Sticla si ceramica

Sticla si ceramica

 

   Roca topita din interiorul Pamantului formeaza o masa sticloasa pe sol. Iar lutul copt la soare devine ceramica dura. Aceste procese naturale au fost dezvoltate pentru a produce o gama larga de materiale de sticla si ceramica.

 

   Oamenii preistorici faceau varfuri de sageti dintr-o forma naturala de sticla numita obisidian. Acest material se formeaza cand lava vulcanica se raceste rapid. Originea fabricarii sticlei nu este cunoscuta insa in jurul anului 3000 i.e.n. tehnica era folosita deja de civilizatii din estul Mediteranei.

   In jurul anului 1500 i.e.n. egiptenii faceau sticle si vaze topind sticla, tragand fire din ea pe o vergea de fier si infasurandu-le pe acestea in jurul unui miez de lut sau de nisip. Uneori acest miez era cufundat in sticla topita.

Structura sticlei

   Productia vaselor si a ornamentelor de sticla a fost revolutionata in jurul anului 100 i.e.n. prin introducerea unei noi tehnici - suflarea sticlei. Sticla topita se aduna la un capat al unei tevi de fier si i se facea un gol in interior prin suflare. Uneori forma obiectului era data prin suflarea sticlei intr-o matrita. 

   La temperatura camerei, sticla se comporta din multe puncte de vedere ca un material solid. Insa din punct de vedere tehnic, ea este un lichid si este descrisa ca "supraracita". Aceasta inseamna ca desi materialul se afla sub temperatura la care se solidifica, sticla a pastrat unele proprietati ale lichidelor. De exemplu, asemenea lichidelor obisnuite, sticla curge, chiar daca acest lucru se intampla cu o viteza extrem de mica. Dovada se poate gasi la cladirile foarte vechi, unde toate geamurile de sticla sunt putin mai groase in partea de jos decat in partea de sus. Aceasta deoarece de-a lungul anilor sticla a curs in jos.

Solid sau lichid?

 

   Factorul care hotaraste daca sticla este lichida sau solida la temperatura camerei este viteza la care este permisa racirea amestecului de ingrediente. Daca este racit lent, amestecul devine o substanta solida si opaca cu o structura cristalina. Racirea mai rapida previne cristalizarea si produce materialul transparent pe care il numim sticla.

   Materialele folosite pentru fabricarea sticlei tipice din care se fabrica recipiente consta din 50% nisip (in principal silice sau dioxid de siliciu), 16% soda (carbonat de sodiu), 12% calcar (carbonat de calciu), 18% ramasite de sticla sfaramate si 4% alte materiale. Amestecul se incalzeste intr-un cuptor la 1.500°C si sticla topita inrosita este introdusa in instalatia de facut sticle sub forma de bulgari. Sticla produsa consta din aproximativ 72% silice, 15% oxid de sodiu, 10% oxid de calciu si 3% alte substante. Acest material este cunoscut sub numele de sticla de soda-calcar-silice.

Geamul de sticla

 

   Sticla geamului are o compozitie similara cu sticla pentru recipiente, doar cantitatea de magnezie (oxid de magneziu) este marita de la aproximativ 0.5% la 3.5%. La inceput, sticla pentru geamuri se facea prin suflarea unei bule de sticla si invartirea acesteia cat mai era inrosita pentru a forma un disc. Aceasta avea o cavitate groasa in centru numita "hublou". Printr-o tehnica aparuta ulterior se forma o bula alungita care se taia si se intindea.

   Din 1913, geamul de sticla s-a facut prin trecerea sticlei topite printre doi cilindri, obtinandu-se astfel o suprafata ondulata. "Sticla de oglinzi" de calitate mai buna se facea la inceput prin turnarea geamurilor si netezirea si lustruirea ulterioara a suprafetelor. In procesul "sticla plutitoare", introdus in 1959, sticla topita se solidifica pe un strat de tinichea topita, pentru a forma un geam cu suprafata neteda.

Sticle speciale

 

   Majoritatea produselor din sticla sunt facute pe masini automate de mare viteza. Insa articolele din sticla stralucitoare de cristal de plumb se mai fac inca de mestesugari priceputi. La aceasta oxidul de potasiu inlocuieste oxidul de sodiu, si se adauga si oxid de plumb.

   Se adauga oxizi de bariu, de plub, de zinc si de titaniu pentru fabricarea sticlei optice de inalta calitate, folosita pentru lentile, prisme si filtre. Sticla termorezistenta, cunoscuta sub numele de sticla boro-silicat, se face prin includerea in amestec a oxidului boric. Asemenea sticle sunt rezistente si la factori chimici si de aceea sunt des folosite in laboratoare.

Ceramica

   Industria ceramicii a evoluat de la producerea caramizilor de lut uscate la soare, la fabricarea unei game de materiale de constructii, materiale termorezistente, ornamentale, vesela si produse sanitare. 

   Caramizile si tiglele pot fi facute din lut brut, dar produsele precum vesela se fac din amestecuri de lut purificate si amestecate. Dupa amestecare materialul este maleabil, dar el devine tare, stabil si rezistent la factori chimic dupa ardere (incalzirea) intr-un cuptor la 600°C-1000°C. Cu acestea se incheie procesul de fabricatie a caramizilor si a tiglelor, dar alte produse sunt supuse in continuare la ardere, pentru aplicarea unui smalt neporos si uneori, a unor decoratii.