Tính năng và ứng dụng của vật liệu: nhóm THỦY TINH

Thuỷ tinh được làm từ cát Thạch anh nung chảy dưới nhiệt độ cao, là một dung dịch rắn ở dạng vô định hình, độ bền hoá học cao. Trở thành một loại vật liệu có hình dạng và màu sắc vô cùng phong phú, thủy tinh dùng trong chế tác các loại sản phẩm thủ công mỹ nghệ, bình hoa, ly, chén … cho đến những bức tranh kính màu đã có từ rất lâu nơi cửa sổ trong các nhà thờ theo phong cách Phục hưng hay những tấm kính và gạch kính như ngày nay. Kính nhờ đặc tính trong suốt, thấu quang và phản quang rất tốt nên được sử dụng khá nhiều trong thiết kế kiến trúc và nội thất hiện đại ngày nay …

Tính chất của các loại kính

Kính silicat thường cho tất cả những phần quang phổ nhìn thấy được đi qua và thực tế là không cho tia tử ngoại và hồng ngoại đi qua. Khi thay đổi màu sắc có thể hạn chế hoặc thay đổi cường độ ánh sáng đi qua, khối luợng riêng là 2500 kg/m3, mô đun đàn hồi trong khoảng 48000 ~ 83000kg/m3. Kính có cường độ nén cao 700 ~ 1000 kg/cm2, cường độ kéo thấp 35 ~ 85 kg/cm2. Có khả năng gia công cơ học, cưa cắt bằng dao có đầu kim cương. Ở trạng thái dẻo khi nhiệt độ khoảng 800 ~ 1000° C có thể thổi tạo hình.

Nguyên tắc chế tạo kính

Nguyên liệu chính để chế tạo ra kính là cát thạch anh, đá vôi, soda, và sunfat natri. Được nấu trong các lò thuỷ tinh ở nhiệt độ 1500° C. Nhiệt độ 800 - 900° C là nhiệt độ hình thành silicat vào cuối thời kỳ nung chảy có thể lên đến 1200° C, lúc này thủy tinh đã trong suốt nhưng vẫn còn chứa nhiều bọt khí, việc tách bọt khí khi thuỷ tinh ở nhiệt độ 1500° C . Lúc này khối thuỷ tinh hoàn toàn tách khí và trở thành đồng nhất. Để có độ dẻo tạo hình cần phải hạ nhiệt độ xuống khoảng 200 -300° C. Việc chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái thuỷ tinh là một quá trình thuận nghịch. Khi để trong không khí và nhiệt độ cao một số loại thuỷ tinh có thể kết tinh.

Kính phẳng

Kính phẳng được dùng làm kính cửa sổ, cửa đi, mặt kính bàn hoặc tủ trưng bày, khi chiều dày kính tăng thì khả năng xuyên sáng sẽ giảm, nhiệt độ tôi khoảng 540 – 650° C rồi làm nguội nhanh và đều. Làm như vậy thì nội ứng suất sẽ phân bố đều đặn trong kính, đồng thời cường độ chịu va đập và chịu uốn sẽ tăng.

Kính có cốt là loại kính được gia cường bằng lưới kim loại chế tạo từ những sợi thép đã được ủ nhiệt và mạ Crôm hoặc Niken. Do bị ép chặt trong kính, lưới kim loại có tác dụng là bộ khung giữ chặt những mảnh kính vụn khi nó vỡ để tránh được nguy hiểm, thường được dùng làm kính mái lấy ánh sáng, và cũng có thể dùng làm trang trí.

Kính an toàn là loại kính do cấu tạo đặc biệt để khi kính vỡ sẽ tạo ra vô vàn mảnh nhỏ không quá 1cm nhằm bảo đảm an toàn cho người sử dụng, thường được sử dụng ở những nơi có khả năng va chạm cao, như cửa sổ, cửa đi hay vách ngăn giữa các không gian.

Kính giữ nhiệt về thành phần khác với các loại kính khác do có chứa các Oxit Sắt, Coban và Niken. Nhờ đó mà có màu xanh nhạt, loại kính này giữ được 70 -75 % tia hồng ngoại, hơn gấp 3 lần so với kính thông thường. Thường được gắn ở mặt ngoại công trình, nơi tiếp xúc nhiều với ánh nắng mặt trời. Nhưng do sự hút nhiệt lớn nên nhiệt dộ và biến dạng tăng lên đáng kể. Vì vậy khi lặp đặt phải chừa khe hở vừa đủ giữa khung và kính.

Ứng dụng kính vào phòng ngủ, kệ trang trí bằng kính và gương trang điểm

Các sản phẩm thuỷ tinh

Bloc thuỷ tinh rỗng có khả năng tán xạ ánh sáng lớn, những ô cửa sổ, vách ngăn được sử dụng bloc thuỷ tinh có khả năng cách nhiệt và cách âm tốt. Bloc thuỷ tinh thường gồm hai nửa gắn lại với nhau, ở giữa rỗng. Dạng phổ biến chúng ta thường thấy đó là Gạch kính.

Gạch block thuỷ tinh

Thuỷ tinh xếp lớp gồm hai hoặc ba tấm thủy tinh, xen giữa là lớp đệm không khí bị bịt kín. Vì vậy sản phẩm này có khả năng cách nhiệt và các âm tốt, không bị đọng sương, không phải lau chùi bên trong. Tùy theo công dụng mà sản phẩm thuỷ tinh xếp lớp có thể được chế tạo từ kính cửa, kính tôi, kính phản quang hoặc cácloại kính khác .  

Các vật dụng trang trí trong nội thất bằng thuỷ tinh màu

Pha lê

Thuỷ tinh cao cấp hơn nữa đó là pha lê, là loại vật liệu khá qúy, cũng được nung chảy từ cát, nhưng quá trình diễn ra lâu hơn dưới nhiệt độ cao hơn rất nhiều lần so với khi nung chảy để tạo ra thuỷ tinh, và được tinh lọc tạp chất khá kỹ càng, tạo cho sản phấm độ trong suốt và xuyên sáng tuyệt vời. Pha lê có tỉ trọng nặng hơn gấp 5 lần so với thuỷ tinh, và vì pha lê trong suốt, xuyên sáng tốt nên thường được dùng để tạo ra những sản phẩm tinh xảo như tượng trang trí, bình hoa hay những món đồ trang sức lấp lánh vô cùng đẹp mắt.