Как сделать искусственное стекло

Как своими руками в домашних условиях сделать жидкое стекло, что можно из него изготовить?

Жидкое стекло было изобретено в начале XIX века. Казалось бы, в наше время оно должно быть вытеснено новой продукцией химической промышленности, однако дешевый силикатный клей продолжают применять и сегодня. Его используют как в чистом виде, так и в составе современных отделочных материалов. Давайте обсудим ряд вопросов: какие бывают разновидности жидких силикатов, каковы сферы применения жидкого стекла, реально ли сделать его дома и из чего, что выгоднее: сделать жидкое стекло самостоятельно или купить в магазине.

Жидкое стекло – силикатный клей: состав и свойства

Жидкое стекло – это водный раствор щелочных металлов (натрия, калия или лития). Он имеет вид вязкой прозрачной жидкости легкого желтоватого или зеленоватого оттенка. Одной из важных технических характеристик является силикатный модуль. Модулем называют мольное соотношение оксида кремния и окисла щелочного металла, содержащегося в данном растворе. Более высокое значение модуля соответствует большей прочности и более быстрому отвердеванию. Как правило, у натриевого жидкого стекла величина модуля ниже, чем у калиевого или литиевого.

Самые распространенные разновидности жидкого стекла сделаны на основе силиката натрия Na₂O(SiO₂)n или силиката калия K₂O(SiO₂)n. Вариант с литием имеет очень узкую сферу применения, например, используется для обработки электродов, либо входит в состав дорогостоящих покрытий для автомобилей.

Жидкое стекло на основе калия и натрия применяется довольно широко. Из него делают известный всем с детства канцелярский клей. Аналогичный по составу материал – силикатный клей – несложно купить в любом строймаркете. Он мало стоит и используется как сам по себе, так и в сочетании со строительными и отделочными материалами.

Добавленный к стройматериалам силикатный клей придает им дополнительную прочность. Этот недорогой способ позволяет существенно повысить качество отделки и продлить срок службы стен или пола. Канистра натриевого жидкого стекла объемом 10 л стоит 300 рублей. Калиевое жидкое стекло немного дороже: 20 л стоят от 1300 до 1500 руб.

Другая сфера применения жидкого стекла – автосервис. Этот материал является компонентом различных защитных покрытий, которые используют для защиты корпуса автомобиля или фар от влаги и загрязнений. По сравнению со строительным силикатным клеем полироли с жидким стеклом имеют более сложный состав и высокую стоимость.

Как изготовить жидкое стекло в домашних условиях?

В промышленных условиях жидкое стекло делают путем плавления смеси очищенного от примесей песка и едкого натра или соды с последующим вымыванием горячей водой. Чтобы расплавить песок, его нагревают до 1710°С.

Для получения жидкого стекла в домашних условиях понадобятся:

Одну часть песка и четыре части соды помещают в плавильную емкость и нагревают до полного расплавления смеси. Затем ее вымывают горячей водой. Как видно из описания, повторять подобный процесс в домашних условиях не только сложно технически, но и опасно. Дома невозможно получить состав с соответствующими требованиям параметрами.

Гораздо удобнее купить готовый силикатный клей по доступной цене в любом строймаркете или интернет-магазине. На его основе можно приготовить различные самодельные смеси.

Примеры составов с жидким стеклом:

Как можно использовать самодельное вещество?

Укрепление бетона силикатным клеем практикуется очень давно, этот способ не утратил своей актуальности и сегодня. С его помощью можно укрепить любую имеющуюся в хозяйстве бетонную поверхность, например, пол в гараже или садовую дорожку.

Принцип работы данного метода таков: раствор жидкого стекла впитывается в бетон через имеющиеся в нем поры и образует в его толще нерастворимые соединения. После пропитки бетонная поверхность становится прочнее, меньше пылит и хуже впитывает влагу, ее сложнее поцарапать. Подлежащий пропитыванию бетон должен быть хорошо просохшим и полностью очищенным от пыли.

Другой вариант обработки бетона заключается в нанесении на него неразбавленного раствора силиката натрия. Цель этого метода – создание на поверхности защитной пленки. Из-за более густой консистенции большая часть жидкого стекла не впитывается, а застывает сверху тонкой пленкой. Благодаря этому бетон перестает образовывать пыль, хуже пропускает влагу и приобретает устойчивость к грибку.

Однако такое покрытие быстро разрушается от механического воздействия и вымывается водой, поэтому малопригодно для обработки пола или наружных стен. Данный метод хорошо подходит для защиты стенных панелей, потолка в подвалах, гаражах или цокольных помещениях. Если главной целью является профилактика грибка, то лучше брать силикат калия, а не натрия. Он стоит немного дороже, но обладает более выраженным обеззараживающим действием.

Огнеупорные свойства силикатов используются для защиты от жилища пожаров. Для этого жидким стеклом пропитывают деревянные части построек, например, балки или стены. Защитный слой не дает древесине быстро возгораться в присутствии огня. Кроме того, он действует как антисептик, предотвращая образование в толще дерева черной плесени и грибка.

Пропитывают не все деревянные поверхности, а только те, которые не планируют окрашивать. Силикатная пленка препятствует адгезии краски и вызывает ее быстрое отслаивание. Пропитывать древесину можно как чистым силикатным клеем, так и смешанным с водой. Его наносят с помощью малярной кисти или валика. Особенно тщательно нужно обрабатывать узкие промежутки и швы.

Жидкое стекло является экологичным и безопасным, не содержит токсичных компонентов, поэтому им без опаски обрабатывают конструкции внутри жилых помещений. Готовые ЛКМ на основе силиката калия или натрия называются силикатными красками.

Жидкое стекло – полироль для авто: состав, свойства и применение

Производители автомобилей уделяют большое внимание отделке кузова. Они покрывают его несколькими слоями грунтовки и краски, призванными защищать металлический корпус от вредного воздействия таких внешних факторов, как температурные перепады, влага, механические воздействия. Однако защитный эффект краски со временем снижается, и автомобиль через несколько лет приходится перекрашивать.

Чтобы продлить срок службы слоя краски на авто, используют дополнительные средства защиты. Одним из таких материалов являются покрытия и полироли на основе силикатов. Обладая водоотталкивающим эффектом, они не дают задерживаться на кузове автомобиля каплям дождя или росы. Полироли этого типа обладают антистатическими свойствами, поэтому к обработанной ими поверхности почти не пристает грязь и пыль. Автомобиль остается чистым даже в непогоду. Слой полироля заполняет имеющиеся на краске микроцарапины и придает поверхности авто дополнительный глянец.

Срок службы такого покрытия зависит от его состава, а также условий, в которых эксплуатируется машина. Период защитного действия полироля в среднем составляет от 6 до 12 месяцев, после чего рекомендуется заменить покрытие.

Примеры полиролей для авто на основе жидкого стекла:

Как своими руками использовать средство для полировки автомобиля?

Нанесение дорогих эксклюзивных полиролей лучше доверить профессионалам автосервиса. Что касается дешевых вариантов, то можно попробовать нанести их своими руками. При тщательном выполнении всех этапов можно добиться хорошего результата без особых затрат.

Как применять жидкое стекло в домашних условиях?

Помимо отделочных работ и покрытия автомобилей, жидкое стекло применяется в домашнем творчестве. Например, с его помощью можно продлить жизнь декоративных элементов из гипса или гипсовых фигурок для украшения придомовой территории. Для этого их покрывают одним или несколькими слоями силикатного клея. Если аккуратно нанести силикатный клей на рисунок или аппликацию, то он сможет заменить стекло. Обработанную таким образом поделку вставляют в рамку и используют для оформления интерьера.

Некоторые умельцы ухитряются делать из обычного силикатного клея изящные цветные поделки. Они добавляют в него красители и заливают в формы. После застывания из прозрачных элементов собирают цветы, подвески и другие сувениры.

Растворы силикатов не содержат опасных для здоровья человека компонентов, однако работать с ними следует аккуратно. Пятна от жидкого стекла почти невозможно удалить с ткани, поэтому во время работ лучше надеть старую одежду и фартук. Руки и глаза защищают перчатками и очками.

Источник

Жидкое стекло: производство из стеклобоя и практическое применение

Жидкое стекло — востребованный и многофункциональный материал.

Используется в разнообразных сферах деятельности человека: от производства до прикладного искусства.

Интерес к жидкому стеклу объясняется еще и тем, что производить его можно из вторичного сырья – утилизированного боя стекла.

Рассмотрим, в чем особенности материала, как его производят и где используют.

Состав, свойства и сырьевые компоненты

В создании привычного нам твердого стекла участвуют три компонента:

Si + Na + Ca = стекло.

Если плавить только два, то получим двухкомпонентную стекловидную массу:

Si + Na = жидкое стекло.

Жидкое стекло – обобщенное понятие для всех водных щелочных растворов силикатов.

В зависимости от задействованного щелочного катиона, оно подразделяется на:

Если коротко, то жидкое стекло – это раствор на основе натриевых, калиевых или литиевых силикатов. Выпускают также смеси натриевого и калиевого силиката в разных пропорциях.

Внешне это тягучая, густая, напоминающая резину масса желтого, зеленого, серого цвета или бесцветная без видимых глазу примесей и включений, на воздухе затвердевает.

У данного технического продукта имеется еще одно название (торговое) — силикатный клей. Он может быть представлен в виде:

Авторство изобретения жидкого стекла принадлежит немецкому профессору Иоганну Фуксу. Открытый им в 1818 году состав из щелочей и кремневой кислоты остается актуальным и в наши дни, изменились лишь технологии его получения.

Каждый вид данного продукта обладает своими особенностями. От этого зависят и области использования материала, которые рассмотрим ниже.

Характеристики и сферы применения

Жидкое стекло широко применяется в бытовой и промышленной сферах. Популярность материала обусловлена:

Выдерживает высокие температуры ( до 1200 о С). Затвердевает жидкое стекло при температуре от 0 о С.

Жидкое стекло применяется в создании:

Кроме того, оно широко используется для производства:

Добавляя жидкое стекло к разнообразным материалам, можно повысить их:

Кроме того, можно исключить появление плесени, грибка и гнили.

Основные технические характеристики:

Силикатный модуль указывает на клеящую способность материала. Чем больше эта величина – тем выше способность. Наибольшим спросом пользуется продукт с модулем 2,6 – 3,6.

Замерзший раствор — мягкая, желеобразная, загустевшая масса, после оттаивания свойства возвращаются.

Может появиться осадок, не влияющий на качество.

К недостаткам материала относят:

Производство

В России в промышленных объемах выпускаются такие виды жидкого стекла:

Производство регламентируется ГОСТами:

Другие виды производятся согласно временным стандартам предприятий и ТУ.

90 % общего объема выпуска растворимых силикатов приходится на натриевое жидкое стекло.

Основных технологий производства три, все они характеризуются высокими энергетическими затратами и применением сложного оборудования.

Но есть и еще одна, новая, которая отличается:

Рассмотрим кратко каждую технологию.

Спекание смеси природного песка с технической содой

Изготовление стекла включает этапы:

Получение продукта путем обработки кремниевого сырья

Процесс получения включает:

Гидротермальный способ

Продукт получают, растворяя кремниевое сырье сильными щелочными растворами.

Такая технология является более упрощенной.

Нагревать компоненты до температуры, близкой к 1000°С, не требуется.

Нагрев будет проходить сам по себе за счет выделения тепла в результате щелочной реакции.

Новая технология – использование стеклобоя

Предварительно вторсырье подготавливают:

Необходимо избавиться от оксидов кальция, магния, железа и других металлов, чтобы сырье было пригодно для дальнейшего использования.

После расплавления стеклянный бой превращается в силикатную глыбу – в таком виде сырье задействуется для изготовления конечного продукта.

Жидкое стекло в готовом виде получают в вибрационном смесителе в результате 0,5 – 1,5-часового взаимодействия смеси с водой, нагретой до температуры 100 °C.

Использование вторсырья положительно сказывается на качестве конечного продукта и одновременно решает проблему переработки стеклотары.

Природный газ является основным топливом, используемым в стекольной промышленности России.

Изготовление в домашних условиях

Сразу оговоримся, что это возможно лишь в том случае, если есть автоклав или тигель.

Что можно сделать из жидкого стекла?

Оценить достоинства материала, можно приготовив:

Все материалы быстро затвердевают. Рекомендуется готовить их непосредственно перед использованием.

Сначала смешивают сухие составляющие, затем дополняют их жидкими компонентами.

Этот материал привлекает и творческих людей. Легко поддаваясь видоизменению, он дает возможность создания разнообразных декоративных изделий.

Часто жидкое стекло используют для декорирования поверхностей и закрепления различных декоративных элементов:

Из него делают эксклюзивные вещи:

Также используют для оформления картин, изготовления цветов, статуэток и ваз.

Полезное видео

В видео рассказывается о том, как использовать жидкое стекло в процессе ремонта.

Вывод

Жидкое стекло является универсальным материалом с широкими возможностями применения.

Выбирая средство, следует учитывать его состав:

Продукт доступен повсеместно, а цена его невысока.

Источник

Технология изготовления и самостоятельное плавление стекла в домашних условиях

Современную жизнь невозможно представить без стекла, ведь оно присутствует во многих предметах первой необходимости. Лабораторное оборудование, часы, фотоаппараты и камеры, лампы накаливания, посуда, предметы интерьера – все это и многое другое изготавливают из стекла или с его применением.

Сделать стекло сейчас возможно даже в домашних условиях.

Если вы еще не знаете, как делают стекло из песка, то мы расскажем о том, как проходит процесс производства в промышленных масштабах и в домашних условиях.

Принципиальные моменты процесса одинаковы вне зависимости от характеристик сырья.

Как делают стекло из песка

Скорее всего, вы знаете, что для изготовления стекла необходим песок, и действительно, он является самым главным ингредиентом. Чтобы стеклянное изделие получилось прозрачным, применяют кварцевый песок без примесей металлов, которые придают материалу цветные оттенки.

Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым.

Так как у кварцевого песка температура плавления 2300⁰С, то необходимы компоненты, которые помогут снизить ее, чтобы сделать процесс изготовления проще и доступнее. Таким ингредиентом стал карбонат натрия или обыкновенная кальцинированная сода, благодаря которой температуру плавки удалось понизить практически вдвое.

Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна.

Из-за соды стекло получается водопроницаемым, что делает его непрактичным в быту и на производстве. Чтобы придать материалу прочности в сплав добавляют оксид кальция или известь. Дополнительно в составе могут присутствовать оксиды магния или алюминия для максимальной устойчивости к физическим и химическим факторам.

Для производства тонкого декоративного стекла, например, хрусталя в качестве добавки используют оксид свинца, которые придает изделиям блеск и хрупкость. В линзах очков обычно присутствует оксид лантана из-за способности преломлять лучи света.

Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск.

Сапфировое стекло для очков изготавливают с добавлением оксида алюминия благодаря чему оно обретает максимальную твердость и устойчивость к физическим повреждениям. Чтобы изготовить цветное стекло, в сплав добавляют оксид железа для получения красного цвета, никель для коричневого и фиолетового оттенка, медь и хром для зеленого, кобальт для синего и другие металлы.

На производстве стекло изготавливают в несколько этапов: на первом ключевые компоненты плавят вместе в печи до получения однородного сплава, затем отправляют в емкость из олова, которое не смешивается со стеклом, сохраняя его однородность. Уже на этом этапе стекло постепенно охлаждается, становится гладким и тонким.

Для получения однородной массы надо удалить пузырьки – чтобы получить такой эффект стекловары делают постоянные помешивания, пока расплавленная стекольная масса не загустеет.

Полностью остывает сплав при движении по конвейеру, длина которого может достигать 100 м, это необходимо для предотвращения образования избыточного давления внутри сплава, что может привести к будущему браку. После конвейера стекло подвергается дальнейшей обработке для создания различных изделий.

Различаются стекла лишь составляющим материалом, которое используется для изготовления. А вот сам процесс практически одинаковый.

Как сделать стекло в домашних условиях своими руками

Чтобы изготовить стекло дома, понадобится специальная печь, обеспечивающая нагрев до высоких температур. В домашних условиях используют муфельную, электрическую или горшковую печку, а также жаровню на древесном угле.

Специальные стекла можно плавить в электрической, горшковой или муфельной печи.

Второй вариант более простой, но небезопасный, так как во время нагрева до гипермаксимальных температур гриль может сам расплавиться. Мы расскажем, как варить стекло в специальной печи.

Вот так можно приготовить стекло дома, если у вас есть специальное оборудование.

Важно! При работе соблюдайте технику безопасности: используйте сварочную маску, термостойкие рукавицы, не подходите близко к печи.

Как расплавить стекло в домашних условиях

Если вы хотите не сварить, а растопить стеклянное изделие, то без специального оборудования тоже не обойтись, ведь стекло не относится к легкоплавким материалам.

Тигель должен быть таким, чтобы захват его металлическими щипцами и прутьями не составлял затруднений.

Существует два способа плавки: литье и моллирование. В первом случае жидким стекольным сплавом заполняются специальные формы, а во втором случае состав плавится до густого, тягучего состояния, и с ним работают стеклодувы, придавая массе разнообразные формы.

Чтобы расплавлять бутылки и другие изделия дома, вам понадобится печь специальной конструкции.

Температура плавления стекла

Точная температура плавления зависит от наличия примесей в составе. Обыкновенное прозрачное стекло плавится при 700-750⁰С, посудное – при 1200-1400⁰С, а кварцевое – 1650⁰С. В промышленном производстве поддерживают в печах поддерживают температуру 1600⁰С.

Кварц и песок без примесей переходят в стеклообразное состояние при температуре 2300 градусов Цельсия.

Использование печи для плавки стекла

Если вас интересует, как расплавить стекло в домашних условиях, то пригодится профессиональное оборудование, а именно – муфельная печь, чья конструкция обеспечивает, нагрев до максимально высоких температур. Сегодня существуют муфельные печи, способные нагреваться до 2000⁰С. Применяя такие конструкции дома, вы легко сможете изготовить украшения или другие изделия из стекла, переплавляя бутылки или другую стеклянную тару в совершенно новые изделие.

Муфельная печь поможет производить стекло в домашних условиях.

Используйте формы для литья, но на них необходимо нанести специальный состав, чтобы стекло легко отделилось. Установите форму таким образом, чтобы состав не смог стечь за ее границы. Расположите изделия в печи так, чтобы при плавке, они стекали прямо в формы. Нагревайте печь постепенно, чтобы форма выдержала. После окончания процесса литья, понизьте температуру до 500⁰С и оставьте в печи для отжига.

Важно! Не подпускайте к оборудованию ребенка, так как это грозит опасностью для жизни.

Теперь вы знаете, что изготовить и расплавить стекло можно даже в домашних условиях, если в распоряжении есть сырье и специальное оборудование. Главное – соблюдайте технику безопасности при работе с высокими температурами и внимательно читайте инструкцию к эксплуатации муфельной печи, так вы обезопасите здоровье во время экспериментов со стеклом в домашних условиях.

Источник