высокой прозрачностью и минимальным коэффициентом светопреломления, за счет чего прозрачное техническое кварцевое стекло применяется для комплектации лабораторного оборудования, радиоаппаратуры и получения стекловолокна.

Оптическое кварцевое стекло, изготовление которого осуществляется из специального оптического кварца. Оптический кварц обладает высокой степенью химической чистоты, что в свою очередь обеспечивает оптическому стеклу уникально высокую степень светопропускания;

Особо чистое стекло — кварцевое стекло с минимальным содержанием пузырьков, включений и повышенным светопропусканием, включая ИК область спектра. Столь уникальные свойства обуславливают возможность использования особо чистого кварцевого стекла в оптоволоконной технике, микроэлектронике, системах аэрокосмической навигации и высококачественных оптических приборах.

Керамическое стекло, обладающее высокой термической и радиационной стойкостью, кислотоустойчивостью и радиопрозрачностью, используется для производства широкого ассортимента огнеупорных изделий.

Легированное стекло — кварцевое стекло с легирующими добавками в составе.