Жидкое стекло свойства и характеристики: применение в строительстве, быту и творчестве

Содержание

Применение жидкого стекла в строительстве

Жидкое, или растворимое стекло – это водно-щелочной раствор силиката натрия, калия или лития. В застывшем виде он имеет вид расплава, прозрачного или слегка окрашенного в желтоватый или зеленоватый цвет.

На отечественном строительном рынке раствор можно встретить под торговым наименованием «силикатный клей».

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

  • Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;
  • Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
  • Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Литиевые и аммониевые жидкие стёкла не имеют большого распространения из-за их ничтожно малого производства и высокой себестоимости.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Хорошее взаимодействие с различными минералами позволяет добавлять натриевое жидкое стекло в бетон, для улучшения его качества.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

  • Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик – использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.
  • Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
  • Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
  • Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
  • В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Технические характеристики и свойства

Эксплуатационно-технические характеристики регламентируются стандартами качества ГОСТ №13-078-81. Они могут несколько различаться для разных типов силикатных растворов и зависят от следующих показателей:

  • Вида катиона – калий, натрий, литий, четвертной аммоний;
  • Плотности жидкого стекла;
  • Значения силикатного модуля;
  • Процентного соотношения силикатов к общему объёму вещества.
  • Вязкости раствора.

Поэтому, перед тем, как выбрать тот или иной состав следует внимательно ознакомиться с его характеристиками.

Эксплуатационные свойства

Готовые к применению составы обладают следующими свойствами:

  • Гидрофобность. Обработка поверхности водными силикатами позволяет создать на ней защитное покрытие, предотвращающее впитывание влаги в мельчайшие поры и микротрещины. Благодаря этому свойству в строительстве широко используется гидроизоляция жидким стеклом;
  • Антисептичность. Пропитка деревянных изделий, наружных или внутренних стен зданий предотвращает появление на них грибка;
  • Огнестойкость. Силикатные растворы могут выступать в качестве антипиренов, придавая обработанным покрытиям огнестойкие качества;
  • Антистатичность. Жидкое стекло после застывания не накапливает на своей поверхности статического электричества, вследствие чего не притягивает к себе пыль и мелкую грязь;
  • Свойства отвердителя. Грунтовка поверхностей жидким силикатом позволяет увеличить их плотность благодаря заполнению всех пор и пустот;
  • Стойкость к агрессивным химическим средам. Добавка силиката натрия или калия в любые строительно-отделочные смеси – штукатурку, лакокрасочные составы, – повышает их стойкость к воздействию кислых и щелочных сред.

Жидкое стекло достаточно долговечно – время его эксплуатации при нанесении с соблюдением всех технологических условий, может превышать 5 и более лет. На воздухе концентрированная смесь может сохнуть от 10-15 минут до часа. В различных растворах (например, с цементом) сроки застывания составляют от 2-3 часов до суток.

На время затвердения оказывают влияние такие факторы как:

  • Показатели влажности воздуха;
  • Температура воздуха;
  • Пропорции смеси – процент содержания в них силиката.

Таблица 3. Состав и технические характеристики разных типов натриевого стекла.

Жидкие силикатные растворы в строительстве

Как уже отмечалось, вещество широко применяется в строительстве и отделочной сфере:

  • С его помощью производится гидроизоляция фундаментов, подвалов и прочих помещений, подверженных воздействию повышенной влажности.
  • Благодаря низким показателям теплопроводности, водные силикаты могут использоваться и в качестве обмазочных теплоизоляционных материалов.
  • Стойкость к повышенным температурам позволяет использовать силикатные составы для увеличения стойкости конструкционных материалов к повышенным температурам и к открытому огню.

Для чего жидкое стекло добавляют в бетон

Одним из главных направлений использования силикатных растворов в строительстве – добавление их в состав бетона, что позволяет значительно улучшить технические и эксплуатационные свойства. Прежде всего, благодаря повышенной текучести, водорастворимые силикаты заполняют все поры и трещины бетонной поверхности.

Это даёт возможность:

  • Создать влагозащитный слой. После высыхания бетонные растворы приобретают большую пористость. Поэтому конструкции из бетона подвержены воздействию влаги – вода, заполняя мелкие трещины и поры, в зимнее время превращается в лёд и увеличивается в объёме. В результате внутренние трещины расширяются, что через несколько климатических циклов может привести к растрескиванию и разрушению бетонной заливки. Силикатные составы, заполняя мелкие отверстия, препятствуют проникновению влаги вглубь бетона. Жидкие силикаты также увеличивают скорость схватывания бетона;
  • Укрепить поверхность. Особенностью бетонных конструкций является невысокая плотность и пористость верхних слоёв. Поэтому они не особенно стойки к различным внешним воздействиям – от физических нагрузок до перепадов температур. Жидкое стекло, благодаря своим хорошим клеящим способностям, играет для бетона укрепляющую роль, делая его более крепким и стойким к агрессивным внешним воздействиям.
  • Произвести антисептическую защиту. Антисептические качества силикатных составов создают защиту бетонных стен от появления плесени и грибковых поражений;
  • Повысить жаропрочность бетона.

Нюансы использования жидкого стекла

При изготовлении бетонных составов с использованием водорастворимых силикатов следует помнить, что их высокая концентрация может привести к ухудшению технических свойств бетона. Бетонные растворы должны включать в себя не более чем 3% из жидкого стекла.

Это связано с тем, что со временем силикаты могут вымываться водой, и на их месте остаются раковины и поры, что ведёт к преждевременному разрушению полой конструкции.

Другой негативный момент состоит в ослаблении прочности бетона при переизбытке жидкого стекла. Первоначально, силикаты, увеличивая скорость схватывания бетона, ведут к быстрому набору прочности. Однако, уже через 2 недели этот показатель начинает падать и бетонные растворы, изготовленные по традиционной технологии, обгоняют силикатные по этому показателю.

Чем больше добавлено в состав бетона жидкого стекла, тем ниже получится его прочность после полного застывания.

Защитная силикатная плёнка, образующаяся на поверхности бетонных стен, может значительно ухудшать их адгезию. В результате становится затруднительной декоративная обработка стен – облицовка плиткой, окраска, побелка.

Назначение и применение силикатно-цементных растворов

Цементные растворы, изготовляемые с применением жидкого стекла, могут использоваться для наружной отделки бетонных стен, что позволяет увеличить устойчивость поверхностей к сырости и высоким температурам. Для создания термозащитного слоя используются силикатно-цементные растворы, приготовленные в следующих пропорциях:

  • Портландцемент – 65-70%.
  • Жидкое стекло – 30-35%.

Структура обычного бетона начинает разрушаться уже при температуре, превышающей 200оС. Использование обмазочной термоизоляции позволяет поднять этот порог до 1000 и более градусов.

С помощью такого же цементно-силикатного раствора можно создавать влагозащитные слои для бетонных конструкций. Подобным образом производится гидроизоляция подвала, внешних стен фундамента, пола и т.д.

Пропорции замеса зависят от области применения состава. В таблице даны рекомендуемые соотношения цемента и жидких силикатов для того или иного случая.

Область применения   Цемент    Песок        Жидкое стекло
Водостойкая штукатурка      30%      55%                15%
Гидроизоляция бассейнов, подвалов, перекрытий, фундаментных конструкций 35%

 

 

55%

 

 

10%
идроизоляция колодцев      30%      40%                 30%
Грунт-составы      50%       –                 50%

При замесе раствора сухой концентрат жидкого стекла растворяется в воде, после чего в неё последовательно добавляются цемент и песок в нужных пропорциях.

Гидроизоляция бетонного пола и стен

При проведении работ по гидроизоляции, следует соблюдать технические рекомендации и нормативы СНиП. При необходимости обработки цементно-силикатным раствором бассейна, наносить жидкое стекло можно как на внутренние, так и на наружные его поверхности. Для улучшения эффекта, возможно произвести комплексную гидроизоляцию.

Силикатно-цементный раствор наносится на бетонную поверхность бассейна 2-3 слоями, при этом каждый последующий слой следует наносить только после полного высыхания предыдущего.

Гидроизоляция пола жидким стеклом производится следующим образом:

  1. Производится предварительная подготовка: обеспыливание, зачистка старого покрытия и т.д;
  2. Плита покрывается адгезионным грунт-составом;
  3. На пол ровным слоем укладывается жидкая стяжка из цементно-силикатного раствора;
  4. После «схватывания» стяжки можно приступать к укладке финишного напольного покрытия.

При обработке стен подвала или фундамента, прежде всего производится зачистка и обработка швов и стыков. После высыхания швов обрабатывается вся поверхность стены. Обработка вновь повторяется спустя сутки. Раствор наносится малярной кистью, валиком или штукатурной кельмой.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

Жидкое стекло для гидроизоляции: характеристика, достоинства, применение

Среди большого количества вариантов для совершения гидроизоляции, жидкое стекло выделяется множеством преимуществ. Об особенностях, применении и характеристике этого материала рассмотрим далее.

Оглавление:

  1. Общее понятие и преимущества жидкого стекла
  2. Сфера использования и разновидности жидкого стекла
  3. Рекомендации по работе с жидким стеклом
  4. Жидкое стекло — инструкция по работе и применение
  5. Жидкое стекло для гидроизоляции — нюансы в применении
  6. Рекомендации по выбору и покупке жидкого стекла
  7. Советы по приготовлению растворов на основе жидкого стекла

Общее понятие и преимущества жидкого стекла

Под понятием жидкое стекло подразумевают раствор на основе воды и натриевых или калиевых силикатов. Он имеет вязкую структуру, и поэтому отлично справляется с выполнением работ, связанных с гидроизоляцией.

Если рассматривать состав жидкого стекла, то в нем легко видны небольшие кристаллы, которые после того, как наносятся на поверхность увеличиваются, заполняя при этом мелкие трещины. Именно благодаря такой структуре, жидкое стекло характеризуется водоотталкивающим и воздухонепроницаемым эффектом. Жидкое стекло используется в разнообразных сферах, благодаря своей экологичности и безвредности.

Если говорить о принципе действия жидкого стекла, то оно имеет клеящуюся способность. Это проявляется из-за того, что в молекулы твердого материала, которые не имеют между собой тесных связей, попадают молекулы жидкого стекла, которые проникают во внутреннюю часть твердых молекул и таким образом получается их адгезия.

Жидкое стекло напоминает резину, которая находится в жидком состоянии. После ее нанесения поверхность становится водо- воздухонепроницаемой. В состав жидкого стекла входит кальциевый или натриевый силикат, в который добавили соду или кварцевый песок. При производстве жидкого стекла происходит его дробление, обжигание и вторичное дробление в порошковую массу.

Смесь жидкого стекла имеет свойства:

  • гидрофобизатора — то есть водоотталкивателя;
  • антисептика — не допускает образование бактерий;
  • антистатика — отсутствует электризация;
  • отвердителя — материал, на который наносится жидкое стекло, становится прочным;
  • кислозащитителя;
  • пожаробезопасного материала устойчивого к возгоранию.

Данный материал обладает большим количеством преимуществ, изучая о жидком стекле отзывы, выделяют такие его достоинства:

1. Жидкое стекло является очень жидкой адгезией, которая с легкостью из-за текучего состояния способна проникнуть в самые маленькие поры и трещинки. Также оно характеризуется сильным сцеплением с поверхностью и легко покрывает как бетонные, так и деревянные основания.

2. Создание жидкой водонепроницаемой пленки является еще одним преимуществом данного материала. Независимо от того, как производится нанесение жидкого стекла, получается целая и влагоустойчивая поверхность.

3. Небольшой расход жидкого стекла также является его достоинством. Особенно в том случае, когда оно добавляется в раствор цемента, в качестве гидроизоляции проникающего типа.

4. Если сравнивать стоимость жидкого стекла с другими гидроизоляционными материалами, то оно успешно у них выигрывает, так как имеет наиболее доступную стоимость среди альтернативных вариантов.

5. Гидроизоляция жидким стеклом имеет срок эксплуатации, который составляет 5 лет. Данный материал постепенно саморазрушается, но если покрыть гидроизоляцию защитным слоем краски, она прослужит намного дольше.

6. Является единственным изолятором, который позволяет проводить работы даже в условиях с высокой влажностью.

Несмотря на большое количество преимуществ жидкого стекла, имеется и ряд его недостатков:

1. Имеет ограниченную сферу использования — применяется в качестве гидроизоляции поверхностей бетонного или деревянного типа. Запрещается применять раствор жидкого стекла для гидроизоляции кирпичных поверхностей, из-за возможного их разрушения.

2. Пленка, которую образует жидкое стекло, достаточно хрупкая, поэтому его нужно использовать в качестве комбинации нескольких видов гидроизоляции.

3. Сложность нанесения — материал очень быстро высыхает и образует пленку, поэтому требуются навыки работы, чтобы сделать гидроизоляцию качественно.

Жидкое стекло фото:

Сфера использования и разновидности жидкого стекла

Как говорилось выше, жидкое стекло подходит не для всех материалов, но при этом сфера его применения довольно широкая. Жидкое стекло используют в таких случаях:

1. Если добавить жидкое стекло в цементный раствор, то получится надежное покрытие, защищенное от влаги и отрицательного влияния грунтовых вод, в том случае, если раствор применяется для заливки фундамента.

2. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции бассейнов или искусственных прудов.

3. Используется в качестве клея, для склеивания различного рода строительных материалов.

4. Применяется для производства растворов с огнеупорными или кислоустойчивыми характеристиками.

5. Если в доме возникает проблема появления плесени или грибка, следует нанести несколько слоев жидкого стекла на предварительно очищенные пораженные участки.

6. Применяют раствор жидкого стекла в качестве клея, для ремонта бумажных, картонных, деревянных или фарфоровых изделий.

7. Чтобы герметизировать малоподвжные швы или оштукатурить бассейн отлично подойдет раствор цемента и жидкого стекла. Но, учтите, что работать с таким раствором нужно быстро, так как через некоторое время он густеет и становится непригодным.

8. Если планируется постройка дома на слабых грунтах, которые через несколько лет дадут усадку, то раствор цемента с жидким стеклом применяют для инъекций, которые вводят в верхние слои грунта.

Если рассматривать сферу использования жидкого стекла в качестве гидроизоляции, то выделим такие варианты:

1. Жидкое стекло используется в качестве обмазочной гидроизоляции. Перед установкой рулонной гидроизоляции, на поверхность наносят несколько слоев жидкого стекла. Раствор отлично заполняет все трещины и поры бетонной поверхности.

2. Раствор жидкого стекла с цементом применяют для того, чтобы ликвидировать серьезные течи или в качестве гидроизоляции швов фундамента сборного типа.

3. Жидкое стекло входит в состав бетона, оно улучшает его монолитность и обеспечивает гидроизоляцию.

Распространены два вида жидкого стекла:

  • калиевое,
  • натриевое.

Первый вариант имеет хорошую клейкость, применяется при гидроизоляции фундаментных частей здания. Входит в состав пропиток антисептического действия. Отлично взаимодействует с составами на основе минералов.

Второй вид является добавкой из металла и способствует улучшению устойчивых характеристик стекла. Устойчиво перед кислотами. Не имеет характерного для стекла блеска, поэтому применяется в качестве окрашивания поверхностей.

Рекомендации по работе с жидким стеклом

Если жидкое стекло будет наноситься на поверхность, то предварительно его разбавляют водой, в соотношении на 100 г материала, 200 грамм воды. В таком случае, на один квадратный метр потребуется не более 300 г раствора.

Гидроизоляция с помощью жидкого стекла используется на тех стенах, на которых выветрилась штукатурка или на бетонные стены с неровностями. Использование жидкого стекла укрепит и выровняет поверхность, а также создаст защитный антисептический слой.

Есть несколько методов нанесения данного материала. Перед тем, как примененять жидкое стекло следует обезжирить поверхность, очистить и максимально выровнять. Если требуется пропитка бетона на небольшой глубине до трех миллиметров, то используют краскопульт или кисточку. При необходимости в глубокой пропитке, которая превышает два сантиметра, нужно нанести минимум три слоя раствора.

Если жидкое стекло используется для гидроизоляции пола или бетонной стяжки, то один литр материала, добавляется в 10 л бетонного раствора. Также жидкое стекло является отличной антикоррозийной пропиткой, им обрабатывают металлические конструкции. Чтобы обеспечить защиту бассейна от утечки воды, также применяется нанесение раствора жидкого стекла. Жидкое стекло входит в состав красок огнеупорного назначения.

Жидкое стекло — инструкция по работе и применение

Для приготовления раствора из бетона и жидкого стекла пропорции составляют один к десяти. Эту смесь применяют для гидроизоляции колодца, бассейна, ванной комнаты, подвала и других конструкций из бетона или железобетона.

Нанесения материала, достаточно легкий процесс, во время которого на поверхности образуется защитный слой, который является барьером для проникновения влаги.

Не следует обрабатывать таким растровом фасад здания, если планируется его дальнейшая покраска, так как адгезия краски и стены будет низкой, и краска практически не ляжет на поверхность.

В процессе работы с жидким стеклом рекомендуется использовать специальную одежду. Чтобы сделать русскую печь традиционного типа применяют раствор на основе цемента и жидкого стекла. Соотношение компонентов песок: цемент: силикатный клей — 3:1:0,2. В результате получится смесь, напоминающая тесто, очень удобная в работе и имеет хорошие эксплуатационные характеристики в качестве материала для сооружения печи.

Использование силикатного клея, в который добавлено жидкое стекло, очень популярно среди строителей. Он применяется в целях приклеивания плитки из поливинилхлорида или линолеума. Жидким стеклом замазывают водопроводные трубы, чтобы избежать утечки воды и заделать стыки. Чтобы изготовить защитную негорючую ткань, также применяется жидкое стекло в качестве пропитки.

Жидкое стекло — универсальный материал, который применяется даже в садоводстве. При появлении небольших ран на деревьях или кустах, их замазывают жидким стеклом. Оно является отличным антисептиком, и предотвращает развитие вредоносных бактерий.

Жидкое стекло для гидроизоляции — нюансы в применении

Перед тем, как наносить жидкое стекло на поверхность, следует ее обязательно очистить от пыли и грязи.

Затем выполните ряд действий:

1. Кисточкой или валиком нанесите жидкое стекло на поверхность.

2. Подождите 30 минут и нанесите еще один слой. Старайтесь делать это равномерно не допуская появления пропусков.

3. Следующий этап — подготовка защитного слоя. Сделайте обычный раствор на основе цемента и песка. Добавьте в него жидкое стекло, по пропорции один к одному.

4. Перемешайте и в очень быстром темпе нанесите на поверхность. Второй раз такой раствор наносить не стоит, так как функции жидкого стекла не будут выполняться.

5. Производите смешивание постепенно, наносите раствор на поверхности при помощи цементного шпателя стандартным слоем.

И помните, перед тем как использовать жидкое стекло, следует осмотреть его на предмет чистоты, посторонних предметов или комочков. Срок хранения жидкого стекла достаточно длительный, а температурный диапазон широкий. Поэтому даже если оно хранится на улице в зимнее время года, на его качествах это никак не отразится.

Рассмотрим нанесение жидкого стекла на фундамент:

  • произведите очистку поверхности от различного рода загрязнений с помощью наждачной бумаги;
  • для равномерного нанесения раствора воспользуйтесь валиком;
  • нанесите второй, и по желанию третий слои, по истечению 30 минут;
  • утеплите фундамент минеральной ватой или пенопластом.

Рекомендации по выбору и покупке жидкого стекла

Чтобы купить жидкое стекло, обратитесь в любой строительный магазин или рынок. Среди большого количества производителей жидкого стекла, практически не существует разницы в его составе. Поэтому какому производителю отдать предпочтение, личное дело каждого. Но, в принципе, даже самый дешевый материал, имеет такие самые характеристики, как и дорогой.

Жидкое стекло цена составляет от 2 $ за 10 л. Как видите материал, действительно не дорогой, но в то же время многофункциональный.

Если делать выбор между жидким стеклом натриевого или калиевого типа, то каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки.

Калиево жидкое стекло используется для фундамента, так как является более вязким, а натриево — для гидроизоляции других объектов строительного назначения.

Советы по приготовлению растворов на основе жидкого стекла

1. Есть вариант приготовления грунтовки на основе жидкого стекла. Не рекомендуется обрабатывать стены чистым раствором жидкого стекла. Благодаря антисептическим свойствам жидкое стекло отлично справляется с функцией грунтования, предотвращения образования плесени и грибка и повышения адгезии.

Чтобы приготовить грунтовку на основе жидкого стекла необходимо наличие:

  • цемента,
  • жидкого стекла,
  • воды.

Количество цемента и жидкого стекла одинаково, а вода должна сделать смесь жидкой, пригодной для нанесения на стену с помощью валика. Сначала цемент смешивается с водой, а затем добавляют жидкое стекло. Для этого воспользуйтесь дрелью или строительным миксером. Рекомендуется использовать раствор в течении получаса, если он затвердел — добавьте немного воды.

2. Для приготовления гидроизоляционного или огнеустойчивого раствора следует взять немного просеянного песка. Одинаковые части воды, цемента, песка и жидкого стекла смешивается. Данная смесь отлично справляется с гидроизоляцией колодцев.

3. Антисептические растворы помогают избежать появления микроорганизмов или бактерий. Его приготовление — простой процесс. Для этого смешайте жидкое стекло с водой один к одному и покройте таким раствором, например, деревянную поверхность. Это намного дешевле традиционных влагоустойчивых пропиток, но не менее эффективнее.

4. Чтобы изготовить пропитку из жидкого стекла, которой покрывают стены, потолки или пол, следует в одном литре воды развести четыреста грамм жидкого стекла.

Жидкое стекло видео:

применение, виды, достоинства и недостатки

Если надо повысить герметичность фундамента, предотвратить разрушения бассейна или почистить посуду, на помощь придёт жидкое стекло. Применение данного состава весьма разнообразно. Чтобы добиться положительного результата, надо знать, каким образом его надо использовать в конкретной ситуации. Предлагаем разобраться в этом более подробно.

ФОТО: profundamenti.ru
Жидкое стекло: широкие возможности для применения

Читайте в статье

Состав и технические характеристики жидкого стекла в зависимости от вида

Жидкое стекло является щелочным водным раствором силикатов натрия, калия либо лития. Состав во многом определяет его технические характеристики. Выбирая подходящий вариант, стоит познакомиться с основными разновидностями жидкого стекла. Это позволит не ошибиться и обеспечить достаточный уровень защиты основания.

ФОТО: i.ebayimg.com
Характеристики зависят от основы

Натриевое и калиевое

Жидкое натриевое стекло является бесцветной густой жидкостью с характерным желтоватым, иногда сероватым оттенком. Вязкость раствора может отличаться. На данную характеристику влияет процентное содержание основного вещества. Для получения желаемой консистенции используется вода. Позволяет сформировать покрытие, устойчивое к воздействию кислот, перегреву и деформации.

ФОТО: prorab-kraski.ru
Натриевые стёкла обладают хорошими эксплуатационными характеристиками

Раствор на основе калия демонстрирует высокие адгезионные и антисептические свойства. Его часто вводят в состав бетона в качестве добавки, предотвращающей появление грибка, плесени и других нежелательных образований в условиях повышенной влажности. Представляет собой густую прозрачную жидкость с желтоватым либо зеленоватым оттенком. Имеет вязкую, тягучую структуру без механических примесей. Отличается высокой гигроскопичностью. На формируемом покрытии отсутствуют блики.

ФОТО: ukrcommerce.com
Калиевое жидкое стекло обладает хорошими антисептическими свойствами

Литиевое

Данный вид жидкого стекла получил ограниченное распространение. Его основу составляет гидроксид лития. Позволяет сформировать качественное сплошное покрытие на основаниях разного вида. Обладает хорошими адгезионными характеристиками. Отличается стойкостью к образованию трещин. Хорошо противостоит атмосферному воздействию.

Используется для получения качественного покрытия, обеспечивающего термическую защиту основания, в том числе в космосе. Разрабатывался для космических аппаратов нового поколения. Позволяет сформировать защитное покрытие терморегулируемой поверхности. Часто вводится в состав композиционных материалов в качестве антибликовой добавки.

ФОТО: dekoriko.ru
Применение литиевых стёкол ограничено

Достоинства и недостатки жидкого стекла

У жидкого стекла достаточно широкая сфера применения. Этому способствует ряд неоспоримых преимуществ, к которым стоит отнести:

  • простоту приготовления раствора;
  • лёгкость нанесения;
  • возможность формирования прочной плёнки на основаниях практически всех видов для защиты от воздействия воды;
  • использование в качестве ремонтного материала для устранения трещин небольшого размера, появившихся на поверхности изделий из бетона, железобетона, дерева;
  • экономичность. Имеет невысокую стоимость при минимальном расходе;
  • возможность использования в помещениях с повышенной влажностью;
  • устойчивость к низкой температуре. Зимой состав может храниться вне помещения без потери свойств;
  • высокую проникающую способность. Возможно использование в качестве элемента, повышающего прочность рыхлого основания;
  • формирование покрытия, сохраняющего целостность при деформации основания;
  • удобство ухода. На поверхности не скапливается пыль. Масло и другие устойчивые загрязнения легко смываются;
  • создание термической защиты основания.
ФОТО: shop.uzex.uz
Доступная стоимость – важное преимущество

Из недостатков стоит отметить:

  • невозможность использования для защиты кирпичных оснований;
  • высокие требования к квалификации человека, формирующего покрытия. Жидкое стекло быстро сохнет и твердеет, что не всегда позволяет сформировать качественную плёнку;
  • непродолжительный срок службы сформированного покрытия. Через пять лет плёнка может потерять свои защитные свойства.
ФОТО: cedar-stuff.com
Сформировать качественное покрытие сможет не каждый

Жидкое стекло: применение в строительной отрасли

Сфера применения достаточно разнообразна. Это объясняет востребованность жидкого стекла в строительстве. Однако надо знать, особенности и порядок использования данного состава. В противном случае, добиться желаемого эффекта от его применения не получится.

ФОТО: rubankom.com
В строительной отрасли материал находит широкое применение

Добавки для бетона

Применение жидкого стекла в качестве добавки для бетона требует особого внимания. Количество вводимого силикатного состава зависит от желаемой скорости твердения бетонного раствора и его характеристик. Чаще всего его смешивают с цементом марок М300 и М400. При этом, если количество жидкого стекла, добавляемого в цементно-песчаный раствор, составит от общего объёма:

  • 2%, его срок жизни 40 минут, после чего смесь начнет твердеть. Для полного высыхания бетона потребуются сутки;
  • 10%, скорость отвердевания значительно увеличится. Смесь начнет схватываться уже через 5 минут. Для полного высыхания будет достаточно 4 часов;
  • 50%, то бетонный раствор затвердеет через 1 – 2 минуты после замешивания. Благодаря данному свойству, стало возможным применение бетонного раствора для заделки трещин и ликвидации протечек.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Быстрое затвердевание оказывает негативное влияние на прочность бетонных конструкций и усложняет выполнение строительных работ. С учётом этого, количество вводимой присадки не должна превышать 5%.

«ФОТО: madebybaurley.files.wordpress.com
Процент введённого жидкого стекла влияет на множество параметров

Гидроизоляция различных оснований

Высокая стойкость к воздействию влаги даёт возможность использовать жидкое стекло для выполнения гидроизоляционных работ. Процентное количество добавки зависит от вида основания и условий эксплуатации.

Подвалы, чердаки, фундаменты

Чтобы защитить стены подвалов, чердаков и фундамент от негативного воздействия влаги, используется состав, при приготовлении которого жидкое стекло и вода смешиваются в соотношении 1 к 2. На поверхности основания формируется сплошной однородный слой. Для обеспечения достаточных эксплуатационных характеристик, основание покрывается двумя слоями.

ФОТО: megabud.com.ua
Наносить жидкое стекло можно разными способами

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Жидкое стекло может наноситься и внутри, и снаружи здания.

«

При выполнении внутренних работ жидкое стекло вводят в цементный раствор из расчёта 1 л состава на 8–10 л смеси. Если работы будут выполняться снаружи, соотношение меняется: цемент, песок и добавка должны соотноситься 1,5×4×1,5. Количество добавляемой воды не должно превышать четверть от всего объёма.

ФОТО: stroyfora.ru
Процент добавки стоит обязательно контролировать
Колодцы, бассейны, стыки труб

Состав для гидроизоляции колодца готовится путём смешивания в равных пропорциях цемента, песка и жидкого стекла. Количество добавляемой воды должно быть таким, чтобы приготовленный раствор по своей консистенции был сопоставим с жидкой сметаной.

ФОТО: vsevoda.ru
Заделка швов выполняется бетонным раствором с определённым содержанием жидкого стекла

Чтобы получить состав для гидроизоляции чаши бассейна, готовится раствор бетона, к которому добавляют 0,5 л жидкого стекла на каждый куб смеси. Чашу бассейна аккуратно обрабатывают, добиваясь формирования цельного покрытия. Проникнув внутрь материала, раствор полимеризуется, надёжно закупоривая поры. Для получения хорошего результата формируется два слоя.

Чтобы устранить трещины и замаскировать стыковочные швы, при приготовлении ремонтного состава между собой смешиваются: 1 кг цемента, 0,75 л воды и 50 г жидкого стекла.

ФОТО: bau-prom.ru
Защищённая чаша бассейна прослужит дольше

Кладка отопительного оборудования

К растворам, используемым при кладке печей и каминов, предъявляются повышенные требования по жаропрочности. Чтобы добиться желаемого результата, следует смешать:

  • Цемент: 1 часть;
  • Песок: 3 часть;
  • Жидкое стекло 0,2 части.

После тщательного вымешивания получится тестообразная пластичная смесь с высокими эксплуатационными характеристиками. Она сможет надёжно зафиксировать кирпич.

Внимание! Чтобы получить огнеупорный раствор, приведенные компоненты следует смешать в соотношении 4×1,5×1,5.

ФОТО: ustanovka-pecheykaminov.ru
Состав должен быть огнеупорным

Краски и замазки

Для повышения прочности и огнеупорности краски в их состав вводится небольшое количество жидкого стекла. Из-за особенности взаимодействия силикатных составов с красящими пигментами их использование существенно ограничено. Вместо силиката натрия обычно используется силикат калия, так как он позволяет получить более однородную смесь.

ФОТО: i.ebayimg.com
Результат может отличаться от ожидаемого

Жидкое стекло нередко используется как замазка для восстановления герметичности водопроводных конструкций. Вода и силикатный клей в этом случае смешиваются в соотношении 1 к 1.

ФОТО: static.tildacdn.com
Для восстановления герметичности требуется минимум времени

Где купить жидкое стекло? Существует несколько крупных производителей жидкого стекла в России, которые реализуют его в крупных объемах, один из таких производителей это ПК Промстеклоцентр, у которого можно купить жидкое стекло в любых объемах и по индивидуальным параметрам.

Клеевые составы

Жидкое стекло – универсальный клеевой состав, хорошо знакомый всем под названием «силикатный клей». Благодаря высоким адгезионным характеристикам, может использоваться для соединения самых разнообразных материалов. С его помощью можно скреплять картон, древесину, фанеру, ДВП, фарфор.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Для формирования качественного соединения следует использовать густой водный раствор.

«

Калиевое жидкое стекло используется в качестве клея для ковролина, линолеума и других рулонных материалов. Его основным преимуществом перед рядом других клеевых составов, например, ПВА, является невозможность появления плесени на поверхности покрытия после некоторого периода эксплуатации.

ФОТО: artc-alisa.ru
Состав поможет защитить от плесени

Антисептические средства

Нередко жидкое стекло позволяет приготовить антисептическое средство. Для достижения желаемого эффекта процентное содержание воды и жидкого стекла должно быть равно. Возможна обработка деревянного, бетонного либо железобетонного основания.

ФОТО: treadsafesolutions.com
Антисептические средства с жидким стеклом могут наноситься на разные основания

Основные направления применения жидкого стекла в быту

Жидкое стекло в быту может использоваться для различных целей. В этом случае к составу и порядку его нанесения предъявляются определённые требования. Предлагаем познакомиться с основными направлениями применения.

ФОТО: orenburg-upakovka.ru
Канцелярский клей используется для разных целей

Ремонтные работы

Жидкое стекло просто незаменимо при выполнении ряда ремонтных работ. Благодаря своему составу и свойствам, оно позволяет надёжно соединять между собой фанеру, керамику, ДСП, картон, ДВП. Качество соединения останется неизменным даже через много лет. Однако для этого стоит сделать выбор в пользу концентрированного состава.

ФОТО: img.alicdn.com
Возможно склеивание разных поверхностей

Реставрация поверхностей

Жидкое стекло востребовано и при выполнении реставрационных работ. С его помощью восстанавливается целостность изделий и поверхностей из фарфора, стекла и керамики. Создаются красивые витражи и оригинальные мозаичные панно.

Внимание! С помощью жидкого стекла можно реставрировать только те поверхности, которые не будут контактировать с пищевыми продуктами.

ФОТО: 3.bp.blogspot.com
Возможна реставрация различных оснований

Пропитка тканей: надёжный способ повышения огнеупорных свойств

Предотвратить возгорание театральных занавесов, костюмов, портьер в общественных помещениях помогает обработка материи жидким стеклом. Для этого готовится раствор: к 1 литру воды добавляют 400 г стекла. Материя тщательно обрабатывается подготовленным раствором с помощью кисти. Делается это несколько раз для формирования прочной и надёжной плёнки. Все последующие слои наносятся после полного высыхания предыдущих.

ФОТО: rosy-blues.ru
Специальная обработка повышает огнеупорные свойства

Чистка посуды и утвари

С помощью жидкого стекла можно вернуть первозданный вид самой старой сковородке. Для этого потребуется ёмкость, объём которой большой этой самой сковородки. Готовится раствор, состоящий из 1 части жидкого стекла и 25 частей воды. Для этого силикатный клей растворяют в кипящей воде.

ФОТО: posudaguide.ru
Сода усилит эффект

Внимание! Для достижения оптимального эффекта кипятить сковородку надо около 2 часов.

Часть нагара при такой обработке уйдёт ещё в процессе кипячения. Остальное можно будет удалить с помощью металлической губки. Для усиления эффекта в приготовленный раствор можно добавить хозяйственное мыло и кальцинированную соду.

Аналогичным образом чистится любая другая посуда, изготовленная из металла, стекла или фарфора. Для удаления загрязнений в этом случае достаточно будет провести термическую обработку в течение 10 минут.

Более подробно процесс описан в следующем видео:

Защита стволов повреждённых деревьев

Чтобы после подрезки садового дерева в месте удаления ветвей не начались гнилостные процессы, срез следует обязательно обработать жидким стеклом. Благодаря формированию достаточно плотной воздухонепроницаемой корке, можно предотвратить гибель яблони, груши либо другого насаждения. Жидкое стекло также позволит восстановить целостность повреждённого ствола дерева.

ФОТО: proogorody.ru
Срез надо защитить

Жидкое стекло для повышения коррозионной стойкости автомобильных кузовов

Уникальные свойства материала значительно расширили его возможную сферу применения. Жидкое стекло предотвращает коррозионные процессы и увеличивает срок службы элементов кузова.

ФОТО: a.d-cd.net
Кузов автомобиля надёжно защищён

Делитесь в комментариях, приходилось ли вам использовать жидкое стекло. Довольны ли вы результатом применения?

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Жидкое стекло и его применение

Какие отделочные средства сейчас на пике славы? Естественно, это всяческие грунтовки, шпаклевки, специальные водоотталкивающие смеси и много других специфических веществ.

Но среди них есть уникальное вещество – натриевое жидкое стекло, которое, исходя из своих свойств, актуально к применению в самых разнообразных сферах деятельности (основная из них – строительство). Что это такое? И почему этот материал столь популярен?

Жидкое стекло: описание, особенности и способы применения

Популярный материал – стекло жидкое, имеет техническое название – натрия силикат (силикат глыба) или калия силикат (в его структуру входят те же составляющие, что и в обычное стеклянное полотно).
Еще одно название такого вещества – клей силикатный.
Что касается свойств силикатного клея, то он достаточно хорошо растворяется в воде, образуя клейкое вещество разной степени вязкости (исходя из соотношения воды и смеси).
Если задаваться вопросом: сколько стоит жидкое стекло, то тут важно знать, что калиевое стекло дороже – оно более устойчиво к воздействию агрессивных факторов.

Основное направление использования – защита от огня, кислоты и влаги.
Натриевое стекло (силикатная глыба) оказывает лучшее вяжущее действие.
Приготовленный состав в считанные минуты застывает, из-за этого с ним рекомендуется работать только мастерам с навыками.

Вариант использования жидкого натриевого стекла Характеристика Примечания
Добавка до бетонной смеси Увеличивает крепость, и твердость цементной смеси и бетонных сооружений в 1,5 раза Бетон более стойкий к сырости и огнеустойчивый
Оберегание помещений от повышенной влажности Для покрытия чаш бассейнов или для других гидроизоляционных действий очень популярно применение жидкого стекла, ведь раствор забивает поры и происходит процесс полимеризации Наносить раствор необходимо в 2 толщины (обязательно дождитесь высыхания первого слоя перед нанесением второго)
Гидроизоляция деревянных изделий Водная смесь силикатного клея заполняет поры дерева, тем самым ограничивает доступ влаги и воздуха Оберегает деревянные изделия от негативного внешнего воздействия и разрушения
Межплиточная затирка Затирка с содержанием жидкого стекла не поддается плесени, поскольку имеет высокие антисептические качества Оптимальное соотношение материала: четверть калиевого стекла в объеме смеси
Быстросохнущий клей Высокие адгезионные свойства позволяют склеивать различные материалы Используется для склейки ДВП, древесины, плотного картона, фарфора и т. д.
Герметик При соединении труб для максимальной герметичности стыки промазывают жидким стеклом в неразбавленном виде Результат лучший, чем у других известных герметических средств
Садоводство При обрезке деревьев раны обрабатываются жидким стеклом, создавая водонепроницаемую корку Правильное покрытие жидким стеклом свежих ран на деревьях оберегает их от вредоносных бактерий и процессов гниения
Добавка к покрасочным материалам Краска имеет больший срок эксплуатации и стойкая к агрессивным факторам влияния Жидкое стекло, добавленное  в смесь, позволяет создать более интересное на вид зеркальное покрытие

В случае, если вы решили купить жидкое стекло, то перед покупкой определитесь для каких именно целей вам нужен материал и, какой результат вы ожидаете.

Где заказать качественное стекло в Киеве?

Все еще ищете где заказать стекло Диамант Киев по выгодным ценам?
Стекольно-зеркальная мастерская «СклоМакс» – для нас не составит трудности удовлетворить любой ваш каприз.

    Ведь основным направлением нашей работы есть:
  • продажа стекла и стеклянных конструкций;
  • продажа зеркал в листах и настенные зеркала;
  • прирезка стекла и зеркал;
  • полировка, фацет и другие услуги.

Жидкое стекло — характеристики, особенности применения: tvin270584 — LiveJournal

Проблема использования различных веществ в качестве добавок для строительных смесей, а также проблема гидроизоляции материалов существует не первый год. Кажется, что с развитием химических технологий многообразие доступных средств должно помогать в решении этих проблем. Но на деле оно только мешает, так как выбрать что-то оптимальное под конкретную ситуацию не так просто. В статье мастер сантехник расскажет, как использовать для улучшения качеств бетона и гидроизоляции различных поверхностей жидкое стекло.

Что такое жидкое стекло

Жидкое стекло – это особый материал, изобретенный немецкими химиками еще в XIX веке. Если говорить простым языком, это продукт химической реакции, возникающей между кремниевой кислотой и различными силикатами щелочных металлов – натрия, калия и лития. Со временем стало понятно, что наиболее распространенным станет именно натриевый состав, так как его свойства и стоимость удовлетворяют большинство потребителей. Калиевое жидкое стекло стоит дороже, так как технология его производства более затратная, однако и эффект от применения лучше. Вариант производства жидкого стекла из лития практически не получил распространения.

Итак, после реакции взаимодействия кремниевой кислоты с силикатом натрия или калия получается вязкая, прозрачная, иногда с белесым или зеленоватым оттенком масса. На открытом воздухе эта масса быстро застывает с образованием стеклоподобного полимера, формулу которого вы легко сможете найти в Википедии.

К характеристикам данного полимера можно отнести:

  • Гидрофобность – застывший материал не пропускает влагу;
  • Растворимость – незастывшая масса легко растворяется в чистой воде;
  • Клейкость – масса обладает высокой адгезией к самым разным поверхностям;
  • Защита от грибка и плесени – силикаты отличаются отличными дезинфицирующими качествами;
  • Термостойкость – застывшая субстанция не боится высоких температур и открытого пламени;
  • Прочность – масса достаточно прочна на сжатие;
  • Антистатичность – получающаяся пленка не накапливает статическое электричество;
  • Термоизоляционные качества – полимер плохо передает тепло.

Выяснив все перечисленные особенности и характеристики, люди быстро поняли, что данный материал имеет большое будущее в строительстве, производстве и других областях человеческой деятельности. С тех пор приступили к массовому производству жидкого стекла и изучению путей его практического применения.

Сначала для этого использовали стеклоплавильные печи, однако со временем производство переместилось в автоклавные камеры, где под высоким давлением удается добиться более высокого класса и качеств получаемого продукта.

Виды жидкого стекла

Как мы упоминали выше, существует несколько видов жидкого стекла:

  • Натриевое. Это наиболее дешевая и распространённая разновидность, известная под торговым названием «канцелярский клей».
  • Калиевое. Менее распространённая разновидность, обладающая более высокой стойкостью к кислотам и воде после застывания, но и более высокой ценой.
  • Литиевое. Наиболее редкий вид, используется в электродном напылении для электродуговой сварки.
  • Нано-керамика. Это разновидность с добавлением частиц оксидов алюминия или титана, которые образуют труднорастворимые силикаты. Используется для обработки кузова автомобиля.

Достоинства и недостатки жидкого стекла

В этой главе мы поговорим о достоинствах и недостатках рассматриваемого материала. Начнем, пожалуй, с достоинств.

Плюсы растворимого силикатного стекла:

  • Растворяется в обычной воде и может служить добавкой к самым разным строительным смесям, которые затворяются водой.
  • Проникает глубоко в бетон и древесину, заполняет трещины и поры, являясь, в результате, хорошей гидроизоляцией.
  • Имеет оптимальную плотность, застывший материал имеет малый вес и не нагружает строительные конструкции.
  • Отличается выгодной ценой по сравнению с другими клеями и добавками в бетон.
  • Повышает прочность пористых оснований, таких как штукатурка, бетонные полы, потолки из плит, отмостки.
  • Является прекрасным клеем за счет высокой адгезии и клейкости к различным материалам, в том числе к металлу, бетону, древесине и бумаге.
  • Обладает свойствами антисептика, хорошо борется с грибковыми, плесневыми и бактериальными заражениями.
  • Материалу свойственны огнеупорные качества, что нашло широкое применение в некоторых областях, таких как изготовление антипиренов и различных пропиток, черной металлургии и т.д.

Интересно знать, что одним из неочевидных достоинств силикатов является их экологическая чистота.

Минусы жидкого стекла:

  • Образуемая на поверхности пленка не отличается высокой прочностью и со временем может растрескиваться.
  • Плохо совместима с кирпичом. Пористая поверхность кирпича впитывает вещество и начинает разрушаться.
  • Значительно ускоряет время застывания строительных смесей, что требует определенной сноровки при их последующем монтаже.
  • Образуемая на поверхности пленка не позволяет наносить лаки, краски и прочие подобные покрытия.
  • Плохо сочетается с большинством органических соединений, покрытие ставится матовое или вовсе не держится.

Здесь перечислены достоинства и недостатки материала, сделанного в соответствие с ГОСТ 13078-81. Возможно существование других разновидностей растворимых силикатов, характеристики которых улучшены с помощью оксидов металлов и других добавок.

Где применяют жидкое стекло

Мы уже коснулись некоторых аспектов применения силикатных растворов, но, чтобы ответить на поставленный вопрос в полной мере, мы расскажем отдельно о том, где используют жидкое стекло. Начнем с того, что перечислим все существующие способы применения этого материала, а потом раскроем некоторые из приведенных способов более подробно.

Итак, жидкое стекло применяется в таких отраслях:

  • В строительстве. Используется как добавка в цементный раствор, для гидроизоляции поверхностей, для дерева, для стяжки пола и т.д.
  • В черной металлургии. Учитывая жаропроупорные качества материала, его широко применяют для производства литейных форм и создания керамических флюсов.
  • В химической промышленности. Широко используется для изготовления лакокрасочной продукции, огнеупорных красок и покрытий, производстве клеев, моющих средств, противокислотной защиты для различных деталей.
  • В машиностроении. Помогает соединять мелкие детали, требующие деликатности. Кроме того, используется в качестве антипригарного агента для некоторых поверхностей.
  • В бумажной промышленности. При изготовлении бумаги растворимые силикаты помогают добиваться твердости и глянцевого блеска конечного продукта.
  • При изготовлении книг. Здесь жидкое стекло используют как клей, который прекрасно соединяет бумагу, картон, кожу, древесину.
  • В производстве средств для ухода за авто. Защита кузова автомобиля с помощью модифицированного оксидами металлов и ПАВ жидкого стекла – распространенная практика.
  • В рукоделии и дизайне. Хорошо подходит для декора в качестве клея, соединяющего такие материалы, как стекло, керамика, металлы, полимеры.
  • В домашнем хозяйстве. Материал порой незаменим в ванной, используется также для кухни, в гараже, в подвалах, влажных помещениях. Добавление силикатов в воду для кипячения помогает снять нагар с кастрюль и сковородок.
  • Строительное жидкое стекло можно смело использовать в других областях. Например, в квартире или для авто.

Использование для бетонных поверхностей

Жидкое стекло для бетона в виде компонента сложносоставной смеси или пропитки является надежным консерватором, но, чтобы оно полностью проявило заявленные свойства, необходимо придерживаться технологических нюансов:

  • Поверхность бетона предварительно очищается от грязи и обезжиривается.
  • Добавление в раствор. Жидкое стекло разбавляют водой в отдельной емкости, а затем вливают в приготовленную сухую смесь и тщательно перемешивают. Запрещается добавление силикатного клея в готовый жидкий раствор.
  • Важно точно следовать рецептуре, поскольку жидкое стекло сильно влияет на скорость затвердевания. Допускается разбавление состава небольшими порциями воды при быстром затвердевании.
  • При однократном нанесении силикатный клей пропитывает слой толщиной 1-2 мм; после нескольких обработок —15-20 мм.

Технология использования в разных процессах:

  • Для защиты от сырости стен чердаков и подвалов достаточно одного нанесения жидкого стекла.
  • Гидроизоляция стенок колодцев проводится в два этапа. Сначала наносится тонкий слой жидкого стекла. Поверх образовавшейся пленки наносится цементно-песчаная смесь с нужной пропорцией силикатного клея.
  • Бассейн гидроизолируют с двух сторон. Внутреннюю поверхность обрабатывают тонким слоем жидкого стекла. Для изоляции внешней стенки от грунтовых вод состав наносится толстым слоем, в два-три приема.
  • Жидкое стекло на пол в гараже — дешевый способ избавиться от всепроникающей цементной пыли. Правильным будет нанесение по свежей стяжке. Если просто пропитать пол концентрированным составом, получится хрупкий лаковый слой.
  • Напольное покрытие с использованием жидкого стекла. Проводится в помещениях с избытком влажности. Если полы деревянные, предварительно выполняется стяжка из бетона. Затем на сухую бетонную поверхность порциями выливается и разравнивается силикатный раствор. Для окончательного выравнивания наносится повторный слой толщиной 3-5 мм. Финишное покрытие добавляется после высыхания; подойдет эпоксидный или полиуретановый лак.

Защита древесины

Гигроскопичные деревянные конструкции особенно нуждаются в надлежащей защите. В отличие от бетона, при контакте с древесиной силикатный клей в нее не впитывается, но образует внешний предохранительный слой. Поэтому для правильной обработки дерева жидким стеклом особенно важна предварительная подготовка. Дерево не только очищается от пыли и грязи, но дополнительно зачищается наждачной бумагой. Такой прием позволяет создать более гладкую поверхность и лучшее сцепление (а, значит, и долговечность) пленки.

Силикатный клей наносят на поверхности, которые не планируется окрашивать, поскольку дерево становится зеркально гладким, и покрасить его невозможно. Регулярно подвергающиеся воздействию сырости места (подвал, стропила, балочное перекрытие) — идеальные претенденты на использование жидкого стекла; применение состава проходит с учетом следующих рекомендаций:

  • Состав, разведенный водой в нужной пропорции, наносится на обработанную и зачищенную поверхность, минимум двумя слоями.
  • Для качественной гидроизоляции толщина готовой пленки должна быть не менее 100 мкм.
  • Лучший результат получается, если состав наносится при температуре от +20 до +40°C, широкой кистью или валиком.

Жидкое стекло в рукоделии и хозяйстве

Наконец, не стоит забывать, что жидкое стекло – это прекрасный клей. В былые времена этот клей назывался канцелярским, так как он хорошо клеит бумагу. С помощью силикатов можно приклеивать практически все ко всему: стекло к стеклу и керамике, керамику к керамике, бумагу, дерево, картон, металлы, кожу и многое другое.

Художественное применение жидкого стекла

В последнее время жидкое стекло активно используется в творчестве не только как клей, но и как финишное покрытие и как самостоятельный материал. Даже не все еще знают такие современные, очень модные рукоделия, как создание картин в стиле папертоль и алмазная вышивка. В первом случае объемная картина создается из наложенных друг на друга и склеенных вырезанных из картона элементов. Алмазная вышивка или мозаика — это картина из разноцветных страз или бисера, наклеенных на основу.

Оба вида поделок имеют в итоге сильно рельефную поверхность, поэтому под простым стеклом их эффектность теряется. Здесь именно жидкое стекло, нанесенное поверх готового полотна, служит не только красивым глянцем, но и защитой от пыли, влаги и УФ-лучей. Папертоль покрывается достаточно толстым слоем. В нем при высыхании могут образовываться пузырьки, которые можно легко удалить прокалыванием иголкой или подогреванием. Алмазная вышивка покрывается очень тонким слоем, да еще и прижимается — тогда стразы не теряют своего блеска.

Жидким стеклом ремонтируют художественную посуду или статуэтки, а также покрывают изготовленные собственноручно из гипса фигурки или даже фигуры-скульптуры, которыми после такой обработки можно оформить пространства и сооружения под открытым небом. Также жидкое стекло может быть самостоятельным материалом — из него делают маленькие скульптурки или цветы, отливая детальки в специально приготовленные формочки, а затем сгибая их как надо и соединяя проволокой. Этот вид творчества особо интересен еще потому, что жидкое стекло легко можно окрасить с помощью акриловых красок. Наконец, сейчас очень моден даже такой простой, и в то же время эффектный элемент интерьерного дизайна, как создание подтеков из жидкого стекла на разных поверхностях.

Особенности работы с жидким стеклом

Кроме оперативности в подготовке смеси и ее нанесении необходимо помнить про специфические свойства и необходимые меры предосторожности:

  • Защита кожи и глаз от прямого контакта. Подойдут стандартные перчатки, защитная одежда и обувь, маска, защитные очки. Если клей попал на кожу или глаза, промыть пострадавший участок большим количеством воды.
  • Выбор того, как наносить жидкое стекло, зависит от способа применения; используют кисть, валик или краскопульт.
  • Работа в помещении с хорошей вентиляцией.
  • Хранение и транспортировка. Хранить и переносить в герметично закрытой таре. Допускается хранение при отрицательных температурах; после оттаивания при комнатной температуре клей не теряет своих качеств.

Рекомендации по выбору

Силикатный клей предлагается как в чистом виде, так и в составе готовых отделочных смесей и пропиток в хозяйственных (строительных) магазинах. В торговой точке не сложно купить жидкое стекло в небольшом объеме; большую партию лучше заказывать напрямую у производителей. При выборе силикатного клея обращают внимание на:

  • Вид и предназначение.
  • Информацию на упаковке. Должна включать состав, название торговой марки, срок хранения, юридический адрес производителя, инструкцию по применению.
  • Внешний вид. Если упаковка прозрачная, раствор можно оценить визуально; в нем не должно быть примесей.
  • Цену. Цена жидкого стекла зависит от объема покупки и основных параметров (модуля и плотности). Жидкое стекло (раствор) выгоднее по цене, чем сухое стекло (концентрат).
  • Выбор тары. Жидкое стекло предлагается в таре объемом 1-5 кг, а также в канистрах 10-20 кг, бочках 200 л. Любая тара должна быть герметичной.

Видео

В сюжете — О правилах работы с жидким стеклом

Вывод

Жидкое стекло — проверенный и доступный материал для выполнения самых разных строительных работ; чтобы результат получился качественным, понадобится сноровка и определенные навыки. С точки зрения эстетики покрытие уступает более дорогим аналогам. Но, если приоритетом является минимизация затрат, жидкое стекло — оптимальное решение.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Способы гидроизоляции канализационных колодцев

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/12/Zhidkoye-steklo.html

Клей «Жидкое стекло» — применение в быту и строительстве

В современных условиях достаточно часто востребован такой материал как жидкое стекло. Особые свойства специфического вещества используются в разных отраслях промышленности и в быту. Выясняя, где применяется жидкое стекло конкретно, стоит выделить следующие области:

  • металлургия;
  • строительство;
  • производство лакокрасочной продукции;
  • при изготовлении косметики и бытовой химии.

Высокая клеящая способность, вязкость состава, минимальная теплопроводность, устойчивость к высокой температуре (при 1300°С даже не начинает плавиться) – все это обуславливает действительно широкую сферу применения.

Основные параметры

Нужно знать, что жидким стеклом принято называть субстанцию в виде водно-щелочного раствора. Средство изготавливается на основе нескольких типов силикатов:

  • литиевые;
  • калиевые;
  • натриевые.

Первый тип наименее распространенный и востребован лишь узко специализированных промышленных производствах, а два других часто встречаются и поэтому их выпуск налажен в большом объеме для удовлетворения широкого спроса.

Вязкий тугоплавкий состав

Кальциевое жидкое стекло, применение которого можно встретить в процессе изготовления красок, обладает такими характеристиками:

  • оно имеет бесцветную прозрачную фактуру;
  • стойко переносит атмосферное воздействие;
  • беспрепятственно сочетается с разными химическими средами, так как ко многим из них оно нейтрально.

Недостатком кальциевого состава является относительно высокая стоимость вещества. Также необходимо учесть, что встретить в свободной продаже его практически невозможно.

Более востребованным среди пользователей является жидкое стекло натриевое. Его физико-химические характеристики сопоставимы с двумя другими составами. Однако, ценник более низкий, чем у двух других.

В быту можно услышать, что силикатный клей и жидкое стекло используют с одинаковой целью. Это верно, так как двумя понятиями определяется одно и то же вещество.

Оно имеет в большинстве случаев строительное предназначение, применяется в большинстве ситуаций для герметизации конструкций.

ВИДЕО: Использование жидкого стекла в ремонте квартиры

В чем плюсы жидкого стекла

Использовать жидкое стекло можно в качестве высококлассного гидроизолятора. За счет его применения удается сформировать защитный слой от грунтовых вод и от внешних атмосферных факторов. С этой целью обрабатывают все конструкции, так или иначе контактирующие с водой:

  • бассейны;
  • колодцы;
  • цоколи и подвалы.

Материал способен обеспечить антикоррозионную защиту укрываемым поверхностям. Данное качество применяется при обработке открытых металлических поверхностей имеющих потенциальное соприкосновение с водой или влагой. Натриевым силикатным клеем обрабатывают трубы.

Применяя подобный гидроизолятор, можно избежать появления очагов плесени или иных грибковых образований. Прозрачный слой является некомфортной средой для их развития.

Адгезионные характеристики обеспечивают материалу отличную клеящую способность. Этот параметр важен для надежного удержания состава на любых поверхностях. Покрытие силикатное натриевое, применение которого обосновано во многих случаях, обеспечит надежное сопряжение различных строительных материалов. Также его используют в качестве одного из компонентов для бетонных растворов.

Бетон с добавлением ЖС — срез

Огнеупорные свойства материала являются актуальными для обеспечения защиты от пожаров. Объясняя характеристики натриевого силиката, нужно учитывать, что это такое вещество, имеющее температуру плавления выше 1300 градусов. Соответственно при обработке им определенных поверхностей можно добиться качественной защиты от несанкционированного возгорания.

В домашнем строительстве можно увеличивать прочность отдельных хрупких элементов, покрывая их слоем силикатного материала. Защитный слой предотвратит разрушение. Когда используют жидкое стекло в бетонном растворе, то это увеличивает прочностные характеристики бетона в 1,5-2 раза.

Экологические параметры материала соответствуют всем действующим нормам. В составе отсутствуют токсичные примеси, оказывающие негативное влияние на человека. Контакт с такой поверхностью безопасный.

Применение жидкого стекла в строительстве

В бытовых случаях можно проводить грунтование бетонной стяжки, для чего подойдет именно раствор жидкого стекла. Его слой впитается на определенную глубину и значительно повысит ее прочность. Чтобы приготовить такой раствор придется смешать цемент с натриевым силикатом в равных соотношениях.

Обработка бетонной поверхности — один из этапов повышения гидро- и теплоизоляции

Вначале готовят бетонную смесь, вливая в нее воду, а затем домешивают в состав прозрачный герметик. Размешивать смесь требуется строительным миксером достаточно быстро, чтобы она не успела затвердеть в емкости. Также быстро ее наносим на поверхность.

Необходимо в процессе учитывать такие факторы:

  • примерная скорость кристаллизации чистого жидкого стекла составляет около 10-15 мин, а в растворе он может затвердевать до нескольких часов;
  • если раствор начинает кристаллизоваться до его выработки из емкости, то необходимо добавить в него немного воды;
  • когда предполагается кладка на поверхность, то для грунтовки используют водный раствор клея;
  • плитку необходимо класть сразу же, не дожидаясь застывания, так как образующаяся пленка в процессе кристаллизации может блокировать качественную сцепку.

Наибольшая востребованность проявляется во время обеспечения колодцев и открытых полостей гидроизоляцией. В процессе работ наносят чистый материал на всю предполагаемую площадь. Вторым слоем идет раствор из герметика, песка и цемента в равных пропорциях.

Особое внимание в колодцах, собранных из бетонных колец, необходимо уделить стыкам.

Схема гидроизоляции фундамента жидким стеклом

Если требуется приготовить раствор для гидроизоляции, например, подвалов, цокольных этажей от грунтовых вод или при формировании искусственных водоемов, то достаточно будет смешать 10%-ный раствор.

Гидроизоляция подвала изнутри

Также можно пользоваться раствором, чтобы обрабатывать полы. Смешиваем клей и воду в соотношении 1:5,5 и вливаем в бетон (песок и цемент в соотношении 2,5:1).

Для отделки всевозможных трещин и пустот подойдет свой способ применения материала. Нужно создать строительный коктейль из песка, цемента и стекла в пропорциях 3:1:1.

Внешняя обработка

Свое применение силикаты нашли в жидкой штукатурке. Такое средство обеспечивает защиту стене снаружи от негативного воздействия атмосферных осадков. При этом не происходит пропитывание стен влагой, а затем многократное перемерзание и оттаивание. Помогает раствор, в котором часть клея, две части цемента и пять частей песка. Можно делать состав на основе извести.

Чтобы качественней все держалось, рекомендуем прогрунтовать основу разбавленным прозрачным герметиком. Нередко облицовка печей и каминов проводится с включенным в состав жидким стеклом. За счет стойкости к высоким температурам все надежно удерживается на вертикальной поверхности.

Деревянные поверхности также допускается обрабатывать прозрачным слоем. Он способствует защите от грибков и плесени. Поверхность предварительно рекомендуем отшлифовать, а раствор будет на воде иметь 20%-ную концентрацию, чтобы легче пропитывался. Если требуется покрыть что-либо, имеющее небольшие габариты, то можно данный элемент непосредственно окунать в емкость с раствором. Также слой будет хорошо держаться, если его нанести при помощи малярного валика или при распылении из пульверизатора.

Обработка террасы увеличивает срок службы дерева и делает ее более эстетичной

Сфера применения не ограничивается только строительством. Это могут быть ремонтные, отделочные и даже работы в саду. Состав используют для укладки напольных и настенных материалов, обрабатывают ими металлические и чугунные коммуникации, покрывают кузов автомобилей от коррозии и многое другое. Садоводы силикатным клеем смазывают места среза на дереве – при санитарной или профилактической обрезке кроны.

ВИДЕО: Как удалить плесень навсегда

Жидкое стекло для автомобиля — что это такое и какой эффект [ личный опыт ]

Расскажем о жидком стекле для машины – что это такое и зачем нужно. Описана технология применения, его функции, а также отзыв о данном средстве из личного опыта. В конце статьи видео — как правильно применять данную полироль для создания зеркального эффекта на кузове авто.

Что это такое

Ухоженное наполированное авто выглядит престижно и дорого, независимо от реальной цены. Обычно в качестве полировочного средства используют составы на основе воска. Но существует более качественное, простое в использовании средство – жидкое стекло. Обработать машину с помощью данного препарата можно своими руками. Оно способно воссоздать на поверхности кузова эффект зеркала – на ней будет отражаться все, что находится вокруг. Эффект более заметен, чем от воска. Отполированный таким составом автомобиль всегда будет приковывать взгляды.

Какие бывают разновидности

Продается в разном виде. Существуют специальные емкости с жидкостью, которые нужно наносить на поверхность кузова и дожидаться высыхания – состав кристаллизируется и образует глянцевую поверхность.

Существуют полироли в виде паст. Они также наносятся на обезжиренную поверхность автомобиля с помощью машинки и кристаллизируются. Вещества активно вступают в реакцию с поверхностью авто, тем самым образуя зеркальный эффект.

Как происходит обработка

Перед полировкой автомобиль нужно вымыть и высушить. На поверхности не должно оставаться грязи и жира. Некоторые производители рекомендуют производить очистку фирменными средствами, чтоб эффект был более выражен. Шампунь должен обладать обезжиривающим эффектом и не содержать воска. Обычно наборы для полировки жидким стеклом содержат необходимые компоненты для обработки кузова. После обработки и высыхания автомобиля наносится сам препарат. Обычно состав наливают на губку и протирают им поверхность. По истечении 1-2 минут кузов протирают влажной тряпкой. Далее нужно оставить машину просушиться.

Стоит помнить, что после полировки не рекомендуется сразу отправлять в путь. Минимальное время, через которое можно осуществлять езду (и только в сухую погоду), – 1 час. Также после нанесения состава в течение трёх суток нельзя мыть автомобиль.

Покрытия хватает обычно на полгода. Всё зависит от самого средства и стоимости – не стоит ждать от дешёвых препаратов большого срока службы. Также составы спреи не обладают большой долговечностью. Обычного средства пасты должно хватать на 10-15 моек машины.

Какой эффект

После применения жидкого стекла эффект потрясающий. Кузов машины начинает блестеть, как будто из салона. Капли сами скатываются с авто, выглядит это великолепно. По ощущениям от цвета похоже на то, когда кузов покрыт водной плёнкой после мойки. Цвет стал ярким и насыщенным. Если сравнивать с обычными полиролями на основе воска – то жидкое стекло намного лучше. Оно не только выполняет эстетическую функцию, но защищает кузов от коррозии, устраняет мелкие царапины. В жару защищает от выгорания, обладает водоотталкивающими свойствами. Автомобиль легче моется, к нему не пристает грязь, пленка защищает кузов от царапин.

Видео — как правильно наносить


Делал себе на Рено Дастер. Не поверил рекламным заявлениям, что машина будет блестеть, но рискнул попробовать. Уж сильно хвалят в интернете. Хотел замаскировать мелкие царапинки. После нанесения чуда не произошло. Кузов стал блестеть, пропали мелкие царапинки, но не было вау-эффекта. Он произошел спустя неделю.

По ощущению цвет машины стал ярче. Как в рекламе прикольно сползают капельки с машины.

Перед началом холодов следует обработать автомобиль составом «жидкое стекло». Зимой не часто моем машину, значит, его должно хватить надолго. Он будет оберегать кузов от реагентов с солью, которыми обильно поливают дороги. По наступлению весны кузов машины будет без рыжих пятен. Рекомендую!

Жидкое стекло: новое состояние вещества

Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , сообщает об открытии нового состояния вещества: жидкого стекла. Химики и физики из Констанцкого университета, участвовавшие в исследовании, говорят, что это новое состояние материи показывает ранее неизвестные структурные элементы.

Стекла уникальны по своим химическим свойствам, потому что, в отличие от других материалов, они не следуют обычным схемам кристаллизации при преобразовании из жидкости в твердое тело.В очках молекулы «замораживаются» на месте до кристаллизации, по сути, переходя в метастабильное физическое состояние, которое ученые до сих пор не полностью понимают. Дилемма превращения стекла в жидкость и наоборот известна как стеклование.

В этом недавнем исследовании группа Констанца под руководством профессоров химии и физики Андреаса Цумбуша и Матиаса Фукса разработала модельную систему суспензий эллипсоидных коллоидов. Хотя использование коллоидных суспензий является обычным явлением для исследования стеклования, в большинстве суспензий используются сферические коллоиды.Команда Зумбуша решила спроектировать и разработать эллипсоидные коллоиды, чтобы взглянуть на стеклование с новой точки зрения — задуманная игра слов.

«Из-за своей отличной формы наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — объясняет Зумбуш.

Их эксперименты с эллипсоидными коллоидами выявили непредвиденное состояние вещества — жидкого стекла. Другими словами, состояние, в котором частицы стекла могут двигаться, но не могут вращаться.Это состояние создает структуру, в которой частицы группируются вместе, что в конечном итоге препятствует образованию упорядоченного состояния материи. Как объясняет Science Daily: «Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием материи, ожидаемым от термодинамики».

Это открытие претворяет теорию в жизнь и может помочь в разработке самосборных коллоидных сверхструктур. «Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — заключает Фукс.«Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, которого научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени».

Источник: PNAS , Science Daily

Жидкое стекло обнаружено как новое состояние вещества

Как ни странно, стекло — удивительно загадочный материал. Теперь ученые из Университета Констанца определили новое состояние вещества, называемое жидким стеклом, которое обладает некоторыми необычными свойствами.

Это стойкое заблуждение, что стекло уже — это жидкость, распространяемая дезинформированными учителями средней школы и экскурсоводами. Но технически это не так — стекло — это аморфное твердое тело. Обычно, когда вещество переходит из жидкости в твердое тело, ранее свободно текущие атомы выстраиваются в твердое кристаллическое образование. Но со стеклом дело обстоит иначе: его атомы «застывают» в неупорядоченном состоянии.

По крайней мере, так обычно бывает. В новом исследовании ученые обнаружили форму стекла, в которой атомы проявляют сложное поведение, которое никогда раньше не наблюдалось в объемном стекле.По сути, атомы могут двигаться, но не могут вращаться.

Команда сделала это открытие в модельной системе коллоидных суспензий. Эти смеси состоят из крупных твердых частиц, взвешенных в жидкости, что облегчает ученым наблюдение за физическим поведением атомов или молекул. Обычно эти частицы представляют собой сферы, но для этого эксперимента команда использовала эллиптические частицы, чтобы можно было определить направление, в котором они указывали.

Диаграмма, показывающая положения и ориентацию эллиптических частиц группы в состоянии жидкого стекла

Исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса

Исследователи протестировали различные концентрации частиц в жидкости, отслеживая, насколько хорошо они могут двигаться и вращаться.В конце концов они обнаружили, что при более высоких концентрациях частицы блокируют друг друга от вращения, но они все еще могут двигаться, образуя состояние жидкого стекла.

«При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что приводило к образованию стекловидных состояний, в которых частицы группировались в локальные структуры с аналогичной ориентацией», — говорит Андреас Зумбуш, ведущий автор исследования.

Команда утверждает, что наблюдаемое поведение происходит от двух конкурирующих процессов стеклования, взаимодействующих друг с другом.Жидкое стекло предсказывалось на протяжении десятилетий, и новое наблюдение предполагает, что аналогичные процессы могут работать и в других стеклообразующих системах.

«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — говорит Маттиас Фукс, старший автор исследования. «Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, к которому научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени».

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

Источник: Университет Констанца

Факт или вымысел ?: Стекло — это (переохлажденная) жидкость

В средневековых европейских соборах стекло иногда выглядит странно. Некоторые панели внизу толще, чем вверху. Стекло, кажущееся твердым, похоже, расплавилось. По словам гидов, интернет-слухов и даже учителей химии в старших классах, это свидетельство того, что стекло на самом деле является жидкостью. А поскольку стекло твердое, оно должно быть переохлажденной жидкостью.

Стекло, однако, на самом деле не является ни жидкостью — переохлажденной, так и твердой.Это аморфное твердое тело — состояние где-то между этими двумя состояниями материи. И все же жидких свойств стекла недостаточно, чтобы объяснить окна с более толстым дном, потому что атомы стекла движутся слишком медленно, чтобы изменения были видны.

Твердые тела — это высокоорганизованные структуры. «Они включают кристаллы, такие как сахар и соль, миллионы атомов в которых выстроены в ряд», — объясняет Марк Эдигер, профессор химии из Университета Висконсина в Мэдисоне. «Жидкости и стаканы не имеют такого порядка», — отмечает он.Стекла, хотя и более организованы, чем жидкости, не достигают жесткого порядка кристаллов. «Аморфность означает, что в ней нет дальнего порядка», — говорит Эдигер. «С твердым телом — если вы его возьмете, он сохраняет свою форму», — добавляет он.

При производстве стекла материал (часто содержащий диоксид кремния) быстро охлаждается из жидкого состояния, но не затвердевает, когда его температура опускается ниже точки плавления. На этом этапе материал представляет собой переохлажденную жидкость, промежуточное состояние между жидкостью и стеклом.Чтобы стать аморфным твердым телом, материал дополнительно охлаждают до температуры ниже температуры стеклования. После этого молекулярное движение атомов материала замедлилось почти до полной остановки, и теперь материал представляет собой стекло. Эта новая структура не так организована, как кристалл, потому что она не замерзла, но она более организована, чем жидкость. По словам Эдигера, для практических целей, например для хранения напитка, стекло похоже на твердое тело, хотя и неорганизованное.

Подобно жидкостям, эти неупорядоченные твердые тела могут течь, хотя и очень медленно.«В течение долгого времени молекулы, составляющие стекло, сдвигаются и превращаются в более стабильное кристаллическое образование», — объясняет Эдигер. Чем ближе стекло к температуре стеклования, тем больше оно сдвигается; чем дальше от точки перехода, тем медленнее движутся его молекулы и тем более твердым он кажется.

Каким бы ни было стекло с проточным стеклом, это не объясняет, почему некоторые старинные окна толще внизу. Другие, даже более старые очки не выглядят так же растаявшими.На самом деле, у древних египетских сосудов нет такого провисания, говорит Роберт Брилл, исследователь античного стекла из Музея стекла Корнинга в Корнинге, штат Нью-Йорк. Кроме того, соборное стекло не должно течь, потому что оно на сотни градусов ниже его температуры стеклования. — добавляет Эдигер. Математическая модель показывает, что для того, чтобы стекло в соборе при комнатной температуре перестроилось и выглядело расплавленным, потребуется больше времени, чем существует Вселенная.

Почему старое европейское стекло толще с одного конца, вероятно, зависит от того, как оно было изготовлено.В то время стеклодувы создавали стеклянные цилиндры, которые затем сплющивали, чтобы получилось стекло. Получающиеся куски никогда не могли быть однородно плоскими, и рабочие, устанавливающие окна, по той или иной причине предпочитали класть более толстые стороны стекла внизу. Это придает им расплавленный вид, но не означает, что стекло — настоящая жидкость.

промышленное стекло | Британника

промышленное стекло , также называемое архитектурным стеклом , твердый материал, который обычно является блестящим и прозрачным на вид и демонстрирует большую долговечность при воздействии природных элементов.Эти три свойства — блеск, прозрачность и долговечность — делают стекло предпочтительным материалом для изготовления таких предметов домашнего обихода, как оконные стекла, бутылки и лампочки. Однако ни одно из этих свойств по отдельности, ни все они вместе не являются достаточными или даже необходимыми для полного описания стекла. Согласно современным научным представлениям, стекло — это твердый материал, имеющий атомную структуру жидкости. Сформулировано более подробно, следуя определению, данному в 1932 году физиком W.H.Захариасен, стекло представляет собой протяженную трехмерную сеть атомов, образующих твердое тело, в котором отсутствует периодичность (или повторяющееся, упорядоченное расположение), характерная для кристаллических материалов.

Обычно стекло образуется при охлаждении расплавленной жидкости таким образом, чтобы предотвратить упорядочение атомов в кристаллическое образование. Вместо резкого изменения структуры, которое имеет место в кристаллическом материале, таком как металл, когда он охлаждается ниже точки плавления, при охлаждении стеклообразующей жидкости происходит постоянное повышение жесткости жидкости до тех пор, пока атомы практически не замораживаются. более или менее случайное расположение, подобное расположению, которое они имели в текучем состоянии.И наоборот, при нагревании твердого стекла происходит постепенное размягчение структуры, пока она не достигнет жидкого состояния. Это монотонно меняющееся свойство, известное как вязкость, позволяет изготавливать изделия из стекла непрерывно, при этом сырье плавится до однородной жидкости, подается в виде вязкой массы на формовочную машину для изготовления определенного продукта, а затем охлаждается до твердого состояния. и жесткое состояние.

В этой статье описываются состав и свойства стекла и его формирование из жидких расплавов.В нем также описываются процессы промышленного производства стекла и стеклоформования, а также рассматривается история стекловарения с древних времен. При этом в статье основное внимание уделяется составу и свойствам оксидных стекол, которые составляют основную часть товарного тоннажа стекла, а также традиционным методам термического плавления или плавления стекла. Однако внимание также уделяется другим неорганическим стеклам и менее традиционным производственным процессам.

Подробное описание физики стеклообразного состояния см. В статье «Аморфное твердое тело».Для полной обработки различных художественных применений стекла см. Витражи и изделия из него.

Стеклянные композиции и аппликации

Из различных семейств стекла, представляющих коммерческий интерес, большинство основано на кремнеземе или диоксиде кремния (SiO 2 ), минерале, который в большом количестве встречается в природе, особенно в кварце и пляжных песках. Стекло, изготовленное исключительно из кремнезема, известно как кварцевое стекло или стекловидный кремнезем. (Его также называют плавленым кварцем, если он получен при плавлении кристаллов кварца.) Кремнеземное стекло используется там, где требуются высокая рабочая температура, очень высокая термостойкость, высокая химическая стойкость, очень низкая электропроводность и хорошая ультрафиолетовая прозрачность. Однако для большинства изделий из стекла, таких как контейнеры, окна и лампочки, основными критериями являются низкая стоимость и хорошая долговечность, а стекла, которые лучше всего соответствуют этим критериям, основаны на системе натриево-кальциево-кремнеземистая. Примеры этих стекол приведены в таблице «Состав типичных оксидных стекол».

Состав типичных оксидных стекол
оксидный ингредиент (в процентах по весу)
стеклянная семья стеклянная аппликация диоксид кремния
(SiO 2 )
сода
(Na 2 O)
известь
(CaO)
оксид алюминия
(Al 2 O 3 )
магнезия
(MgO)
стекловидный кремнезем печные трубы, тигли для плавления кремния 100.0
силикат натриево-кальциевый окно 72,0 14,2 10.0 0,6 2,5
контейнер 74.0 15.3 5,4 1.0 3,7
лампочка и трубка 73,3 16.0 5.2 1.3 3.5
посуда 74.0 18.0 7,5 0,5
боросиликат натрия химическая посуда 81,0 4.5 2.0
свинцово-щелочной силикат свинцовый «кристалл» 59.0 2.0 0,4
телевизионная воронка 54,0 6.0 3.0 2.0 2.0
алюмосиликат стеклянная галогенная лампа 57.0 0,01 10.0 16.0 7.0
стеклопластик «Е» 52,9 17,4 14,5 4.4
оптический «Корона» 68.9 8,8
оксидный ингредиент (в процентах по весу)
стеклянная семья стеклянная аппликация оксид бора
(B 2 O 3 )
оксид бария
(BaO)
оксид свинца
(PbO)
оксид калия
(K 2 O)
оксид цинка
(ZnO)
стекловидный кремнезем печные трубы, тигли для плавления кремния
силикат натриево-кальциевый окно
контейнер след 0.6
лампочка и трубка 0,6
посуда
боросиликат натрия химическая посуда 12.0
свинцово-щелочной силикат свинцовый «кристалл» 25,0 12.0 1.5
телевизионная воронка 23.0 8.0
алюмосиликат стеклянная галогенная лампа 4.0 6.0 след
стеклопластик «Е» 9.2 1.0
оптический «Корона» 10.1 2,8 8,4 1.0

После кремнезема многие «натронно-известковые» стекла содержат в качестве основных компонентов соду или оксид натрия (Na 2 O; обычно получают из карбоната натрия или кальцинированной соды) и известь или оксид кальция (CaO; обычно полученный из обжаренного известняка).К этой основной формуле могут быть добавлены другие ингредиенты для получения различных свойств. Например, добавляя фторид натрия или фторид кальция, можно получить полупрозрачный, но непрозрачный продукт, известный как опаловое стекло. Другой вариант на основе диоксида кремния — боросиликатное стекло, которое используется там, где требуется высокая термостойкость и высокая химическая стойкость, например, в химической стеклянной посуде и автомобильных фарах. В прошлом «хрустальная» посуда из свинца изготавливалась из стекла, содержащего большое количество оксида свинца (PbO), что придавало продукту высокий показатель преломления (отсюда и блеск), высокий модуль упругости (отсюда звучность или «кольцо»). ”), И большой рабочий диапазон температур.Оксид свинца также является основным компонентом припоев для стекла или герметизирующих стекол с низкими температурами обжига.

Другие стекла на основе диоксида кремния представляют собой алюмосиликатные стекла, которые занимают промежуточное положение между стекловидным диоксидом кремния и более распространенными силикатно-натриевыми стеклами по термическим свойствам, а также по стоимости; стекловолокно, такое как стекло E и стекло S, используемое в пластмассах, армированных волокном, и в теплоизоляционной вате; и оптические стекла, содержащие множество дополнительных основных компонентов.

Без кремния

Оксидные стекла не на основе диоксида кремния не имеют большого коммерческого значения.Обычно это фосфаты и бораты, которые находят некоторое применение в биорезорбируемых продуктах, таких как хирургическая сетка и капсулы с замедленным высвобождением.

Стекла неоксидные

Фторидные стекла тяжелых металлов

Из неоксидных стекол фторидные стекла из тяжелых металлов (HMFG) потенциально могут использоваться в телекоммуникационных волокнах из-за их относительно низких оптических потерь. Однако они также чрезвычайно трудны в формировании и обладают плохой химической стойкостью. Наиболее изученной группой HMFG является так называемая группа ZBLAN, содержащая фториды циркония, бария, лантана, алюминия и натрия.

Стекловидные металлы

Другая неоксидная группа — стеклообразные металлы, образующиеся при высокоскоростной закалке жидких металлов. Возможно, наиболее изученным стеклообразным металлом является соединение железа, никеля, фосфора и бора, которое коммерчески доступно как Metglas (торговая марка). Используется в гибких магнитных экранах и силовых трансформаторах.

Последним классом неоксидных некристаллических веществ являются халькогениды, которые образуются при плавлении вместе халькогенных элементов серы, селена или теллура с элементами из группы V ( e.g., мышьяка, сурьмы) и IV группы ( например, германий) периодической таблицы Менделеева. Благодаря своим полупроводниковым свойствам халькогениды нашли применение в устройствах переключения порогов и памяти, а также в ксерографии. Связанный конечный член этой группы — твердые элементарные аморфные полупроводники, такие как аморфный кремний (a-Si) и аморфный германий (a-Ge). Эти материалы являются основой большинства фотоэлектрических приложений, таких как солнечные элементы в карманных калькуляторах. Аморфные твердые тела имеют жидкоподобный атомный порядок, но не считаются настоящими стеклами, потому что они не демонстрируют непрерывного перехода в жидкое состояние при нагревании.

В некоторых стеклах можно вызвать определенную степень кристаллизации в обычно неупорядоченной атомной структуре. Стекловидные материалы, обладающие такой структурой, называются стеклокерамикой. Коммерчески полезная стеклокерамика — это стеклокерамика, в которой высокая плотность неориентированных кристаллов одинакового размера достигается в объеме материала, а не на поверхности или в отдельных областях. Такие продукты неизменно обладают прочностью, намного превышающей прочность исходного стекла или соответствующей керамики.Яркими примерами являются сосуды для приготовления пищи Corning Ware (торговая марка) и дентальные имплантаты Dicor (торговая марка).

Помимо стеклокерамики, полезные изделия из стекла могут быть получены путем смешивания керамических, металлических и полимерных порошков. Большинство продуктов, изготовленных из таких смесей или композитов, проявляют свойства, которые являются комбинацией свойств различных ингредиентов. Хорошими примерами композитных продуктов являются пластмассы, армированные стекловолокном, для использования в качестве жестких эластичных твердых тел, а также толстопленочные проводники, резисторы и диэлектрические пасты с заданными электрическими свойствами для упаковки микросхем.

В природе встречается несколько видов неорганических стекол. К ним относятся обсидианы (вулканическое стекло), фульгариты (образованные ударами молнии), тектиты, обнаруженные на суше в Австралазии, и связанные с ними микротектиты со дна Индийского океана, молдавиты из Центральной Европы и стекло Ливийской пустыни из западного Египта. Благодаря своей чрезвычайно высокой химической стойкости под водой, микротектитовые композиции представляют значительный коммерческий интерес для иммобилизации или переработки опасных отходов.

аморфное твердое тело | физика | Британника

аморфное твердое тело , любое некристаллическое твердое тело, в котором атомы и молекулы не организованы в определенную структуру решетки. К таким твердым веществам относятся стекло, пластик и гель.

Твердые и жидкие вещества являются формами конденсированного состояния; оба состоят из атомов, находящихся в непосредственной близости друг от друга. Но их свойства, конечно, сильно различаются. В то время как твердый материал имеет четко определенный объем и четко определенную форму, жидкость имеет четко определенный объем, но форма, которая зависит от формы контейнера.Другими словами, твердое тело демонстрирует сопротивление сдвигу, а жидкость — нет. Внешние силы могут скручивать, изгибать или искажать форму твердого тела, но (при условии, что силы не превышают предел упругости твердого тела) оно «возвращается» к своей исходной форме, когда силы снимаются. Жидкость течет под действием внешней силы; он не держит форму. Эти макроскопические характеристики составляют существенные отличия: жидкость течет, не имеет определенной формы (хотя ее объем определен), не выдерживает напряжения сдвига; твердое тело не течет, имеет определенную форму и проявляет упругую жесткость по отношению к напряжению сдвига.

Британская викторина

Наука: факт или вымысел?

Ты загорелся физикой? Головоломка по поводу геологии? С помощью этих вопросов отделите научные факты от вымысла.

На атомном уровне эти макроскопические различия возникают из-за фундаментального различия в природе атомного движения.На рис. 1 схематически изображены движения атомов в жидкости и твердом теле. Атомы в твердом теле неподвижны. Каждый атом остается близко к одной точке в пространстве, хотя атом не неподвижен, а вместо этого быстро колеблется вокруг этой фиксированной точки (чем выше температура, тем быстрее он колеблется). Фиксированную точку можно рассматривать как усредненный по времени центр тяжести быстро покачивающегося атома. Пространственное расположение этих фиксированных точек составляет прочную структуру атомного масштаба.Напротив, жидкость не имеет прочного расположения атомов. Атомы в жидкости подвижны и постоянно блуждают по материалу.

Различие между кристаллическими и аморфными твердыми телами

Есть два основных класса твердых тел: кристаллические и аморфные. Что отличает их друг от друга, так это природа их атомной структуры. Существенные различия показаны на рисунке 2. Основные особенности расположения атомов в аморфных твердых телах (также называемых стеклами), в отличие от кристаллов, показаны на рисунке для двумерных структур; ключевые моменты переносятся на реальные трехмерные структуры реальных материалов.На рисунке в качестве ориентира также приводится схема расположения атомов в газе. На рисунках, представляющих кристаллическую (A) и стеклянную (B) структуры, сплошные точки обозначают неподвижные точки, вокруг которых колеблются атомы; для газа (C) точки обозначают снимок одной конфигурации мгновенных положений атомов.

Рис. 2. Расположение атомов в (A) кристаллическом твердом теле, (B) в аморфном твердом теле и (C) в газе.

Британская энциклопедия, Inc.

Атомные позиции в кристалле демонстрируют свойство, называемое дальним порядком или поступательной периодичностью; позиции повторяются в пространстве в обычном массиве, как на рисунке 2A. В аморфном твердом теле поступательная периодичность отсутствует. Как показано на рисунке 2B, дальний порядок отсутствует. Однако атомы не распределены в пространстве случайным образом, как в газе на Рисунке 2C. В примере стекла, показанном на рисунке, у каждого атома есть три ближайших соседних атома на том же расстоянии (называемом длиной химической связи) от него, как и в соответствующем кристалле.Все твердые вещества, как кристаллические, так и аморфные, обладают ближним (атомным) порядком. (Таким образом, термин «аморфный», буквально «не имеющий формы или структуры», на самом деле неверен в контексте стандартного выражения «аморфное твердое тело».) Четко определенный ближний порядок является следствием химической связи между атомами, которая является отвечает за удержание твердого тела вместе.

Помимо терминов аморфное твердое тело и стекло, другие используемые термины включают некристаллическое твердое тело и стекловидное твердое тело.Аморфное твердое тело и некристаллическое твердое тело — более общие термины, в то время как стекло и стекловидное твердое тело исторически относились к аморфному твердому веществу, полученному путем быстрого охлаждения (закалки) расплава, как в сценарии 2 на рисунке 3.

Рисунок 3: Два общие пути охлаждения, по которым группа атомов может конденсироваться. Путь 1 — это путь к кристаллическому состоянию; маршрут 2 — это путь быстрой закалки к аморфному твердому состоянию.

Британская энциклопедия, Inc.

На рисунке 3, который следует читать справа налево, показаны два типа сценариев, которые могут возникнуть, когда охлаждение вызывает конденсацию определенного количества атомов из газовой фазы в жидкую фазу, а затем в твердую фазу.Температура отображается по горизонтали, а объем, занимаемый материалом, отображается по вертикали. Температура T b — точка кипения, T f — точка замерзания (или плавления) и T g — температура стеклования. В сценарии 1 жидкость замерзает при T f в кристаллическое твердое тело с резким скачком объема. Обычно это происходит, когда охлаждение происходит медленно.Однако при достаточно высоких скоростях охлаждения большинство материалов демонстрируют другое поведение и переходят по маршруту 2 в твердое состояние. T f обходится, и жидкое состояние сохраняется до достижения более низкой температуры T g и реализации второго сценария затвердевания. В узком температурном диапазоне около T g , происходит стеклование: жидкость замерзает в аморфное твердое тело без резких скачков объема.

Температура стеклования T g не так четко определена, как T f ; T г немного смещается вниз при снижении скорости охлаждения. Причиной этого явления является резкая температурная зависимость времени отклика молекулы, на что грубо указывают значения порядка величины, показанные на верхней шкале рисунка 3. Когда температура опускается ниже T g , время отклика для молекулярной перестройки становится намного больше, чем экспериментально доступное время, так что жидкоподобная подвижность (рис. 1, справа) исчезает, а атомная конфигурация становится замороженной в набор фиксированных положений, к которым атомы привязаны (рис. , слева и 2B).

Некоторые учебники ошибочно описывают стекла как недостаточно охлажденные вязкие жидкости, но на самом деле это неверно. Вдоль участка маршрута 2, обозначенного как жидкость на рисунке 3, это часть, лежащая между T f и T g , которая правильно связана с описанием материала как переохлажденной жидкости ( переохлаждение означает, что его температура ниже T f ). Но ниже T г , в стекольной фазе это истинное твердое тело (проявляющее такие свойства, как упругая жесткость против сдвига).Небольшой наклон сегментов линии кристалла и стекла на фиг.3 по сравнению с большим наклоном жидкостной секции отражает тот факт, что коэффициент теплового расширения твердого тела мал по сравнению с коэффициентом теплового расширения жидкости.

Ученые открывают новое состояние материи

Исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса

  • Поиск ответов о твердом стекле привел ученых к созданию новой фазы материи.
  • Жидкое стекло — это слегка упорядоченная средняя область между коллоидом и твердым телом.
  • «Переходное» состояние жидкого стекла может помочь ученым понять неупорядоченное твердое стекло.

    В ходе нового захватывающего исследования ученые открыли новую фазу вещества: жидкое стекло.

    Вы любите крутые научные эксперименты. И мы тоже. Давайте вместе порезвимся.

    Стекло

    обладает особыми свойствами, wild , которые делают его постоянным интересом как для ученых, так и для широкой публики, а это означает, что исследования поведения стекла все еще продвигаются вперед довольно далеко.Жидкое стекло может помочь ученым лучше понять другие части стеклянной головоломки.

    Подумайте о том, как лед замерзает — не только в морозильной камере, но даже в виде снежинки или над лужами. Вы можете невооруженным глазом увидеть, насколько упорядочен этот процесс, когда кристаллы образуются и выходят, например, к центру пруда или по краю лотка для кубиков льда. Вот как почти каждая жидкость превращается почти в каждое твердое тело: сначала организуясь и становясь кристаллической.

    Но не стекло.Этот загадочный переход от жидкости к твердому телу больше похож на подростков, пойманных на кеггере: они заморожены точно на месте, без какого-либо порядка.

    Стекло не образует кристаллов, и твердое стекло не имеет предсказуемой структуры. Если это звучит странно, теперь вы понимаете, почему люди стекаются изучать странности стекла.

    Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    В этом случае исследователи из Университета Констанца в Германии использовали сопоставимую химическую смесь, называемую коллоидной суспензией, для выделения и выделения жидкого стекла. Они объяснили в своем заявлении:

    «Используя модельную систему, включающую суспензии специально созданных эллипсоидных коллоидов, исследователи обнаружили новое состояние вещества, жидкое стекло, при котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое имеет в объемных стеклах ранее не наблюдалось.”

    Помните те старые вышитые бисером чехлы для автомобильных сидений, когда вы были ребенком? Бусины удерживаются на месте в одном направлении за счет структуры ремня, но они могут свободно вращаться по другой оси. Для нас это имеет больше смысла как способ поведения материи. Напротив, жидкое стекло похоже на жуткий атомный гироскоп, который всегда смотрит в одну сторону, независимо от того, как вы его двигаете. Как будто магнит действует вне кадра.


    Лучшие стеклорезы

    Red Devil 106370 Стеклорез

    Самосмазывающийся стеклорез с пистолетной рукояткой IMT

    Bloomoak Professional Самосмазывающийся стеклорез


    Ученые приложили немало усилий, чтобы провести этот точный эксперимент, отчасти потому, что их коллоидная суспензия имеет необычную форму — вероятно, поэтому она и сработала.Они взяли каждую отдельную частицу в суспензии и растянули до продолговатой, а не сферической формы, которая больше похожа на большинство коллоидов, встречающихся в природе. ( Повседневные бытовые коллоиды включают дым, пыль, зефир, шампунь и жемчуг, плюс многие другие )

    В своих экспериментах исследователи обнаружили, что что-то в их сливающихся частицах пластика физически мешает им формировать «жидкий кристалл», который, как вы ожидаете, также образует стекло.Это говорит о том, что физическая форма частиц может играть роль в сложном, непредсказуемом поведении стекла.

    Как и во многих других науках, изучение новой переменной в игре может только помочь вам сузить проблему. Жидкое стекло — это всего лишь один шаг к более гладкому и гладкому завтраку.


    🎥

    Сейчас Смотрите это: Кэролайн Делберт Кэролайн Делберт — писатель, редактор книг, исследователь и заядлый читатель.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Неизвестная жидкая фаза, обнаруженная в стекле, — это «новый тип материала», говорят ученые

    Если использовать материалы до предела своих возможностей, могут произойти странные вещи — например, открытие ранее неизвестной фазы жидкости, о которой сообщили ученые, занимающиеся разработкой сверхтонкого стекла с высокой плотностью.

    Эти типы стекла используются по-разному, в том числе в OLED-дисплеях и оптических волокнах, но они могут иметь проблемы со стабильностью. Именно благодаря усилиям по решению этих проблем обнаружился этот другой тип материала.

    Важно отметить, что недавно открытая жидкая фаза обещает тонкое стекло, которое более стабильно и плотнее, чем материалы, которые были раньше, — прогресс, который может открыть различные способы использования стекла и даже совершенно новые типы устройств.

    «Есть много интересных свойств, которые возникли из ниоткуда, и никто не думал, что в тонких пленках можно будет увидеть эти фазы», ​​- говорит физик Захра Фахраи из Университета Пенсильвании.

    «Это новый вид материала».

    Стекло — это особый тип материала, который обычно образуется при затвердевании жидкости. Хотя его свойства становятся очень похожими на твердое, внутренняя структура стекла не сильно меняется от жидкой фазы. Это остается увлекательным переходом для ученых.

    В случае ультратонкого стекла этим переходом может быть трудно управлять, не сталкиваясь с такими проблемами, как кристаллизация, особенно в больших масштабах. Тонкие стекла сохраняют больше своих жидких свойств, чем обычно, что может привести к нестабильности и разрушению.

    В других стеклах метод, известный как осаждение из паровой фазы, при котором газ непосредственно превращается в твердое тело, используется вместо охлаждения жидкости, но неясно, поможет ли это улучшить стабильность ультра- тонкие очки.

    В новом исследовании исследователи потратили годы на эксперименты, чтобы установить, что осаждение из паровой фазы на самом деле снижает некоторые жидкоподобные свойства тонкого стекла.

    Именно в ходе этого процесса при понижении температуры до чрезвычайно низких температур была обнаружена новая фаза переохлажденной жидкости высокой плотности, которая отличалась от жидкой фазы, обычно наблюдаемой при производстве ультратонкого стекла.

    «Две жидкости имеют различные структуры, похожие на графен и алмаз, которые являются твердыми телами из углерода, но существуют в очень разных твердых формах», — говорит Фахраи.

    Последующие эксперименты подтвердили упаковку отдельных молекул в структуру, которая была не кристаллом, а чем-то еще. Основываясь на геометрии фазы, исследователи полагают, что это может иметь значение и для других типов материалов.

    Это означает возможность производства ультратонких стекол с гораздо более высокой плотностью — в некоторых случаях выше, чем у кристаллов — за счет осаждения из паровой фазы и новой фазы жидкости в стекле.

    Планируются дальнейшие исследования, чтобы точно установить, как происходит этот фазовый переход, в том числе более пристальное внимание к фазе осаждения, и это может помочь ученым решить некоторые другие оставшиеся загадки стекла.

    «Мы надеемся, что это фундаментальное понимание мотивирует больше приложений и лучшую способность разрабатывать тонкопленочные стекла с такими же улучшенными свойствами», — говорит Фахраи. «Если в тонких пленках понять взаимосвязь между структурой и свойствами, мы сможем добиться большего с помощью дизайна».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *