Ngày nay thủy tinh là một trong những vật liệu quan trọng nhất. Vậy mà cách đây trên 150 năm nó được sản xuất chỉ dưới dạng những vật dụng thông thường (tuy nó được con người biết đến khoảng 5-6 nghìn năm về trước, mà cũng có thể lâu hơn ). Trong các ngành kỹ thuật thủy tinh được sử dụng rất ít, không đáng kể. Trong lĩnh vực quang học chỉ là mở đầu.
Cùng với sự phát triển của thiên văn học, sinh vật học, động vật học, thực vật học, y học Công nghệ thủy tinh phát triển đảm bảo cung cấp các chi tiết quang học phức tạp, các thiết bị chứa đựng rẻ, thực tế và vệ sinh.
Từ những cửa sổ kính màu của các nhà thờ thời Trung Cổ cho đến những tấm gương nổi tiếng ở Venecia thời Phục Hưng, kính tấm không những che chở chúng ta trước môi trường mà còn phản chiếu được vẻ đẹp của thiên nhiên, tạo cho con người sự tiện nghi quanh năm, giảm chi phí về năng lượng, nâng cao tính an toàn và thay thế những bức tường với gạch và vữa bằng một bức tranh toàn cảnh của ánh sáng và vẻ đẹp tự nhiên.
Vật liệu kính truyền thống ra đời và được sử dụng trong thiết kế xây dựng khoảng thế kỷ 16 trên thế giới với những ưu điểm chiếu sáng tự nhiên tốt, góp phần thay đổi diện mạo kiến trúc, tạo không gian mở lớn, tải trọng nhẹ hơn vật liệu gạch đá.
Từ cuối thế kỷ 19, kính được sử dụng trong thiết kế kiến trúc như là yếu tố đột phá và được đánh giá góp phần tạo nên những phương án kiến trúc hiện đại trên thế giới.
Ngày nay, việc sử dụng kính trong kiến trúc giúp thời gian thi công nhanh, tiết kiệm năng lượng, đón nguồn năng lượng tự nhiên, giảm tải trọng cho công trình, ngăn bụi, ngăn che gió, cách âm cách nhiệt, giữ nhiệt bên trong ngăn không cho nhiệt độ bên ngoài tác động vào công trình, dễ làm sạch bề mặt, không làm ô nhiễm môi trường.
41 trang |
Chia sẻ: ngatran | Lượt xem: 2562 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Dây chuyền sản xuất kính tấm xây dựng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục Lục
MỞ ĐẦU ………………………………………………………… 3
Phần I. Tổng quan về hóa học và KTHH …………………… 4
I.1, Hóa học là gì? ……………………………………………. 4
I.2, Những hiểu biết chung về ngành KTHH ………………. 5
I.3, Chương trình đào tạo ngành KTHH ở trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội ……………………………………….. 7
Phần II: Dây chuyền sản xuất kính tấm xây dựng ….……..10
Chương 1: Khái niệm về thủy tinh ………………………… 10
Khái niệm ………………………………………………10
Tính chất của thủy tinh ………………………………. 11
Ứng dụng ……………………………………………… 12
Tái chế …………………………………………………. 12
Chương 2: Nguyên vật liệu và phối liệu …………………… 13
Sự phân nhóm các nguyên liệu ………………………. 13
Nhóm nguyên liệu chính ……………………………… 14
Nhóm nguyên liệu phụ………………………………… 16
Gia công nguyên liệu …………………………………. 17
Phối liệu ……………………………………………….. 19
Chương 3: Lò nấu thủy tinh …………………………………. 23
Kiểu lò ………………………………………………… 23
Hướng đí của ngọn lửa ………………………………. 23
Cấu tạo lò …………………………………………….. 24
Thiết bị tận dụng khí thải …………………………… 26
Xác định kích thước lò ………………………………. 27
Chương 4: Tạo hình sản phẩm ………………………………. 30
Chương 5: Ủ sản phẩm ……………………………………... ...33
Ứng suất bên trong thủy tinh ………………………… 33
Nhiệt độ ủ cao, nhiệt độ ủ thấp,
phương pháp xác định …………………………………34
Chế độ ủ thủy tinh …………………………………… 36
Chương 6: Nâng cao và đánh giá chất lượng sản phẩm … 38
Nâng cao chất lượng sản phẩm ………………………. 38
Đánh giá chất lượng sản phẩm ………………………. 39
Tài liệu tham khảo …………………………...……………. 41
MỞ ĐẦU
Ngày nay thủy tinh là một trong những vật liệu quan trọng nhất. Vậy mà cách đây trên 150 năm nó được sản xuất chỉ dưới dạng những vật dụng thông thường (tuy nó được con người biết đến khoảng 5-6 nghìn năm về trước, mà cũng có thể lâu hơn ). Trong các ngành kỹ thuật thủy tinh được sử dụng rất ít, không đáng kể. Trong lĩnh vực quang học chỉ là mở đầu.
Cùng với sự phát triển của thiên văn học, sinh vật học, động vật học, thực vật học, y học …Công nghệ thủy tinh phát triển đảm bảo cung cấp các chi tiết quang học phức tạp, các thiết bị chứa đựng rẻ, thực tế và vệ sinh.
Từ những cửa sổ kính màu của các nhà thờ thời Trung Cổ cho đến những tấm gương nổi tiếng ở Venecia thời Phục Hưng, kính tấm không những che chở chúng ta trước môi trường mà còn phản chiếu được vẻ đẹp của thiên nhiên, tạo cho con người sự tiện nghi quanh năm, giảm chi phí về năng lượng, nâng cao tính an toàn và thay thế những bức tường với gạch và vữa bằng một bức tranh toàn cảnh của ánh sáng và vẻ đẹp tự nhiên.
Vật liệu kính truyền thống ra đời và được sử dụng trong thiết kế xây dựng khoảng thế kỷ 16 trên thế giới với những ưu điểm chiếu sáng tự nhiên tốt, góp phần thay đổi diện mạo kiến trúc, tạo không gian mở lớn, tải trọng nhẹ hơn vật liệu gạch đá.
Từ cuối thế kỷ 19, kính được sử dụng trong thiết kế kiến trúc như là yếu tố đột phá và được đánh giá góp phần tạo nên những phương án kiến trúc hiện đại trên thế giới.
Ngày nay, việc sử dụng kính trong kiến trúc giúp thời gian thi công nhanh, tiết kiệm năng lượng, đón nguồn năng lượng tự nhiên, giảm tải trọng cho công trình, ngăn bụi, ngăn che gió, cách âm cách nhiệt, giữ nhiệt bên trong ngăn không cho nhiệt độ bên ngoài tác động vào công trình, dễ làm sạch bề mặt, không làm ô nhiễm môi trường.
Phần I : Tổng quan về hóa học và kỹ thuật hóa học
Hàng ngày, con người tiếp xúc và sử dụng nhiều sản phẩm như nước rửa bát, nước hoa, dầu gội, thuốc,... Đây đều là sản phẩm của Kĩ thuật Hóa học, một trong 4 lĩnh vực kĩ thuật lớn nhất. Tuy kĩ thuật Hóa học xuất hiện muộn nhất và chiếm số lượng nhỏ nhất nhưng xã hội càng phát triển thì kĩ thuật Hóa học càng thể hiện tầm quan trọng của mình.
I.1 Hóa học là gì?
a. Khái niệm:
Hóa học là khoa học nghiên cứu về chất và phương pháp biến đổi chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó.
Hóa học phát triển từ giả kim thuật, đã được thực hành từ hàng ngàn năm trước ở Trung Hoa, Châu Âu và Ấn Độ.
Khoa giả kim thuật nghiên cứu về vật chất, nhưng thế giới của những nhà giả kim thuật đều dựa trên kinh nghiệm thực tế và công thức bắt nguồn từ thực hành chứ không dựa vào những nghiên cứu khoa học. Mục đích của họ là một chất gọi là "Hòn đá phù thủy" dùng để biến đổi những chất như chì thành vàng. Các nhà giả kim thuật đã tiến hành rất nhiều thí nghiệm để tìm ra chất này và qua đó họ đã phát triển nhiều dụng cụ mà ngày nay vẫn còn được sử dụng trong kỹ thuật hóa học.
Tuy nhiên, không một nhà giả kim thuật nào tìm ra được hòn đá phù thủy và trong thế kỷ thứ 17, các phương pháp làm việc của khoa giả kim thuật được thay đổi bằng những phương pháp khoa học. Một phần kiến thức của các nhà giả kim thuật đang được sử dụng bởi các nhà hóa học, những người làm việc dựa vào kết luận hợp lý dựa trên những gì mà họ quan sát được chứ không dựa vào ý nghĩ biến hóa chì thành vàng.
Lịch sử của hóa học có thể được coi như bắt đầu từ lúc Robert Boyle tách hóa học từ khoa giả kim thuật trong tác phẩm The Skeptical Chemist (Nhà hóa học hoài nghi) vào năm 1661 nhưng thường được đánh dấu bằng ngày Antoine Lavoisier tìm ra khí ôxy vào năm 1783.
Hóa học có bước phát triển mạnh và phân hoá vào thế kỷ 19. Những nghiên cứu của Justus von Liebig về tác động của phân bón đã thành lập ra ngành Hóa nông nghiệp và cung cấp nhiều nhận thức cho ngành hóa vô cơ. Cuộc tìm kiếm một hóa chất tổng hợp thay thế cho chất màu indigo dùng để nhuộm vải là bước khởi đầu của những phát triển vượt bậc cho ngành hóa hữu cơ và dược. Một đỉnh cao trong sự phát triển của ngành hóa học chính là phát minh bảng tuần hoàn nguyên tố của Dmitri Ivanovich Mendeleev và Lothar Meyer. Mendelev đã sử dụng quy luật của bảng tuần hoàn để tiên đoán trước sự tồn tại và tính chất của các nguyên tố germanium, gallium và scandium vào năm 1870. Gallium được tìm thấy vào năm 1875 và có những tính chất như Mendeleev đã tiên đoán trước.
Nghiên cứu trong hóa học đã phát triển trong thời kỳ chuyển tiếp sang thế kỷ 20 đến mức các nghiên cứu sâu về cấu tạo nguyên tử đã không còn là lãnh vực của hóa học nữa mà thuộc về vật lý nguyên tử hay vật lý hạt nhân. Mặc dù vậy, các công trình nghiên cứu này đã mang lại nhiều nhận thức quan trọng về bản chất của sự biến đổi chất hóa học và của các liên kết hóa học. Các động lực quan trọng khác bắt nguồn từ những khám phá trong vật lý lượng tử thông qua mô hình quỹ đạo điện tử.
b. Phân loại các ngành hóa học:
Hóa học được chia ra theo lại chất nghiên cứu mà quan trọng nhất là cách chia truyền thống ra làm:
Hóa hữu cơ: Hóa học nghiên cứu về những hợp chất của cacbon.
Hóa vô cơ: Hóa học của những nguyên tố và hợp chất không có chuỗi cacbon.
Một cách chia khác là chia Hóa học theo mục tiêu thành:
Hóa phân tích: Phân chia những hợp chất.
Hóa tổng hợp: Tạo thành những hợp chất mới.
Một số chuyên ngành quan trọng khác của hóa học là: Hóa sinh, hóa lí, hóa lí thuyết bao gồm ngành Hóa lượng tử, hóa thực phẩm, hóa lập thể và hóa dầu.
I.2 Những hiểu biết chung về ngành kỹ thuật hóa học?
I.2.1 Kỹ thuật hóa học là gì?
Kỹ thuật hóa học có bản chất là hóa học ứng dụng. Kĩ thuật Hóa học là một nhánh của kĩ thuật mà ứng dụng khoa học Vật lý ( Hóa học và Vật lý ), khoa học đời sống ( Sinh học, Vi sinh học, Hóa sinh học ) với Toán học để chuyển đổi nguyên, vật liệu hoặc hóa chất trở nên có ích hơn hoặc hình thức đánh giá hơn. Ngoài ra, để sản xuất vật liệu hữu ích,hiện đại, kĩ thuật Hóa học cũng quan tâm đến vật liệu mới có giá trị tiên phong chẳng hạn như công nghệ Nano, kĩ thuật y sinh.
Kĩ thuật Hóa học chủ yếu liên quan đến việc thiết kế, cải tiến và bảo trì các quá trình liên quan đến Hóa học hoặc Sinh học cho sản xuất quy mô lớn. Người làm trong lĩnh vực này được gọi là kĩ sư kĩ thuật hóa học. Kĩ sư kĩ thuật hóa học đảm bảo các quá trình được vận hành một cách an toàn,bền vững và kinh tế.
I.2.2 Lịch sử ngành kỹ thuật hóa học
Trước đây, khoa học chỉ có nhiệm vụ chủ yếu là thu thập và phản ánh các sự kiện thực tế, nghĩa là dùng sự kiện trong cuộc sống để giải thích các tính quy luật của hóa học và lý học, chưa nhận thấy sự ảnh hưởng qua lại của chúng với nhau. Đến giữa thế kỉ 18 mới nhận ra sự ảnh hưởng qua lại đó.
Cách mạng công nghiệp cuối thế kỉ 18 đầu thế kỉ 19 đã dẫn đến sự leo thang chưa từng có về nhu cầu số lượng lớn các hóa chất như axit sulfuric và soda, đưa đến nhu cầu là hóa chất phải được sản xuất liên tục chứ không theo mẻ như trước đây. Điều này tạo ra sự cần thiết một người kĩ sư không chỉ sử dụng máy thành thạo mà cũng hiểu được phản ứng hóa học, và ảnh hưởng đến các thiết bị khi các quá trình hoạt động trên quy mô lớn. Như vậy, dưới ảnh hưởng của nền công nghiệp phát triển ngày càng nhanh chóng, kĩ thuật Hóa học được sinh ra như là một ngành kĩ thuật riêng biệt, khác biệt với Cơ khí và hóa học khác.
I.2.3 Vai trò của ngành kỹ thuật hóa học
Kĩ thuật Hóa học được áp dụng trong sản xuất nhiều loại sản phẩm. Các ngành công nghiệp Hóa học có một phạm vi lớn : Sản xuất hóa chất vô cơ và hữu cơ công nghiệp, gốm sứ, nhiên liệu và hóa dầu, hóa chất công nghiệp ( phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ ), chất dẻo và chất đàn hồi, chất nổ, chất tẩy rửa, nước hoa và hương liệu,chất phụ gia, dược phẩm. Một loạt các chất tìm thấy trong cuộc sống hàng ngày được sản xuất dưới sự điều hành của một kĩ sư Hóa học.
Trong nền Kĩ thuật Hóa học hiện đại, người kĩ sư Hóa học tham gia vào việc phát triển và sản xuất đa dạng hơn sản phẩm, hàng hóa và hóa chất chuyên môn. Những sản phẩm này bao gồm vật liệu hiệu suất cao cần thiết cho hàng không vũ trụ, ô tô, y sinh, điện tử, môi trường, và quân sự. Ví dụ các sợi siêu bền, vải, thiết bị chạy bằng năng lượng mặt trời, chất kết dính, và vật liệu tổng hợp cho xe ; các vật liệu sinh học tương thích cho cấy ghép và chân, tay giả ; gel cho các ứng dụng y tế, dược phẩm ; phim với chất điện môi đặc biệt. Ngoài ra,kĩ thuật Hóa học còn gắn với sinh học và kĩ thuật y sinh. Nhiều kĩ sư Hóa học làm việc với các dự án sinh học như hiểu biết protein và lập bản đồ bộ gen người. Ranh giới giữa các nhà Hóa học và kĩ sư Hóa học đang ngày càng mỏng hơn và nhiều hơn nữa các kĩ sư Hóa học bắt đầu sự đổi mới của riêng mình bằng cách sử dụng kiến thức về Hóa học, Vật lý và Toán học để tạo ra và thực hiện các sản xuất theo ý tưởng riêng của họ.
I.3 Chương trình đào tạo ngành kỹ thuật hóa học ở trường đại học bách khoa Hà Nội
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là một trong những cơ sở đào tạo cử nhân,kĩ sư, thạc sĩ, tiến sĩ ngành Kĩ thuật Hóa học hàng đầu ở Việt Nam. Ngành nằm trong hệ thống đào tạo của khoa Công nghệ hóa học, một trong những khoa được thành lập đầu tiên ( tháng 7 năm 1956 ) và thu hút một lượng sinh viên lớn của trường. Sau nhiều lần sắp xếp, cơ cấu lại, hiện tại ngành Kĩ thuật Hóa học bao gồm 10 bộ môn.
I.3.1 Bộ môn hóa lí
Công nghệ hóa lý là một ngành đào tạo mới ở nước ta, phù hợp với xu thế chung của thế giới,đáp ứng các yêu cầu khách quan của một nền công nghiệp hóa học hiện đại với các ngành công nghệ cao, công nghệ tri thức. Sinh viên theo học bộ môn được trang bị kiến thức nâng cao cả về các lĩnh vực : nhiệt hóa học, hóa học lượng tử, hóa điện học, quang phổ học, động lực học hóa học, hóa học bề mặt, hóa học chất rắn, cơ học thống kê trong hóa học.
I.3.2 Bộ môn hóa dược và hóa chất bảo vệ thực vật
Bộ môn công nghệ hóa dược và hóa chất bảo vệ thực vật được thành lập ngày 22 tháng 08 năm 2006. Đây là ngành đào tạo đầu tiên và cũng là duy nhất trong cả nước được mở tại trường. Khi học tại bộ môn, sinh viên sẽ được trang bị kiến thức về sử dụng và kĩ thuật điều chế thuốc sử dụng điều trị bệnh cho người và động vật, thuốc sử dụng cho công tác bảo vệ mùa màng.
I.3.3 Bộ môn công nghệ hữu cơ – hóa dầu
Bộ môn công nghệ hữu cơ – hóa dầu được thành lập từ năm 1956.Trải qua nhiều thời kỳ sát nhập và phân chia, cho đến nay bộ môn vẫn là cơ sở lớn nhất tại Việt Nam đào tạo kĩ sư, thạc sĩ, tiến sĩ ngành công nghệ hữu cơ - hóa dầu. Sinh viên theo học bộ môn sẽ được trang bị những kiến thức chuyên sâu về công nghệ tổng hợp hữu cơ và công nghệ lọc hóa dầu.
I.3.4 Bộ môn công nghệ xenluloza – giấy
Bộ môn công nghệ xenluloza và giấy được thành lập từ năm 1968. Sau nhiều đổi mới, hiện tại bộ môn cung cấp cho sinh viên toàn bộ kiến thức về hóa học và công nghệ sản xuất giấy và bột giấy, giúp sinh viên nắm vững kiến thức ra trường làm việc ở nhiều nơi và nhiều vị trí khác nhau.
I.3.5 Bộ môn quá trình thiết bị công nghệ hóa - thực phẩm
Bộ môn quá trình và thiết bị hóa học – thực phẩm được thành lập từ năm 1957và là đơn vị cơ bản của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Sinh viên theo học bộ môn sẽ được trang bị kiến thức về quá trình và thiết bị thủy lực, thủy cơ ;quá trình và thiết bị truyền nhiệt; quá trình và thiết bị chuyển khối; quá trình và thiết bị hóa học.
I.3.6 Bộ môn máy và thiết bọ công nghiệp hóa chất – dầu khí
Bộ môn máy và thiết bị hóa chất - dầu khí được thành lập từ năm 1961. Ngành kết hợp giữa hai lĩnh vực : Cơ khí chế tạo và Công nghệ Hóa học. Sinh viên theo học bộ môn vừa được học các môn của ngành Chế tạo máy, vừa được học các môn của ngành Công nghệ Hóa học. Khi tốt nghiệp, sinh viên có thể tham gia thiết kế, chế tạo, vận hành các loại máy và thiết bị trong công nghiệp hóa chất và chế biến dầu khí.
I.3.7 Bộ môn công nghệ điện hóa và bảo vệ kim loại
Bộ môn điện hóa và bảo vệ kim loại được hình thành khá sớm. Đây là cơ sở duy nhất ở Việt Nam đào tạo kĩ sư ngành mạ điện và xử lý bề mặt, công nghệ sản xuất pin – acquy, chống ăn mòn kim loại và là một trong những đơn vị nghiên cứu hàng đầu trong các lĩnh vực này. Sinh viên ngoài được trang bị kiến thức về các lĩnh vực trên còn được học về công nghệ điện phân sản xuất các chất và nghiên cứu vật liệu mới, vật liệu tái tạo, công nghệ môi trường xử dụng phương pháp điện hóa.
I.3.8 Bộ môn công nghệ vật liệu silicat
Bộ môn công nghệ vật liệu silicat là một trong những đơn vị được thành lập khá sớm của khoa. Bộ môn là một trong những cơ sở hàng đầu đào tạo và nghiên cứu các lĩnh vực liên quan đến công nghệ xi măng và chất kết dính, công nghệ gốm sứ, công nghệ vật liệu chịu lửa, công nghệ thủy tinh
I.3.9 Bộ môn công nghệ hóa vô cơ
Bộ môn công nghệ các chất vô cơ là một trong những bộ môn được thành lập sớm của khoa có truyền thông phát triển vững mạnh. Sinh viên theo học bộ môn được trang bị kiến thức về nhiệt động học, động học, giản đồ pha hệ muối nước, kĩ thuật tách và làm sạch, hóa học chất rắn, ăn mòn và bảo vệ kim loại,công nghệ hóa học đại cương, vật liệu vô cơ, công nghệ axit, xử lý nước, công nghệ các hợp chất vô cơ của Nitơ.
I.3.10 Bộ môn công nghệ hóa học vật liệu polyme và compozit
Bộ môn công nghệ hóa học vật liệu polyme vàcompozit được Trung tâm nghiên cứu vật liệu polime trực tiếp đào tạo. Đây là nơi duy nhất từ miền Trung trở ra đào tạo ngành nghề trên. Sinh viên theo học bộ môn sẽ được trang bị các kiến thức cơ bản về các trạng thái vật lý, cấu trúc, tính chất cơ học của polime; hiểu biết về các phản ứng tổng hợp và biến đổi polyme; các hiểu biết cơ bản, cơ sở khoa học, công nghệ hóa học của vật liệu chất dẻo, cao su, sơn và polyme compozit.
Phần II : Dây chuyền sản xuất kính tấm xây dựng
Chương 1: Khái niệm về thủy tinh
1. Khái niệm
Thủy tinh được cho là ra đời cách đây chừng 2000 năm trước Công nguyên ở Ai Cập và Mesopotamia. Thủy tinh, đôi khi trong dân gian còn được gọi là kính hay kiếng, là một chất rắn vô định hình đồng nhất, có gốc silicát, thường được pha trộn thêm các tạp chất để có tính chất theo ý muốn.
Trong vật lý học, các chất rắn vô định hình thông thường được sản xuất khi một chất lỏng đủ độ nhớt bị làm lạnh rất nhanh, vì thế không có đủ thời gian để các mắt lưới tinh thể thông thường có thể tạo thành. Thủy tinh cũng được sản xuất như vậy từ gốc silicát.
Silicát là điôxít silic (SiO2) có trong dạng đa tinh thể như cát và cũng là thành phần hóa học của thạch anh. Silicát có điểm nóng chảy khoảng 2.000 °C (3.632 °F), vì thế có hai hợp chất thông thường hay được bổ sung vào cát trong công nghệ nấu thủy tinh nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy của nó xuống khoảng 1.000 °C. Một trong số đó là sô đa (cacbonat natri Na2CO3), hay bồ tạt (tức cacbonat kaliK2CO3). Tuy nhiên, sô đa làm cho thủy tinh bị hòa tan trong nước - là điều người ta không mong muốn, vì thế người ta cho thêm vôi sống (ôxít canxi, CaO) là hợp chất bổ sung để phục hồi tính không hòa tan.
Trong dạng thuần khiết và ở điều kiện bình thường, thủy tinh là một chất trong suốt, tương đối cứng, khó mài mòn, rất trơ hóa học và không hoạt động xét về phương diện sinh học, có thể tạo thành với bề mặt rất nhẵn và trơn. Tuy nhiên, thủy tinh rất dễ gãy hay vỡ thành các mảnh nhọn và sắc dưới tác dụng của lực hay nhiệt một cách đột ngột. Tính chất này có thể giảm nhẹ hay thay đổi bằng cách thêm một số chất bổ sung vào thành phần khi nấu thủy tinh hay xử lý nhiệt.
Thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong xây đựng, làm đồ chứa (chai, lọ, cốc, chén, ly, tách v.v) hay vật liệu trang trí.
2. Tính chất của thủy tinh
Thủy tinh có thể thay đổi tính chất, tùy theo việc lựa chọn tạp chất và hàm lượng pha thêm khi nấu thủy tinh.
Truyền sáng
Một trong những đặc trưng rõ nét nhất của thủy tinh thông thường là nó trong suốt đối với ánh sáng nhìn thấy, mặc dù không phải mọi vật liệu thủy tinh đều có tính chất như vậy do phụ thuộc vào tạp chất. Độ truyền sáng của thủy tinh trong vùng bức xạ tử ngoại và hồng ngoại thay đổi tùy theo việc lựa chọn tạp chất.
Ánh sáng nhìn thấy
Tính trong suốt của thủy tinh trong ánh sáng nhìn thấy là do sự vắng mặt của trạng thái chuyển tiếp của các điện tử trong khoảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, và trạng thái này là thuần nhất trong mọi bước sóng hơn là chỉ trong khoảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy (sự không thuần nhất làm cho ánh sáng bị tán xạ, làm tán xạ hình ảnh được truyền qua).
Tử ngoại
Thủy tinh thông thường không cho ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn 400 nm, hay tia cực tím (UV) đi qua. Có điều này vì sự bổ sung của các hợp chất như tro sô đa (cacbonat natri). Thủy tinh thuần SiO2 (còn gọi là thủy tinh thạch anh) không hấp thụ tia UV và nó được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ trong suốt trong khoảng bước sóng này, mặc dù nó đắt hơn thủy tinh thường. Có thể pha thêm xêri vào thủy tinh để tăng việc hấp thụ tia cực tím (các bức xạ ion hóa nguy hiểm về mặt sinh học).
Hồng ngoại
Thủy tinh có thể sản xuất đến mức độ tinh khiết mà hàng trăm kilômét thủy tinh vẫn là trong suốt ở bước sóng hồng ngoại trong các sợi cáp quang. Một lượng lớn sắt được sử dụng trong thủy tinh có khả năng hấp thụ nhiệt, chẳng hạn như các tấm lọc hấp thụ nhiệt cho các máy chiếu phim.
Chiết suất
Chiết suất của thủy tinh có thể thay đổi khi có các thành phần khác thêm. Thủy tinh có chứa chì, chẳng hạn như chì tinh thể hay thủy tinh đá lửa, là 'rực rỡ' hơn vì nó làm tăng chiết suất và sinh ra sự 'lấp lánh' có thể nhận thấy rõ hơn. Xem thêm pha lê. Việc bổ sung bari cũng làm tăng chiết suất. Ôxít thori cho thủy tinh có hệ số chiết suất rất cao và nó được sử dụng để sản xuất các lăng kínhchất lượng cao.
Nhiệt độ nóng chảy
Như mọi chất rắn vô định hình, thủy tinh không có điểm nóng chảy nhất định. Natri nói chung được thêm vào để hạ nhiệt độ nóng chảy của thủy tinh. Sự bổ sung sô đa hay bồ tạt đôi khi còn hạ nhiệt độ nóng chảy xuống thấp hơn.
Độ dẫn điện
Độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt của thủy tinh có thể thay đổi khi thêm bo, chẳng hạn như ở Pyrex.
3. Ứng dụng
Vì thủy tinh là một vật liệu cứng và không hoạt hóa nên nó là một vật liệu rất có ích. Rất nhiều đồ dùng trong gia đình làm từ thủy tinh. Cốc, chén, bát, đĩa, chai, lọ v.v có thể được làm từ thủy tinh, cũng như bóng đèn, gương, ống thu hình của màn hình máy tính và ti vi, cửa sổ. Trong phòng thí nghiệm để làm các thí nghiệm trong hóa học, sinh học, vật lý và nhiều lĩnh vực khác, người ta sử dụng bình thót cổ, ống thử, lăng kính và nhiều dụng cụ thiết bị khác được làm từ thủy tinh. Đối với các ứng dụng này, thủy tinh silicat bo (như Pyrex) thường được sử dụng vì sức bền và hệ số giãn