Схема строения стекла

Карбонат кальция, подобно соде, при сплавлении с песком взаимодействует с ним, образуя силикат кальция и двуокись углерода. При сплавлении с избытком песка смеси карбонатов натрия и кальция получают переохлажденный взаимный раствор полисиликатов кальция и натрия; это и есть обыкновенное оконное стекло. Главное свойство всякого стекла заключается в том, что оно переходит из жидкого в твердое состояние не скачком, а загустевает по мере остывания постепенно вплоть до полного затвердевания.

Стекло — аморфное вещество. Аморфные вещества отличаются от кристаллических тем, что атомы в них не образуют кристаллической решетки. Однако известная упорядоченность расположения атомов существует и в стеклах. Для плавленого кварца и силикатных стекол остаются в силе общие законы кристаллохимии силикатов; каждый атом кремния в них тетраэдрически окружен четырьмя атомами
кислорода, но эти тетраэдры сочетаются друг с другом беспорядочно, образуя непрерывную пространственную сетку, в пустотах которой тоже беспорядочно располагаются ионы металлов (рис). Благодаря этому один «микроучасток» стекольной массы отличен по атомному строению от другого, соседствующего с ним. Этим и объясняется отсутствие у стекла постоянной точки плавления, постепенность перехода его из твердого в жидкое состояние и обратно.

Как материал стекло широко используется в различии областях народного хозяйства. В соответствии с назначением известны разнообразные виды стекла:

оконное,

посудное,

тарное,

химико-лабораторное,

термическое,

жаростойкое,

строительное,

оптическое,

электровакуумное

и многочисленные другие виды стекла технического.

В пределах каждого вид стекла имеются самые разнообразные его сорта. В зависмости от условий службы каждого вида и сорта стеклу предъявляются определённые требования в отношении свойств,
сформулированные в соответствующих стандартах и технических условиях. Физико-химические свойства стекла определяются главным образом его составом.

При детальном исследовании стекла изучаются, в зависимости от технических условий, следующие его физикохимические свойства: вязкость, поверхностное натяжение, внутренние напряжения, температура раэмягчения, удельный вес, предел прочности на сжатие, разрыв и изгиб, твёрдость, модуль упругоси, газопроницаемость, термическое расширение, теплоёмкость, теплопроводность, электропроводность,
диэлектрические потери, показатель преломления, спектральные характеристики в видимой и невидимой части спектра, химическая стойкость, кристаллизационная способность и другие. Прочность на разрыв зависит от толщины стекла и от термической его обработки. Наибольшей теплопроводностью отличается прозрачное кварцевое стекло.