Что значит жаропрочное стекло

Жаропрочное стекло:особенности изготовление и сфера применения

Стекло – один из самых древних и универсальных материалов. Изделия из стекла окружают нас повсюду, но обычно мы не слишком задумываемся о его характеристиках. Они могут сильно отличаться в зависимости от цели использования будущего изделия. Одним из наиболее распространенных видов является жаропрочное стекло. Давайте узнаем, чем оно отличается от обычного и где применяется.

Жаропрочное стекло

Стекло является неорганическим веществом. Для него характерны свойства твердого тела, в расплавленном состоянии оно представляет сверхвязкую жидкость. Его хрупкость, прочность, плотность и теплоемкость сильно варьируются и зависят от примесей.

В последнее время были разработаны материалы, которые обладают нетипичными для стекла свойствами, например, огнеупорностью. Главный параметр, отличающий от других стекол жаропрочное стекло – температура, при которой оно сохраняет свои свойства. Оно выдерживает нагревание даже в 1000 градусов Цельсия, в то время как его «коллеги» трескаются уже при 80 градусах.

На огнеупорность влияет состав и толщина материала. Если стекло толстое и содержит большую долю щелочных окислов, то оно будет прочным. Самое стойкое жаропрочное стекло – кварцевое. Оно выдерживает большие перепады температур и обладает высокой температурой кипения (2230 градусов).

Изготовление жаропрочных стекол

Как правило, стекло является смесью нескольких компонентов. Для стандартного материала берут кварцевый песок, известь и соду. Их нагревают до очень высоких температур (от 1700 градусов), отчего они плавятся и смешиваются друг с другом. После этого смесь выливают в расплавленное олово (они не смешиваются из-за разности плотности), а затем постепенно охлаждают.

Для придания необходимых свойств к этим компонентам добавляют и другие вещества. Чтобы сделать жаропрочное стекло, используют различные оксиды. Так, в боросиликатном материале содержится оксид бора, в кварцевом – оксид кремния.

Дополнительной прочностью оно будет обладать, если использовать несколько слоев. Для этого ему дают полностью остыть. Готовые листы шлифуют, очищают и режут до необходимых размеров. Затем несколько листов стекла склеивают друг с другом при помощи специального полимера. Последним штрихом является обжигание стеклянного «бутерброда» при 660-680 градусах.

Применение

Жаропрочное стекло пользуется популярностью на кухне. Из него изготавливают духовые печи и посуду. Распространенным изделием из этого материала также является камин. Кварцевое стекло применяют в производстве оптических волокон, линз Френеля, тиглей, изоляторов и т. д. Боросиликатные применяются для оптических стекол, посуды, телескопов-рефлекторов.

У посуды из огнеупорного стекла много преимуществ. Оно выдерживает даже открытый огонь, является долговечной. Материал достаточно инертный и не окисляется при нагревании, поэтому не изменяет вкусовых качеств блюда. Он не подвергается коррозиям и образованию накипей.

Конечно, даже жаропрочное стекло обладает недостатками. Оно плохо реагирует на резкое повышение или уменьшение температуры. Посуду из такого материала не следует ставить на большой огонь сразу после морозильной камеры. К тому же огнеупорное стекло не является противоударным, и ронять его не стоит.

Источник

Свойства и применение огнеупорного стекла

Стекло – один из наиболее востребованных материалов в строительстве. Являясь основной частью окна, оно пропускает солнечный свет, одновременно поддерживая комфортные условия в помещении. Его используют для остекления фасадов, из него создают элементы декора, посуду и даже мебель.

Помимо классического оконного стекла промышленность предлагает материалы, внешне подобные ему, но обладающие гораздо более высокими характеристиками. Один из ярких примеров подобной продукции – огнеупорное стекло.

Разновидности

Само понятие «огнеупорное стекло» включает в себя широкий спектр материалов, которые отличаются технологией производства и предназначением. Различают стекло, защищающее от высокой температуры, и стекло, которое не препятствует теплообмену, но ограждает помещение от продуктов горения и не допускает распространения огня. Первое используют в противопожарных системах, второе в системах отопления, для изготовления варочных поверхностей, посуды.

Существуют три основные разновидности огнеупорного стекла:

Армированное огнеупорное стекло выдерживает нагрузки, связанные с изменениями температуры благодаря наличию внутри металлической сетки. Подобное решение позволяет обеспечить изделию достаточно высокую жаростойкость, но заметно ограничивает сферу его применения из-за невысокой прозрачности. Подобные материалы широко используются в системах противопожарной защиты.

Технология производства закаленного стекла включает в себя процедуру многократного нагрева и охлаждения материала (закалки). В продажу поступают как однослойные стекла, так и многослойные стеклопакеты. В стеклопакетах пространство между листами заполняют специальным прозрачным многокомпонентным гелем. Данные решения являются достаточно демократичными по цене, при этом обладают хорошими потребительскими характеристиками.

Отдельно стоит отметить композиционное жаростойкое стекло. В общем смысле это не стекло, а стеклокерамика. Материал имеет практически нулевой коэффициент теплового расширения, что позволяет изделиям из него выдерживать экстремально высокие температуры.

Сфера применения

Марки термостойкого стекла получили широкое распространение на предприятиях, производственный процесс которых связан с высокими температурами. Использование прозрачного материала с хорошей жаростойкой характеристикой дает возможность обеспечить беспрерывную работу узлов и агрегатов, при этом гарантирует безопасность обслуживающего персонала. Установка огнеупорных стекол в дверях и перегородках, отделяющих производственные помещения, заметно снижает вероятность возникновения и распространения пожара.

Данный материал незаменим и в быту, там, где присутствует высокая температура, а использовать металл нецелесообразно. Яркий пример – стеклянные дверцы для камина. Это удобно, красивый и функциональный камин отлично дополнит интерьер жилого дома, он же создаст атмосферу тепла и уюта. Дверца из огнеупорного стекла – это красиво и практично. Она не станет преградой для теплового излучения, при этом защитит комнату от дыма и копоти.

Огнеупорное стекло можно встретить на кухне, среди прочего: кухонный фартук, прозрачные дверцы духовых шкафов и микроволновых печей. Подобные решения позволяют контролировать процесс приготовления пищи без необходимости открывать дверцу. Отдельно можно вспомнить варочные поверхности газовых плит, они позволяют равномерно распределить нагрев, тем самым способствуя экономии энергоресурсов.

Стекло, устойчивое к высокой температуре используется и для изготовления посуды. Прозрачная кухонная утварь отлично подходит как для готовки на открытом огне, так и для приготовления в духовке. Более того, прозрачную посуду можно использовать в микроволновке. Дополнительный плюс – стеклянная поверхность легко моется.

Основные характеристики

Существует несколько показателей, определяющих свойства огнестойкого стекла. Они помогают определить, подходит ли материал для применения в тех или иных целях, соответствует ли он противопожарным нормам.

Коэффициент теплового расширения. Это величина, которая характеризует степень изменения линейных размеров вещества при изменении его температуры.

Термостойкость. Данное значение определяет максимальную температуру, при которой материал сохраняет свои свойства. Обычное закаленное огнеупорное стекло, применяемое в быту, гарантировано справится с температурами 500-550 градусов. Допускается кратковременный нагрев до 760 (для однослойных) и 1000 (для многослойных стекол) градусов.

Толщина материала. Промышленность предлагает огнеупорное стекло разной толщины. Для домашних нужд используется материал толщиной 4-5 мм.

Срок службы огнеупорного стекла напрямую зависит от условий эксплуатации. Для обеспечения максимального срока службы боросиликатного стекла, используемого в дверцах каминов желательно не поднимать температуру пламени выше 500-550 градусов, в таком режиме оно прослужит несколько тысяч часов. С повышением же температуры этот показатель заметно снижается.

Маркировка противопожарного стекла

Большую часть информацию, касательно характеристик противопожарного стекла можно узнать из его маркировки. Для обозначения используются буквы латинского алфавита:

• E – стойкое к разрушению;
• I – обладает высокой устойчивостью к нагреванию до критической температуры;
• W – удерживает жар, не пропускает тепло в смежное помещение.

Производитель гарантирует сохранение заявленных характеристик на протяжении определенного времени. Время в минутах указано после буквенной маркировки. Для лучшего понимания можно рассмотреть примеры:

• EIW 60 – изделие сохраняет стойкость к разрушению, устойчивость к нагреву и удерживает жар на протяжении 60 минут.
• EI 60 – устойчиво к разрушению, препятствует нагреву на протяжении 60 минут.
• EI 30 – устойчиво к разрушению, препятствует нагреву на протяжении 30 минут.

Характеристики и методики испытаний противопожарных огнестойких стекол регламентируются ГОСТ-33000-2014.

Особенности изготовления

Производство огнеупорного стекла – это сложный технологический процесс, включающий в себя постоянный контроль на каждом этапе. Технология производства разнится, она зависит от типа и предназначения материала.

Для изготовления недорогих, но достаточно качественных видов огнеупорного стекла используют боросиликаты. Более дорогим является кварцевое стекло. Компоненты смешиваются, плавятся, прокатываются. Полученный листовой материал проходит цикл специфических производственных процессов, состоящий из химической обработки, закаливания с последующей высокотемпературной полировкой. Все это призвано обеспечить должный уровень жаростойкости и придать стеклу привлекательный вид.

Противопожарные стекла в обязательном порядке проходят температурные испытания, по результатам которых выдается сертификат на продукцию.

Огнеупорное стекло в печах и каминах

Камины и открытые печи все чаще устанавливаются в загородных домах и даже в квартирах. Открытый огонь украшает помещение, но он может стать и причиной пожара. Тут не обойтись без огнеупорного стекла. Это отличный материал для защиты от возгораний. Из него создают прозрачные дверцы, не пропускающие пламя в комнату, но не только, современные дизайнерские решения позволяют не ограничиваться небольшими стеклами, можно запросто создать уникальный прозрачный камин.

Вне зависимости от размера дверцы или размаха проекта установка огнеупорного стекла в металлический каркас печи или камина требует аккуратности и внимания к деталям. Существует ряд рекомендаций, которым необходимо следовать в процессе работы. При определении линейных размеров элементов конструкции необходимо учитывать разность в тепловом расширении материалов. Между каркасом и стеклом обязательно должен быть зазор, в который укладывается огнеупорный шнур. Устанавливая стекло, необходимо обеспечить равномерное давление на него со всех сторон. Ни в коем случае не стоит герметизировать стыки, это может послужить причиной образования трещин.

Недостатки материала

Стоит помнить, что большинству видов огнеупорного стекла свойственна хрупкость. Работая с этим материалом нельзя допускать ударных нагрузок и чрезмерного давления на его поверхность.

Огнестойкое стекло трудно поддается обработке. Многие виды стекол вообще не режут или же применяют для резки лазерные, гидравлические аппараты. Разрезать его в домашних условиях крайне сложно. Лучше несколько раз отмерить, чтобы лишний раз убедиться в правильности размеров, чем пытаться подогнать лист под свои потребности.

Когда другого варианта, кроме резки, попросту нет, на помощь умельцу придет небольшая болгарка с алмазным кругом.

Работать надо с особой осторожностью, не допускать излишнего нажима, место распила постоянно смачивать маслом. Резка стекла с огнеупорными качествами будет длительной и грязной процедурой к тому же никто не даст гарантии положительного результата.

Уход за стеклянной поверхностью

Поверхность дверцы камина или варочной поверхности газовой плиты не отличается особой требовательностью к уходу, собственно, уход за огнеупорным стеклом мало чем отличается от ухода за обычным окном или прозрачным столиком. К тому же в продажу поступает самоочищающееся стекло, оно не подвержено загрязнениям потому не требует усилий для поддержания его чистоты.

Даже если стекло не может похвастаться способностью самоочистки, поддержание его в чистоте не потребует особого труда. Для этого используются обычные бытовые моющие средства.

Начиная очистку поверхности важно помнить о хрупкости материала. Мыть огнеупорное стекло можно лишь после полного его остывания, в противном случае оно может не выдержать резкого перепада температур. В работе не стоит использовать средства, имеющие в своем составе хлор и абразивные частицы. Подобные вещества гарантировано испортят внешний вид стекла и изделия в целом.

Огнеупорное стекло – материал, популярность которого только растет. Желая привнести в интерьер собственного дома разнообразие, добавить изюминку, стоит обратить на него внимание. Огнеупорное стекло в дверцах камина – отличный способ подчеркнуть красоту открытого огня, оно же в противопожарной перегородке гарантирует безопасность помещения и защиту от распространения огня.

Источник