Вся продукция из стекол любого химического состава после выработки подвергается термической, механической и химическое обработке. Учитывая, что стеклянные изделия вырабатывают при высоких температурах (температура варки 1300-1500℃, температура выработки изделий 900℃). Прибывая в условиях высоких температурных режимов, в стекле образуются высокие внутренние напряжения, которые направлены на растяжение. Как известно стекло прочнее при сжатии, чем при растяжении. Практически стекло материал непрочный на растяжение. Существует прямая зависимость термических и механических свойств.

Предприятиями отечественной и зарубежное промышленности применяются два вида термической обработки стеклянной продукции: отжиг и закалка. Отжиг стеклоизделий преследует две цели: сведение к минимуму остаточных напряжений и стабилизация структуры стекла с тем чтобы избежать в последующем постепенного изменения его свойств. Резко охлаждая стекло имеет более сильную тенденцию к уменьшению своего объема при комнатной температуре, чем медленно охлажденное. Различные участки изделия охлаждаются с различной скоростью, следовательно формирование свойств стекла будет различным. Особенно это имеет значение для оптических и термостойких стекол. Остаточные напряжения могут достигать очень высоких значений, что приводит к изменению свойств и преждевременному разрушению. Вследствие этого стекла с высокой плотностью, ряд листовых, технических, химико-лабораторных стекол, должны быть отожжены более тщательно чем тарное. Таким образом отжигу подвергают продукцию из известково-натриевых, калиевых это стекла с повышенным К.Т.Р.

В процессе отжига важно выдержать изделия в так называемых критических точках. Это температура 600-700℃ температура размягчения стекла. Затем изделие медленно, плавно охлаждают. Учитывая что остаточные напряжения возникают при быстром переходе стекла из пластичного в твердое состояние и возрастают при увеличении скорости охлаждения изделия выдерживают при температуре 200-300℃.

При отжиге полностью или частично устраняются внутренние напряжения. Полностью снять их практически невозможно. Помехой являются: наличие дефектов неравномерная толщина, метод выработки, состав стекла.

Закалка стекол – операция обратная отжигу, стеклянную продукцию после выработки подвергают резкому охлаждению по специальному режиму. Закалке подвергаются алюмоборосиликатные стекла, кварцевые, ситаллы, т.е. режим закалки позволяет получить стеклянную продукцию с высокими механическими и термическими свойствами. Это правило в одинаковой мере относятся к продукции специального назначения и товарам классов посуда, художественно-декоративнае изделия.

Выбор режима отжига или закалки стекол, выбор метода выработки, обработки продукции, подбор конструкции, формы, использование стекол в качестве покрытий других материалов (металлов-эмалирование, керамики-глазурование) зависимости от коэффициента термического расширения стекла.

Согласно закона стекла :чем ниже К.Т.Р. тем выше термостойкость и прочность продукции. Стекла более высоким значением К.Т.Р. подвергают отжигу, а закалить стекла можно с низким К.Т.Р.

Коэффициент термического расширения определяется либо расчетным методом по А. А. Аппену (формула слагаемости), или измеряется при помощи прибора дилатометра. В экспериментальной практике так же как и в условиях производства используют оба метода параллельно либо по ситуации. В работе были проведены изменения К.Т.Р. для химико-лабораторных и известково-натриевых стекол в заводских условиях при помощи прибора дилатометра.

Учитывается, что к избранным объектом по назначению, условиям эксплуатации требуются повышенные термические и механические свойства: химико-лабораторные стекла имеют свою специфику эксплуатации, а натрий-кальциевые посудные стекла с учетом ухода за ними т.е. механическая мойка посуды потребовала значительной повышенной механической и термической прочности свойств.

Повысить термомеханические свойства стеклянной продукции любого назначения без учета коэффициента термического назначения невозможно. В работе для измерения К.Т.Р. были избранны стекла марок ХС, АБ-1, НС-3, боросиликатные «пирекс», Л-80К, АМК, изготовитель «Химлаборприбор» Москва и известково-натриевые посудные стекла . результаты измерений К.Т.Р. представлены в (таблице №1.15.)

Из (таблицы №1.15.) видно, что наиболее высокая термостойкость оказалось у стекла алюмоборосиликатных марок: АБ-1 и НС-3. Из них вырабатывают химико-лабораторную и кухонную посуду для приготовления пищи. Эти стекла содержат в своем составе повышенное количество окиси алюминия, борного ангидрида и двуокиси кремния. Эти окислы понижают коэффициент термического расширения. По результатам измерений их К.Т.Р. равен от 63-67 и 84-88 ℒ* ℃ в то же время как К.Т.Р. известково-натриевых гораздо выше 90-95 ℒ* ℃. Стекла с более низким К.Т.Р. выдерживают резким закалкам, т.е. режим резких перепадов температур, что позволяет получить продукцию с повышенными термическими и механическими свойствами.

Стекла классически отожженные и отоженые с дополнительной термообработкой марок, указанных в таблице выдержали испытания по нормам ГОСТ (не ниже 120℃),но фактически на предприятии «Дружная горка» проводят испытания на термостойкость химико-лабораторной посуды при перепадах температур 160-20℃ а посуду из известково-натриевых стекол пр перепаде температур 125-130-20℃ изделия названные условия выдерживают. Это объясняется освоением на предприятии рациональных новых рецептов стекол, усовершенствованием режимов варки и методов выработки. На предприятие внедрены новые методы термической и механической обработки изделий: это рациональное конструирование, применение дополнительной термической обработки (частичная закалка, закалка края, производство изделий с минимальным количеством дефектов особенно стекломассы). То есть затрудняют снять внутрение напряжение стекла. Большое значение имеет равномерность толщены стенок изделий.

На базовом предприятие, подобно мировой практике усовершенствованы методы выдувания и прессовыдувания изделий наложен контроль размерных показателей с целью производства изделий имеющих равномерную толщину стенок и отсутствие деформации.

Из выполненной экспериментальной работы по исследованию химической устойчивости натрий-кальциевых и химико-лабораторных стекол, определению химического состава стекла, измерению коэффициента термического расширения можно сделать следующие выводы:

В экспериментальной части работы дан анализ конкретных составов стекол натрий-кальциевых и алюмоборосиликатных стекол.

Проведен химический анализ химико-лабораторного стекла Л-80, АМК, при помощи прибора спектрона определено количество входящих окислов металлов: SiO2 - керамзим, Na2O - оксид натрия, K2O - оксид калия, CaO - оксид кальция, Al2O3-оксид алюминия, B2O3 – оксид бора.

Владения опытом и знаниями выполненных подобных анализов стекол име ет очень большое значение в работе эксперта.

Определение химическое устойчивости стеклянной продукции из натрий-кальциевых и химико-лабораторных стекол по отношению к воде, кислотам и щелочным растворам по методикам ГОСТ.

Химическая устойчивость химико-лабораторных стекол по всем значениям несравненно выше, чем у натрий кальциевых. В целом химическая устойчивость продукции выше в кислых средах, чем в щелочных. Наиболее высокая химическая устойчивость у кварцевых стекол.

Проведены измерения коэффициента теоретическими расширения для стекол разного состава как химико-лабораторных так и натрий-кальциевых. В качестве объектов были избраны конкретные марки и составы стекол.

Стекла натрий-кальциевые имеют более высокий К.Т.Р. чем алюмоборосиликатные. Наиболее низкий К.Т.Р. у кварцевых стекол.

Полученные результаты согласуются с термическими и данными исследований других авторов, относительно взаимосвязи К.Т.Р. термостойкости и прочности разных видов стеклопродукции с понижением К.Т.Р. термомеханические свойства изделий повышаются.

Дан анализ дефектам стекломассы выработки и обработки изделий из стекол разного химического состава разных методов выработки и обработки по методикам ГОСТ.