инструкция и советы как работать

Чтобы защитить различные виды поверхностей от пагубного атмосферного воздействия, используются разные водоотталкивающие средства. Среди них выделяется жидкое стекло, сфера его применения широка, им можно обрабатывать множество видов поверхностей, поэтому оно так популярно. Жидкое стекло своими руками можно сделать в домашних условиях, подробнее об этом будет рассказано далее.

Для чего используют жидкое стекло

Жидкое стекло часто используется для бытовых нужд, чтобы создать дополнительный барьер на металлических, деревянных, бетонных и других видах поверхностей от негативного влияния влаги. Кроме влагоотталкивающего свойства этот состав обладает другими положительными характеристиками:

• Предотвращает размножение бактерий;
• Не дает образовываться на поверхности статическому электричеству;
• Стекло хорошо проникает вглубь материала, закрывая трещинки и увеличивая его плотность;
• Увеличивает огнеупорные свойства материала, защищает от воздействия кислот.

Данное средство будет служить до 5 лет, расход его небольшой. Допустима работа в условиях высокой влажности в доме. Да того, как наносить жидкое стекло нужно все подготовить, ведь раствор высыхает быстро, поэтому мешкать времени не будет, необходимо, чтобы все необходимые инструменты были под рукой. Полученный слой имеет небольшую толщину, обычно требуется нанесение средства в несколько слоев.

Если жидкое стекло покупается, то важно изучить состав, чтобы выбрать подходящий вариант для конкретной цели.

Стекло хорошо проникает вглубь материала, закрывая трещинки и увеличивая его плотность.

В строительстве его используют чаще всего для следующих целей:

• Как гидроизолирующее средство стен подвалов и чердаков;
• Для обработки внутренних частей бассейнов;
• Как подготовительный материал перед окрашиванием и оклеиванием стен.

Так как стекло хорошо схватывается, его также применяют при укладке пола линолеумом, для придания декоративного вида подвесным потолкам, а также в автомобильной отрасли. В последнем случае используется для обработки кузова жидким стеклом своими руками или руками мастера, что обходится намного дороже, а разница обычно совсем незаметна. Кроме того раствор применяется в рукоделии. Характеристики, полученного средства напрямую связаны с температурой и иными показателями, применяемыми при производстве продукта.

Так как стекло хорошо схватывается, его также применяют для обработки кузова.

Из чего состоит

Можно выделить ряд методик производства жидкого стекла, в каждой из них за основу берутся элементы, используемые для создания других видов стекол. Самые распространенные методы производства:

• Крупинки песка и обычная питьевая сода совместно сплавляются путем использования высоких температур;
• На материал с кремнезём воздействуют смесью натрия, калия или лития температура воздействия остается на одном уровне;
• Соединяются щелочные растворы с диатомитами, либо трепелом, давление при этом применяется стандартное, а температура должна быть малой.

Такими методиками получают два вида жидкого стекла – калиевое и натриевое. Они отличаются между собой несколькими свойствами. Стекло с натрием имеет нижеперечисленные свойства:

• Высокая клейкость и адгезия с материалами;
• Устойчивость перед резкой сменой температурных показателей;
• Стойкость к погодным факторам.

Данный вид применяется при производстве бытовой химии, реставрации стеклянных предметов. Стекло с калием наделено теми же свойствами, но при этом не образует бликов на поверхности. Это свойство позволяет использовать его для обработки домов снаружи. Наличие характеристик огнеупорности и содержание в составе силикатных красок делает возможном использование при производстве электродов.

Выбирая из данных видов, нужно знать, что натриевый вид стоит дешевле, чем калиевый, обладающий лучшими свойствами. В продаже можно встретить порошкообразный состав, требующей предварительного разбавления по инструкции на упаковке. И готовый раствор, который удобнее использоваться в домашних условиях.

Натриевый вид стоит дешевле, чем калиевый, обладающий лучшими свойствами.

Специальный вид, применяемый, как полировка жидким стеклом своими руками авто, имеет несколько иной состав. Главным компонентом является диоксид кремния, производители скрывают дополнительные элементы, включающие в состав готовых растворов.

Его автовладельцы выбирают потому, что наносится стекло легко. Придает машине вид нового авто, держится покрытие около года, защищая кузов от воздействия окружающей среды.

Придает машине вид нового авто, держится покрытие около года, защищая кузов от воздействия окружающей среды.

Можно ли приготовить дома

Растворы с использованием жидкого стекла широко применяются для покрытия бетона, дерева. Обычно их приготовление сводится к смешиванию цемента, песка и жидкого стекла в необходимых пропорциях, которые зависит от целей нанесения.

А вот приготовить само жидкое стекло самостоятельно можно, но требует этот процесс глубокого познания в химии. Иначе правильно применить химические вещества будет невозможно.

Работать нужно аккуратно, чтобы не навредить своему здоровью, когда используются некоторые химические компоненты. Если есть уверенность в своих знаниях, то процесс приготовления не займет много времени, и найти необходимые ингредиенты будет несложно. При этом можно выбирать из нескольких рецептов. Ниже будут описаны самые простые из них.

Работать нужно аккуратно, чтобы не навредить своему здоровью, когда используются некоторые химические компоненты.

Приготовление жидкого стекла

Изготовление данного раствора, как и любой другой процесс, следует начинать с подготовки необходимых инструментов и материалов. Так при работе не придется отвлекаться на поиск недостающих предметов, что может помешать получению нужного состава, и он может получиться менее качественный, что приведет к ряду проблем.

Изготовление данного раствора, как и любой другой процесс, следует начинать с подготовки необходимых инструментов и материалов.

Необходимые инструменты

Итак, из инструментов нужно будет подготовить следующие:

• Емкость, где будут смешиваться ингредиенты, должна быть огнестойкой;
• Тёрка кухонная обыкновенная;
• Газовая горелка.

Как видите список не велик, необходимые материалы различаются в зависимости от выбранного рецепта, они будут перечислены непосредственно в их описание.

Необходимые материалы различаются в зависимости от выбранного рецепта.

Технология приготовления

Первый способ один из самых несложных, и подходящих также для полировки автомобилей, включает следующие ингредиенты:

• Свеча, стандартная парафиновая;
• Растворитель Уайт-Спирит.

Этапы приготовления смеси:

1. Свечку следует натереть на кухонной терке.
2. Далее натертый парафин помещают в приготовленную емкость, вливают в нее Уайт-Спирит, соотношение должно быть равно 2-3 частям растворителя на 1 часть парафина.
3. Размешивают ингредиенты до получения однородной массы.

Стоит предварительно проверить на качество, полученный состав, для этого можно нанести тряпкой смесь, например на фару автомобиля. В результате фара должна заблестеть, и вода с обработанного участка должна сразу скатываться. Если состав выполняет эти условия, то можно использовать его для полировки всего кузова машины.

Стоит предварительно проверить на качество, полученный состав, для этого можно нанести тряпкой смесь, например на фару автомобиля.

Следующий метод включают следующие ингредиенты:

• Чистый песок, в нем не должно быть никаких примесей;
• Сода.

Этапы изготовления:

1. В емкость нужно добавить одну часть песка на четыре части соды, емкость обязательно должна в этом методе использоваться огнеупорная.
2. Компоненты тщательно перемешиваются и растираются.
3. Далее емкость газовой грелкой нагревают, чтобы все компоненты растворились.
4. Следует промыть полученный раствор горячей водой.
5. В итоге и получается необходимое жидкое стекло.

Его также стоит проверить на небольшом участке перед началом работы. Возможно, для получения нужного варианта понадобиться сделать несколько попыток.

Лучше готовить растворы маленькими порциями, чтобы они за время покрытия поверхности не успели застыть.

Возможно, для получения нужного варианта понадобиться сделать несколько попыток.

Для приготовления водного силикатного раствора, для таких поверхностей, как бетон, дерево, нужно придерживаться нижеописанных рекомендаций:

• Широко применяется силикатный клей в качестве создания барьера от воды для стен в подвалах и колодцах. Для такой защиты на десять килограмм бетона добавляется килограмм силикатного состава;
• Перед нанесением данный раствор нужно хорошо размешать кистью или валиком, которые будут использоваться для этого процесса, смешение ингредиентов должно происходить по пропорциям подходящим для поставленной задачи;
• Если раствор включает цементы и жидкое стекло, то во время работы нужно постоянно перемешивать его, чтобы ингредиенты не осели внизу, и защитный слой получился качественный, после работы необходимо помыть руки с мылом;
• При попадании жидкого стекла на кожу, ее сразу нужно промыть водой;
• Стены перед такой обработкой должны быть обезжирены и выровнены. Для покрытия раствором можно использовать кисточку или краскопульт. Чтобы получить более надежное покрытие, нанесение проводят в несколько слоев;
• Мастер должен быть защищен при работе, нужно одеть защитные перчатки, маску или очки.

Если раствор включает цементы и жидкое стекло, то во время работы нужно постоянно перемешивать его.

Целесообразность приготовления своими руками

В настоящие время купить готовое жидкое стекло несложно, ведь много производителей его изготавливают. Здоровая конкуренция среди производителей заставляет их устанавливать приемлемую цену на продукт.

Поэтому приготовление своими руками данной продукции во многом не оправдывается. Получение качественного раствора требует определенных знаний, а получение плохого состава может привести к порче поверхности, на который его наносили. Соответственно целесообразность самостоятельного приготовления незначительна.

Здоровая конкуренция среди производителей заставляет их устанавливать приемлемую цену на продукт.

Жидкое стекло может защитить многие виды поверхности, характеризуется многочисленными положительными качествами, которые объясняют его популярность. Его можно изготовить в домашних условиях, но широкий ассортимент, представленный на рынке, уменьшает необходимость провидения данной работы.

Видео: Жидкое стекло своими руками

инструкция по применению в строительстве, свойства и состав, сколько сохнет?

Стекло и зеркала

Жидкое стекло, применение которого растет как в промышленной сфере, так и в быту, – это один из немногих материалов, сохранивших свой оригинальный состав до наших дней. Это популярное сырье нашло свое применение в разных сферах жизнедеятельности человека, ведь имеет массу достоинств и полезных свойств.

1

Классификация материала в зависимости от компонентов

Впервые жидкое стекло было создано и использовано немецким минерологом.  В далеком 1818 году Ян Непомук фон Фукс впервые составил формулу раствора, в состав которого вошли кремниевая кислота и щелочь. Со времени своего создания жидкое стекло практически не изменилось. Однако в наши дни популярный материал производится немного другими методами с использованием высокотехнологичных агрегатов. Они позволяют уменьшить контакт человека с химикатами и производить материал в очень больших количествах.

Натриевый состав жидкого стекла

Жидкое стекло получают путем автоклавирования сырья, содержащего большое количество кремния с концентрированным раствором гидроксида натрия. Есть еще один способ, позволяющий получить материал. Он заключается в сплавлении кварцевого песка и соды. В определенных случаях применяется метод растворения кремния в щелочном растворе. Однако, работая по такому принципу, удается получить очень малое количество материала.

Независимо от того по какому принципу налажено производство, в результате получается два типа материала. Первый из них – это натриевый состав, отличающийся высоким уровнем сцепления и клейкостью. По своей сути это клей жидкое стекло, которое абсолютно не боится резких скачков температуры и других атмосферных воздействий. Этот вид материала применяется при армировании фундамента, отливке различных форм, производстве бытовой химии, ремонте и реставрации фарфоровых и стеклянных изделий, огнеупорной обработке строительных материалов. Еще одна сфера использования – это садоводство, так как клей хорошо подходит для лечения деревьев и поврежденных кустарников.

Второй тип материала – это калиевое стекло. Оно обладает почти всеми свойствами первого состава. Единственным отличием служит отсутствие бликов после обработки покрытия калиевым составом. Благодаря этому материал широко применяется для малярных работ снаружи дома. Этот вид часто включают в состав огнеупорных красок на основе силиката калия. Также этот материал применяется для производства электродов.

Первый вариант стекла гораздо дешевле, зато второй отличается лучшими характеристиками. Так, калиевый материал быстрее сохнет, он обладает отличной адгезией и высокой стойкостью к экстремально высоким температурам.

2

Преимущества и недостатки жидкого стекла

Большой спрос на материал никак нельзя назвать неожиданным. Он имеет массу отличных характеристик, благодаря которым применяется в различных сферах жизнедеятельности человека. После обработки изделия материал выполняет сразу нескольких важных функций:

• отталкивает жидкость, то есть играет роль эффективного гидрофобизатора;
• уничтожает бактерии и предотвращает их дальнейшее появление, то есть выполняет функцию антисептика;
• мешает появлению статического электричества – в этом случае материал играет роль антистатика;
• увеличивает плотность, заполняя трещины в обрабатываемой поверхности;
• подавляет влияние кислот и защищает изделие от влияния огня.

Жидкое стекло

Всеми этими свойствами обладает тонкая пленка, которая образуется после нанесения жидкого стекла. Материал быстро проникает в мельчайшие поры стены или перегородки, делая ее поверхность идеально ровной. Наличие пленки гарантирует защиту изделия от воздействия воды и огня. Жидкое стекло обладает сравнительно невысокой ценой. Одной банки хватает на очень долгое время. После нанесения пленка может прослужить 5–7 лет, а если покрыть ее тонким слоем краски, то срок использования увеличится до 10–12 лет. Благодаря высокой устойчивости к атмосферным явлениям материал не боится влажности.

Жидкое стекло, благодаря своим свойствам, имеет широкий спектр применения. На ремонте и строительстве жилых домов области применения материала не заканчиваются. Он широко используется в промышленности и возведении коммуникаций. Нередко мастера используют жидкое стекло для декора, оно отлично подходит для внутренней и внешней отделки стен и полов.

Вместе с тем материал нельзя использовать в таких сферах, как гидроизоляция кирпичных поверхностей – жидкое стекло может очень быстро разрушить элементы объекта. Стоит также отметить, что образующаяся пленка не отличается высокой прочностью, поэтому чтобы гарантировать надежную защиту, поверхность требуется дополнительно обработать несколькими видами гидрозащиты. Независимо от того, сколько материала было использовано для раствора, он способен быстро засохнуть, поэтому новичкам первое время будет довольно сложно работать с ним.

Декор пола

Очень важно при покупке жидкого стекла внимательно ознакомиться с его составляющими. Средство из натриевых силикатов обладает высокой адгезией и хорошей клейкостью. Жидкое стекло на основе калия широко используется в кислой среде, но не имеет той клейкости, что и первый тип материала.

3

Области использования материала в строительстве

В подавляющем большинстве случаев жидкое стекло применяется в строительной сфере. Здесь материал практически не имеет конкурентов при гидроизоляции различных типов комнат. Во-первых, он хорошо подходит для работы в чердачных и подвальных помещениях. Благодаря определенным свойствам жидкое стекло надежно защищает конструкции из бетона, делая их поверхности огнеустойчивыми и водостойкими. Материал также отлично подходит для отделочных и внутренних работ.

Гидроизоляция жидким стеклом

Во-вторых, стекло нередко используют в обработке колодцев. В таких случаях работа выполняется в два этапа. Вначале на стены наносится чистый материал, а после этого их покрывают раствором из цементно-песчаной смеси и жидкого стекла.

В-третьих, материал применяется при внутренней обработке стенок бассейнов. Пленка помогает защитить конструкцию от разрушений и протечек чаши. Материал снаружи бассейна надежно защищает его от влияния подземных вод. Как для внутренней, так и для внешней отделки, жидкое стекло должно наноситься в 2–3 толстых слоя. Выполняя функции гидроизоляции, материал может применяться в неразбавленном виде или как компонент различных добавок, смесей и пропиток.

Применение в качестве антисептика

Жидкое стекло нашло применение в строительстве и в качестве антисептика. Оно эффективно защищает поверхность от образования плесени и грибка, а также уничтожает огромные колонии опасных микроорганизмов. Именно поэтому материал пользуется большой популярностью при конечной обработке стен для оклеивания обоев и нанесения краски. В любом случае материал надежно защищает от влаги и огня керамику, древесину и бумажную пленку.

4

Жидкое стекло в быту – верный помощник каждого хозяина

Жидкое натриевое и калиевое стекло широко используется и в бытовых целях. Благодаря отличному схватыванию с поверхностями этот материал зачастую применяется для укладки ПВХ и линолеума. В случае когда требуется уложить металлические трубы, материал пользуется спросом при производстве замазок с целью герметизации коммуникаций.

Полирование жидким стеклом

Еще одна область применения материала в быту – это пропитка различных видов тканей с целью их защиты от огня. Также зачастую жидкое стекло используется для обработки стволов и веток деревьев с целью защиты от вредителей. Многие владельцы частных домов и квартир нередко применяют материал для полирования различных поверхностей, а также для ремонта поврежденного фарфора и стекла.

Часто жидкое стекло служит компонентом при изготовлении наливных полов с эффектом 3D. Его также используют автослесари для обработки автомобильных кузовов. Другие области применения материала – это оформление подвесных потолков, зеркал, керамической плитки, мозаичных панно и витражей. Стоит также отметить, что жидкое стекло нашло свое применение среди рукодельниц – его часто используют для творчества.

5

Подготовка раствора – как и с чем замешивать материал

Чтобы правильно нанести материал, необходимо четко соблюдать инструкцию по его применению. Не всегда удается разобрать правила использования жидкого стекла, особенно, если вы приобрели импортную продукцию. В таких случаях остается обращаться за помощью к википедии.

В чистом виде жидкое стекло используется довольно редко. Чаще всего оно служит компонентом различных смесей. Один из таких растворов – это грунтовка, которая широко применяется для обработки разных типов поверхностей. Для ее приготовления необходимо взять одинаковое количество жидкого стекла и цемента и пересыпать их в емкость с достаточным количеством воды. В итоге должна получиться смесь, которая бы подошла для нанесения кистью или валиком.

Приготовление раствора с жидким стеклом

Чтобы получить раствор оптимальной консистенции, вначале в воду нужно засыпать цемент, после чего сразу же перемешать содержимое емкости. Далее в смесь добавляется жидкое стекло. Чтобы быстрее размешать раствор, стоит применять специальный строительный миксер. Нужно быть очень внимательным и работать быстро, так как полностью смесь затвердеет уже через полчаса. Если вы не успеваете с работой, то в раствор можно долить немного воды.

Для приготовления гидроизоляционного раствора потребуется взять по одной части песка, жидкого стекла и портландцемента. Все компоненты пересыпаются в емкость с водой и перемешиваются. Раствор с огнеупорными свойствами готовится в два этапа. Для начала необходимо приготовить смесь из трех частей просеянного песка и одной части цемента. Затем добавляется жидкое стекло из расчета 25 % от общего количества смеси. Такой раствор нередко применяется для изготовления каминов и печей.

Обработка дерева

Антисептический раствор готовится для обработки деревянных поверхностей. С этой целью материал нужно разбавить водой из расчета 1:1. Смесь оптимально подойдет для бетонных, оштукатуренных и каменных конструкций. Для укрепления оснований необходимо приготовить смесь из 1 литра воды и 300 г жидкого стекла. Для качественной обработки потребуется нанести не менее трех слоев смеси, делая перерывы для высыхания каждого из них.

Специалисты советуют готовить раствор, смешивая сначала сухие компоненты, и только после этого добавлять к ним жидкость. В итоге должна получиться однородная подвижная смесь.

6

Алгоритм нанесения жидкого стекла – легко и быстро для начинающих

Последовательность работы с материалом для максимальной гидроизоляции должен знать каждый. Таким образом удастся сэкономить приличную сумму денег, которую пришлось бы заплатить за услуги специалистов.

Прежде чем наносить подготовленную штукатурку, необходимо очистить рабочую поверхность от пыли и пятен. После этого берем валик и наносим первый слой раствора на покрытие. Ждем, пока раствор подсохнет, и наносим второй слой. При этом нужно следить, чтобы не было подтеков и пропусков.

Далее готовим защитный раствор из цемента, жидкого стекла и песка. Тщательно перемешайте добавленные компоненты и сразу же нанесите раствор шпателем на высохшую поверхность. В процессе нанесение необходимо использовать очки, перчатки и защитную одежду.

Не нужно забывать, что на каждом этапе работы требуется замешивать такое количество смеси, которое вы успеете использовать за 20–25 минут работы.

В процессе применения жидкого стекла в строительных целях необходимо четко соблюдать пропорции замешивания материала. Даже незначительная ошибка может привести к появлению трещин или полному обвалу конструкции. В случае если вы делаете бетон у себя дома, то придется учитывать некоторые нюансы. Так как силикаты укорачивают период, за который схватывается бетон, раствор лучше всего готовить небольшими отдельными порциями. Как только вы закончите работу, потребуется тщательно промыть руки и оборудование, которое входило в контакт со смесью.

Не забывайте, что превышение количества жидкого стекла в растворе приведет к быстрому рассыханию затвердевшего бетона. Для приготовления раствора с жидким стеклом нужно наполнить ведро питьевой водой, засыпать в него 200 г материала и тщательно перемешать. Полученную смесь нужно перелить в широкий сосуд. В этой же емкости продолжаем перемешивать раствор, постепенно высыпая в него цемент. Затем смесь нужно перемешать строительным миксером и залить ее в заранее приготовленную опалубку.

Жидкое стекло – 6 примеров использования в строительстве и ремонте

Силикатный клей или жидкое стекло не является самым распространённым строительным материалом – однако сфера его применения достаточно широка. Вещество играет роль гидроизоляции, увеличивает прочность конструкций, защищает их от плесени и вредоносных микроорганизмов.

Однако, выбирая клей для строительства и ремонта, следует знать о его свойствах, преимуществах и недостатках. Стоит познакомиться с правилами приготовления и нанесения клеевой смеси. Это поможет использовать клей, не обращаясь к сторонним специалистам и экономя на строительных работах.

Содержание статьи

Жидкое стекло: состав и свойства

С момента изобретения клеящего вещества в 1818 году состав почти не изменился. Для создания пользуются двумя способами – нагревая в автоклаве концентрированный раствор гидроксида натрия или сплавляя кварцевый песок и соду. Иногда для получения клея кремний растворяют в щелочах.

В результате можно получить два вида стёкол:
• Натриевое. Отличиями материала можно назвать высокую клейкость и устойчивость к внешним воздействиям, включая температурные перепады и осадки. Он считается оптимальным вариантом для обработки фундаментов.
• Калиевое. По параметрам практически полностью совпадает с натриевым, но отличается увеличенной прочностью и отсутствием бликов на обработанной поверхности.

После обработки жидким стеклом, поверхность бетона отталкивает воду

Главными свойствами клея, обеспечивающими его популярность, считается повышение антистатических, гидрофобных и антибактериальных свойств обработанного материала. Вещество защищает от кислот и огня, повышает плотность конструкции, проникая в её поры. Если добавить жидкое стекло в раствор, после застывания тот становится практически монолитным.

Приготовление и нанесение

Материал почти не используется в чистом виде, но может быть компонентом таких растворов:
• Грунтовки, с помощью которой обрабатывают поверхности для подготовки к чистовой отделке. Для её приготовления смешивают в равных частях цемент с жидким стеклом и добавляют воду в количестве, достаточном, чтобы получить водянистую смесь.
• Гидроизоляционного раствора. Получают его смешиванием одинакового количества силикатного клея, портландцемента и песка.
• Огнеупорного раствора. Зная, сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор, можно получить материал, устойчивый к действию огня. Соотношение песка, цемента и клея – 3:1:1.
• Антисептического средства. Самое простое вещество, которое можно получить, если знать, чем разбавить жидкое стекло. В клей добавляют равное количество обычной воды.
• Вещества, позволяющего повысить прочность фундамента. Пропорция воды и клея – 5:2.

Занимаясь приготовлением смесей, сначала смешивают сухие компоненты, и только потом добавляют жидкости. Однако кроме особенностей создания, стоит знать и правила нанесения жидкого стекла. Обрабатываемую поверхность очищают от пыли, а перед началом работ грунтуют. Смесь наносят быстро – время застывания жидкого стекла на бетонном полу не превышает получаса. За один раз рекомендуется готовить столько вещества, сколько получится израсходовать в течение 20 минут.

Таблица применения жидкого стекла

Разобраться, для чего нужно жидкое стекло в строительстве и других отраслях, поможет таблица.

Гидроизоляция бассейна	На внутреннюю поверхность стен и дна бассейна. Раствор жидкого стекла наносится в два слоя.
Обеспыливание бетонных полов	Применяется как правило в гаражах. Раствор наносится на цементную стяжку.
Для склеивания ковролина и линолеума	Применяется жидкое стекло на калиевой основе. Раствор отлично приклеивает линолеум и ковролин к бетонной стяжке.
Гидроизоляция бетонных фундаментов	В строительстве часто применяется раствор жидкого стекла разбавленный водой. Для гидроизоляции данным составом обрабатывают наружнюю часть фундамент строящегося дома.
Обработка внутренней стороны стен подвалов.	Для увеличения гидроизоляционных свойств стен и предотвращения сырости, часто обрабатывают подвалы жилых домов
Добавление в бетон.	Для защиты бетона от влаги, во время приготовления раствора в него добавляют смесь жидкого стекла

Применение в строительстве

Применяют жидкое стекло в строительстве не только для гидроизоляции. Добавляя вещество в бетон, можно увеличить прочность бетонной конструкции. Одновременно повышаются и гидрофобные свойства материалов. Правда, из-за быстрого застывания смеси её использование ограничено.
Покрытие жидким стеклом может применяться для гидроизоляции таких конструкций:
• Фундаментов, подвалов и чердаков. Смесь защищает бетон от влияния осадков, температуры и влаги, поэтому предназначена для обработки поверхности как снаружи, так и изнутри.

Обработка фундамента раствором жидкого стекла (гидроизоляция)

• Колодцев. Обработку выполняют дважды – сначала чистым раствором, затем клеем, в который добавляют цементно-песчаную смесь.
• Бассейнов. После внутренней обработки этих сооружений уменьшается риск разрушения и протечек. Вещество наносят в несколько слоёв.
Пользуются клеящим веществом и для повышения антисептических свойств разных поверхностей и материалов. Обработка позволяет избавиться от плесени и грибка, и предотвратить их появление в дальнейшем. Поэтому жидким стеклом для пола, потолка и стен часто пользуются для подготовки этих поверхностей к дальнейшей отделке – окрашиванию или оклеиванию обоями.
Сфера применения клея ограничена его техническими характеристиками. Так, с помощью этого материала не получится гидроизолировать кирпичные поверхности. Кроме того, защитная плёнка получается слишком хрупкой, из-за чего желательно использовать дополнительную защиту от влаги.

Преимущества и недостатки

Перед тем, как работать с жидким стеклом, стоит познакомиться с его преимуществами. К ним относят:
• безопасность и экологичность использования;
• стойкость к действию воды и огня;
• неплохую проникающую способность и высокую адгезию;
• низкую теплопроводность, благодаря которой обработка материала повышает ещё и его теплоизоляционные свойства;
• наличие у смеси антисептического действия, защищающего от плесени и грибка;
• сохранение эластичности при высыхании, из-за чего нарушить гидроизоляцию не может даже естественная усадка здания;
• сравнительно доступную стоимость такой гидроизоляции.

Недостатками материала можно назвать ограничения применения в строительстве. Практически единственным способом использовать его является обработка жидким стеклом бетонной или деревянной поверхности. Минусом является и необходимость разбавления клея жидкостями или добавления сухих веществ. Стоит отметить и небольшое время высыхания жидкого стекла, требующее быстрого нанесения раствора и его приготовления небольшими порциями. После того как материал схватывается, его уже не получится использовать для обработки и останется только выбросить.

Заключение
Зная, как наносить жидкое стекло, можно увеличить прочность фундаментов зданий, колодцев, стен и бассейнов. Для выполнения таких работ не понадобится большой опыт и квалификация – заниматься ими могут владельцы квартиры или дома. Главное – соблюдать все требования технологии для выбранного варианта смеси и обрабатывать только те поверхности, для которых подходит клеящее вещество. Это позволит получить качественную гидроизоляцию при сравнительно небольших затратах времени и средств.

Механические свойства стекла: конструкция, выдерживающая нагрузки, удары и истирание | Копп Гласс

При разработке линз для суровых условий окружающей среды необходимо выбирать материал, устойчивый к давлению, истиранию и ударам. В некоторых приложениях, например, в наружном освещении самолетов, материал может работать до предела. Наружные линзы самолетов подвергаются воздействию смога, пыли и других загрязнителей воздуха на очень высоких скоростях; В результате удары могут ухудшить поверхность линз, иногда до такой степени, что они перестают соответствовать требованиям к пропусканию.

Правильный выбор материала для линзы, фильтра или другого компонента оптической системы имеет решающее значение для успешного проектирования продукта. Физические свойства материала определяют его способность противостоять повреждениям и предотвращать разрушения. В этой статье мы рассматриваем механические и химические свойства стекла, включая модули упругости, прочность, твердость, ударопрочность и химическую стойкость, и демонстрируем их влияние на различные области применения.

Свойства напряжения, деформации и упругости

Вы можете быть удивлены, узнав, что стекло — это эластичный материал на атомном уровне.Это означает, что под воздействием напряжения стекло будет деформироваться из-за природы его атомной структуры связи. Однако это изменение не является постоянным, и когда напряжение снимается, стекло возвращается к своей первоначальной форме. Напряжение на стекле определяется силой, приложенной к единице площади,

.

Приложенное напряжение может быть однородным, то есть даже по всему стеклянному образцу, или может быть градиент напряжения, при котором одна область испытывает большее напряжение, чем другая. Деформация и описывает деформацию стекла.Это частичное изменение длины из-за напряжений сжатия или растяжения,

Эластичность стекла описывается его модулями упругости. Эти модули многое говорят о том, насколько стекло будет деформироваться под действием напряжения и в каком направлении оно будет деформироваться. Они определяются отношениями между различными направленными элементами напряжения и деформации. Три важных и часто используемых модуля упругости — это модуль Юнга, коэффициент Пуассона и модуль сдвига.

Модуль Юнга: Y = σ _x / e _x

Модуль Y является мерой жесткости стекла.Более высокие значения Y указывают на более жесткие стекла, которые не деформируются так сильно под действием приложенного напряжения.

Коэффициент Пуассона: ν = -e _y / e _x

Коэффициент Пуассона, v , указывает на взаимосвязь между удлинением и сжатием материала, когда напряжение прикладывается в одном направлении. Материал обычно удлиняется по длине в направлении приложенного растягивающего напряжения и сжимается по размеру в перпендикулярном направлении.

Модуль сдвига: G = σ _xy e _xy

Модуль сдвига G связывает напряжение сдвига и деформацию сдвига. Это показатель жесткости стекла.

Поскольку стекло является изотропным материалом, а это означает, что объемные свойства не зависят от направления (в отличие от многих кристаллических материалов), если вы знаете хотя бы два из ранее упомянутых модулей упругости, вы можете определить любой из остальных.

Приложение:

Важно понимать, что, хотя стекло по своей природе эластично на микроскопическом уровне, оно также является очень жестким материалом на макроуровне.Это означает, что для типичных напряжений, приложенных к стеклу, результирующая деформация очень мала. Таким образом, для большинства применений напряжение, приложенное к стеклянному предмету, не приведет к его отклонению от своих габаритных характеристик.

Но знание модуля Юнга может быть очень полезным при прогнозировании прочности или ударопрочности стеклянного куска. Предположим, вы разрабатываете линзу, которая должна выдерживать большое давление без разрушения, например, внешний подводный фонарь. Или вы проектируете линзу для взлетно-посадочной полосы, которая будет подвержена ударам гравия и града.При прочих равных условиях стекло с более высоким модулем Юнга — лучший выбор, поскольку оно будет более устойчивым к разрушению как при постоянном давлении, так и при внезапном ударе. Это будет обсуждаться более подробно в следующих разделах.

Strength: Как противостоять стрессу

Прочность материала — это величина напряжения, которое он может выдержать до разрушения. Для идеального теоретического стекла прочность определяется как

.

, где γ _f — энергия разрушенной поверхности, Y — модуль Юнга, а a ₀ — расстояние между атомами в стекле. Обычно это значение составляет порядка ГПа (гигапаскалей (10 ⁹ Па). На практике, однако, стекла обычно имеют гораздо меньшую прочность, в диапазоне 14-70 МПа (мегапаскалей (10 ⁶ Па). Это связано с тем, что ни одно стекло не является настолько совершенным, насколько это возможно теоретически, и в реальных стеклянных конструкциях всегда присутствуют небольшие дефекты. С учетом этих недостатков прочность переписывается как

, где c — размер дефекта. Прочность значительно снижается для дефектов, превышающих межатомное расстояние a ₀ .Даже если размер дефекта составляет всего 4 микрона, прочность снижается примерно в 200 раз.

Для большинства готовых изделий из стекла, включая полированное стекло, формованное стекло и флоат-стекло, поверхности обрабатываются до качества порядка микрон. Это также означает, что на поверхности стекла есть дефекты размером около микрона. Таким образом, чистота поверхности — одна из причин, по которой фактическая прочность стекла составляет порядка МПа.

Приложение:

При выборе стекла в качестве материала для вашего применения знание прочности стекла поможет гарантировать, что оно выдерживает приложенное напряжение и соответствует определенным требованиям к давлению.Стеклянная посуда, используемая в морских приложениях, таких как навигационные, предупреждающие или сигнальные огни, должна пройти испытания на гидростатическое давление в соответствии с военным стандартом MIL-DTL-24560A. Например, стеклянные линзы, устанавливаемые во внешнем освещении подводных лодок, должны выдерживать давление 10-15 МПа.

Стекла чаще всего выходят из строя из-за трещин на поверхности при приложении растягивающих (например, растягивающих) напряжений. Для проверки прочности стекла часто используется стандарт ASTM C158: Методы испытаний прочности стекла на изгиб.Этот метод использует испытание на трех- или четырехточечный изгиб для определения прочности стекла и может использоваться для прогнозирования прочности при нанесении. Если стеклу требуется способность выдерживать более высокие нагрузки, можно использовать процессы химического и термического упрочнения для увеличения его прочности.

Твердость

: стойкость к истиранию

Твердость — это способность материала сопротивляться царапинам, трещинам или необратимой деформации острыми краями другого материала. Другими словами, это мера устойчивости материала к истиранию.Хотя иногда вы можете услышать, что прочность и твердость обсуждаются как взаимозаменяемые, на самом деле это разные свойства. Прочность относится к сопротивлению объемного материала приложенному давлению, а твердость относится к сопротивлению поверхности небольшим острым снарядам.

Вы можете измерить твердость стекла с помощью теста на царапание (шкала Мооса) или теста на вдавливание (твердость по Виккеру). Однако оба этих теста проводятся только в отдельных точках на поверхности материала. Часто бывает более полезно измерить сопротивление истиранию всей поверхности. Метод Табера часто используется для определения сопротивления истиранию всей поверхности, где два черновых колеса вращаются по обе стороны от материала и имитируют истирание. Испытание падающим песком — это еще одно обычное испытание на сопротивление истиранию, когда поверхность материала ударяется песком, карбидом кремния или другими мелкими частицами в известных количествах и скоростях для измерения сопротивления истиранию. Посмотрите наше видео ниже, чтобы узнать больше об испытаниях на истирание и сравнении различных материалов.

Приложение:

Стеклянные линзы, устанавливаемые на открытом воздухе, например в наружное освещение самолета, часто подвергаются абразивным воздействиям.При разработке линз для таких суровых условий важно знать, как будет изнашиваться поверхность вашего материала, поскольку истирание может отрицательно сказаться на характеристиках. Например, когда поверхность прозрачного материала поцарапана, светопропускание снижается. Когда на поверхности накапливается достаточно царапин, деталь может выйти за пределы требуемого диапазона оптических характеристик. Также важно помнить, что небольшие поверхностные дефекты, вызванные истиранием, могут повлиять на прочность стеклянной линзы и привести к преждевременному выходу из строя, как мы обсуждали в предыдущем разделе.

При проектировании для приложений, требующих высокой прочности, высокой пропускной способности и устойчивости к истиранию в экстремальных условиях, лучше всего выбрать твердое стекло. Посмотрите видео ниже или прочтите статью в нашем блоге, чтобы узнать больше о влиянии истирания на пропускание и увидеть, как стекло обеспечивает значительно более высокую стойкость к истиранию по сравнению с другими материалами, такими как пластмассы.

Ударопрочность

Стекло часто требуется, чтобы выдерживать не только постоянное напряжение или истирание поверхности, но и удары.Удар обычно определяется как большая сила, которая мгновенно прикладывается к одному месту на материале. Считается, что стекла устойчивы к ударам, если они сохраняют качество своей поверхности, а также сопротивляются разрушению.

Ударопрочность улучшена за счет более высоких значений прочности, твердости и ударной вязкости. Материал может быть прочным и жестким, но не обязательно твердым, а это означает, что удар повредит поверхность, но не сломает материал. Или, наоборот, материал может проявлять высокую твердость, но не быть прочным и жестким, что означает, что удар не будет истирать поверхность, но материал все равно может сломаться изнутри.В отличие от других материалов, стекла обычно прочные, твердые и жесткие, что обеспечивает высокую ударопрочность. Кроме того, можно использовать механизмы термического упрочнения и химического упрочнения для дальнейшего улучшения ударной прочности стекла.

Приложение:

Требования к ударным нагрузкам стеклянной детали сильно зависят от области применения; стекло, пригодное для одного применения, может выйти из строя в другом. Галька и гравий часто подбрасываются колесами самолета на взлетно-посадочную полосу аэродрома; Системы освещения взлетно-посадочной полосы должны безотказно противостоять этим ударам.Напротив, уличные фонари подвержены различным воздействиям окружающей среды и, как следствие, имеют разные требования к ударам.

Как правило, линзы или стеклянные компоненты должны соответствовать определенным требованиям к ударам или стандартам для их применения. Например, стеклянная линза для фонарей вертолетной площадки должна соответствовать стандарту MIL-DTL-24560A (SH) и быть способной выдерживать удары — без повреждений — от трехфунтового стального шара, упавшего на центр стеклянной посуды с высоты двух футов. .Соответствие этому и подобным стандартам требует правильного сочетания конструкции линз, выбора состава стекла и дополнительных процессов термоупрочнения.

Химическая стойкость

Химическая стойкость стекла — это мера его прочности при воздействии или погружении в соответствующие химические вещества. Важно понимать, как стекла реагируют на кислоты и щелочи, но не менее важно знать, разлагаются ли они в воде или даже из-за влажности воздуха.Обычно только поверхностный слой стекла подвергается воздействию воды или других жидкостей, но некоторые из более экзотических составов стекла, такие как фосфаты или халькогениды, могут со временем разлагаться или даже растворяться из-за влажности в воздухе.

Большинство промышленных стекол, включая кремнезем, силикаты натронной извести и боросиликаты, обладают высокой химической стойкостью. Это связано с тем, что эти очки имеют сильные связи между атомами и высокую сетевую связь. Для менее прочных стеклянных композиций, таких как фосфаты или халькогениды, разложение происходит, когда стекло подвергается воздействию химического вещества, которое вызывает разрушение более слабых сетевых связей.

Не существует жестких правил, касающихся проведения испытаний на химическую стойкость. Очки можно погружать в воду, кислоты, щелочи или любую другую интересующую жидкость. Измерения можно проводить на объемных или матовых образцах стекла. Испытания могут быть закрытыми, когда жидкость постоянна, или открытыми, где жидкость (и растворенное стекло) постоянно заменяется. Также можно проводить испытания на атмосферостойкость, когда стекло подвергается воздействию водяного пара и измеряется потеря веса. Поэтому при рассмотрении проектных спецификаций важно знать и определять соответствующие параметры испытаний, чтобы полностью понять способность стекла противостоять применимому химическому воздействию.

Приложение:

Прежде чем вы сможете выбрать материал для применения, вам необходимо знать, каким условиям окружающей среды он будет подвергаться. Например, внешние линзы самолетов могут подвергаться воздействию различных агрессивных химикатов, таких как жидкости для борьбы с обледенением, топливо на нефтяной основе, гидравлические жидкости и загрязнители воздуха. Материалы, выбранные для этих линз, должны обладать высокой устойчивостью к этим химическим веществам, чтобы предотвратить деградацию и поломку. В другом примере осветительные приборы, установленные в прибрежных районах, часто подвергаются воздействию высокой влажности и солености воздуха.Чтобы сократить постоянные затраты на замену линз и техническое обслуживание, лучше всего выбрать стекло из подобного материала, которое будет хорошо погодоустойчиво и сохранит высокое пропускание.

В некоторых случаях применения со строгими требованиями от линзы или фильтрующего материала может потребоваться способность выдерживать определенные условия окружающей среды, например устойчивость к влажности. Например, очки, используемые в системах визуализации ночного видения (NVIS), должны соответствовать тесту на влажность, указанному в MIL-STD-810E. Здесь деградация поверхности стекла отслеживается как функция времени и относительной влажности при постоянной температуре.

Механические свойства: одна из составляющих расчетного уравнения

Механические свойства материала играют решающую роль в успехе системы освещения. При выборе материала для вашего применения следует учитывать прочность, твердость, сопротивление истиранию и ударам, а также химическую стойкость.

Однако не всегда легко определить, какой материал лучше. Помимо этих механических свойств, на этапе проектирования системы освещения следует учитывать оптические и термические свойства потенциальных материалов.Если один материал может обладать высокими физическими характеристиками, он может не соответствовать необходимым тепловым требованиям для данного приложения. Понимание взаимосвязи между этими свойствами и их влиянием на дизайн продукта поможет вам разработать успешные системы освещения.

---

Подробнее о стекле

Чтобы помочь вам разработать более эффективные линзы для очков, мы создали обширную электронную книгу, которая включает более 40 страниц информации о тепловых, оптических и механических свойствах стекла.

Если вы хотите узнать, как разрабатывать стеклянные линзы и компоненты, оптимизированные как для ваших требований к производительности, так и для операционной среды, загрузите нашу бесплатную электронную книгу.

Оптические свойства стекла: как свет и стекло взаимодействуют | Копп Гласс

Это вторая статья из серии из трех статей, в которой рассматриваются термические, оптические и механические свойства стекла. Мы определим общие свойства стекла и объясним их применение и важность при проектировании компонентов.

Мы часто слышим от инженеров, которые оценивают влияние изменения конструкции с одного материала линзы на другой. Например, они могут перейти с существующей конструкции линз из поликарбоната на стеклянную из-за опасений по поводу долговечности в суровых условиях. Они спрашивают: «Могу ли я использовать линзы моей существующей конструкции с новым материалом стекла? Будет ли результирующий световой поток такой же цветности, распределения и интенсивности? » Ответы на эти вопросы основаны на понимании оптических свойств материалов.

Оптические свойства материала определяют, как он будет взаимодействовать со светом. Сегодня большинство инженеров используют передовые программные инструменты для моделирования свойств материала и их влияния на оптические характеристики. Тем не менее, знакомство с некоторыми фундаментальными оптическими свойствами поможет инженерам выбрать подходящий материал для своего применения. В этой статье мы рассмотрим зависимость показателя преломления, пропускания, поглощения и длины волны и обсудим, как эти свойства влияют на дизайн продукта.

Показатель преломления

Вы, наверное, знакомы с концепцией «путешествия со скоростью света», но знали ли вы, что скорость света может изменяться? Скорость света уменьшается, когда он проходит через среду из-за взаимодействия фотонов с электронами. Обычно более высокая плотность электронов в материале приводит к более низким скоростям. Вот почему свет распространяется быстро в стекле, быстрее в воде и быстрее всего в вакууме. Показатель преломления ( n ) материала определяется как отношение скорости света в вакууме к скорости света в материале.

Свет, падающий на стеклянную поверхность, будет отражаться под углом, равным углу падения, и передаваться в соответствии с законом Снеллиуса. При нормальном падении отражается примерно 4% света; эта величина определяется показателем преломления стекла.

Когда луч света попадает на стеклянную поверхность, часть луча отражается, а часть проходит. Показатель преломления стекла определяет не только то, насколько отражается и проходит свет , но также его угол преломления в стекле.Угол передачи можно рассчитать по закону Снеллиуса:

Более высокие показатели преломления в стекле приводят к большей разнице между углом падения и пропускания света. Отражение света от поверхности происходит из-за мгновенного изменения показателя преломления между стеклом и окружающей его средой. Для нормального падения (Θ _i = 0 °) количество отраженного света определяется с помощью

Для большинства стекол с показателем преломления 1,5 потери на отражение от поверхности приводят к снижению интенсивности света примерно на 4%.

Приложение:

При разработке линзы, пропускающей свет, необходимо учитывать показатель преломления материала. Даже небольшое изменение показателя преломления может повлиять на распределение кандел проходящего света. Это можно увидеть в примере ниже, где свет проходит через две плоско-выпуклые линзы одинаковой формы с разными показателями преломления.

Распределение силы света, проходящего через линзу, зависит не только от формы линзы, но и от показателя преломления.

Распределение силы света справа от стеклянной линзы с типичным показателем преломления 1,5. Слева отображается линза с показателем преломления 1,6. Она может быть изготовлена ​​из стекла с более высоким показателем преломления или пластмассы, например как поликарбонат. Для приложения, которое требует светового освещения на большей площади поверхности, может быть лучше выбрать стекло с меньшим показателем преломления. Или, например, вы хотите добиться большей интенсивности ближе к центру распределения кандел; вы бы выбрали материал с более высоким показателем преломления. Понимание этого оптического свойства предоставит вам еще один инструмент, который поможет вам выбрать правильный материал и достичь желаемых результатов.

Поглощение

Когда свет проходит через стекло, интенсивность света обычно уменьшается. Это поглощение происходит, когда энергия фотона света совпадает с энергией, необходимой для возбуждения электрона внутри стекла до его более высокого энергетического состояния, и фотон поглощается стеклом.

Спектр поглощения стекла зависит от его состава.Очки со стандартными пиками поглощения в их спектрах, такие как фильтр Kopp Glass 3131, построенный здесь, можно использовать для калибровки спектрофотометров. Большие пики поглощения соответствуют уменьшению спектров пропускания.

Поглощение стекла, показанное на рисунке выше как функция длины волны, часто используется для описания уменьшения интенсивности света при его прохождении через стекло. Он определяется как

Это значение зависит от состава и толщины стекла, а также от длины волны падающего света.

Приложение:

Фильтры из редкоземельного стекла часто используются для калибровки поглощения и пропускания спектрофотометров. Эти очки поглощают свет на очень определенных длинах волн, что позволяет калибровать хорошо охарактеризованные пики поглощения в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном спектрах.

В некоторых приложениях полезно уменьшать светоотдачу равными частями по всем длинам волн. Например, фильтры нейтральной плотности поглощают все длины волн почти одинаково и часто используются в фотографии для уменьшения интенсивности света, не влияя на цвет.Они также используются для ослабления лазеров и других источников света, мощность которых нельзя регулировать или уменьшать.

Трансмиссия / пропускание

Любой свет, который не поглощается стеклом или не отражается от его поверхности, будет проходить через стекло. Часто очень важно точно знать, сколько света пройдет через стекло на определенных длинах волн. Часто очки обсуждают с точки зрения их пропускания или пропускания. Та же информация предоставляется обоими этими терминами, но передача сообщается с диапазонами от 0% до 100% и коэффициентом пропускания от 0 до 1.

Внешнее пропускание рассчитывается на основе интенсивности падающего света I ₀ и интенсивности света, покидающего стекло I. Он учитывает отражение от поверхности. С другой стороны, внутреннее пропускание не включает потерь на отражение. Он определяется по интенсивности света сразу после входа в стекло, I ₁ , и непосредственно перед выходом из стекла, I ₂ .

Коэффициент пропускания также часто указывается как внутренняя передача и определяется как:

Внешний коэффициент пропускания включает как потери материала на поглощение, так и потери света из-за отражения от двух стеклянных поверхностей, в то время как внутреннее пропускание включает только потери материала на поглощение.

Приложение:

Представление значений коэффициента пропускания материала может варьироваться в зависимости от области применения или общей отраслевой номенклатуры. В то время как большинство промышленных очков сообщают об оптических свойствах как внешнее пропускание, значения для фильтровальных стекол обычно указываются как внутреннее пропускание. Это связано с тем, что фильтровальные стекла могут быть обработаны антибликовым покрытием для предотвращения потерь интенсивности на поверхности стекла. Например, стеклянный фильтр с внешним пропусканием 92% при 589.2 нм может иметь гораздо более высокий внутренний коэффициент пропускания 0,98, как в случае с нашим фильтром 3131.

При просмотре описания свойств стекла и проектировании детали важно знать, соответствуют ли отраслевые спецификации, которым вы пытаетесь соответствовать, для внешнего или внутреннего пропускания. Например, многие спецификации Федерального авиационного управления (FAA) для аэропортовых и аэрокосмических приложений содержат требования, которые предусмотрены для внешней передачи. Стандарт SAE Aerospace AS 25050 требует определенных внешних передаточных чисел для изделий разного цвета. В зависимости от степени трансмиссии изделиям присваиваются различные степени (A-D).

Зависимость значений от длины волны

Важно отметить, что все описанные выше оптические свойства зависят от длины волны. Например, показатель преломления стекла увеличивается с уменьшением длины волны падающего света. Дисперсию показателя преломления часто показывают на примере расщепления белого света при прохождении через призму. Согласно закону Снеллиуса, поскольку n _синий > n _{красный} , свет с синими длинами волн преломляет или меняет направление больше, в то время как красные волны преломляются меньше, когда они входят, проходят и покидают поверхности другой материи.

Показатель преломления стеклянного материала изменяется в видимом спектре длин волн. Использование оптической призмы показывает влияние этого показателя изменения в видимом спектре, поскольку белый свет разделяется на отдельные длины волн и цвета.

Зависимость показателя преломления от длины волны часто описывается с помощью эмпирического уравнения Коши,

здесь A, B и C — константы, специфичные для состава стекла. Это соотношение хорошо работает для видимых длин волн, но часто неточно описывает поведение в ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне.

Отражение, поглощение и пропускание стекла также зависят от длины волны. Цвет стекла определяется длиной волны, которую стекло поглощает и пропускает. Например, стекло, которое поглощает волны зеленого, желтого и красного цветов и пропускает волны синего цвета, будет казаться глазу синим. Цветность — это то, о чем мы много знаем и обсудим более подробно в следующей статье блога.

Приложение:

По мере того, как использование светодиодов растет и заменяет обычные источники света, важно учитывать, как их светоотдача отличается.На изображении ниже показано, как изменяется спектральная мощность синего, зеленого и красного светодиода по сравнению с источником накаливания (CIE Illuminant A). Цветные светодиоды имеют узкие полосы длин волн излучаемого света, что необходимо учитывать при проектировании для конкретных применений.

Например, если вы разрабатываете оптические призмы или другие элементы линзы, очень важно выбрать правильный показатель преломления. Как упоминалось ранее, показатель преломления изменяется в зависимости от длины волны, поэтому может возникнуть необходимость учесть любые изменения показателя преломления и разработать оптические особенности, которые работают по всему спектру, с помощью светодиодов, которые варьируются от синего до зеленого и красного.

Спектральный выход света сильно различается в зависимости от источника. Линзы, предназначенные для ламп накаливания, не будут иметь такой же световой поток, если в качестве источника используется белый или цветной светодиод.

До сих пор в этой серии мы обсуждали тепловые и оптические свойства стекла и их влияние на дизайн продукта. Это всего лишь два элемента успешного дизайна. Наша последняя статья из этой серии посвящена изучению механических свойств стекла, которые особенно важны, когда продукты используются в суровых условиях или подвержены воздействию агрессивных химикатов.

---

Подробнее о стекле

Чтобы помочь вам разработать более эффективные линзы для очков, мы создали обширную электронную книгу, которая включает более 40 страниц информации о тепловых, оптических и механических свойствах стекла.

Если вы хотите узнать, как разрабатывать стеклянные линзы и компоненты, оптимизированные как для ваших требований к производительности, так и для операционной среды, загрузите нашу бесплатную электронную книгу.

PPT — Жидкие кристаллы: структура, свойства и приложения Презентация в PowerPoint

Жидкие кристаллы: структура, свойства и применение Джеремия К.Millare

Введение в жидкие кристаллы Открытие: • началось в 1888 году, когда австрийский ботаник по имени Фридрих Рейнитцер заметил, что вещество, известное как холестерилбензоат, имеет две различные точки плавления.

Введение в жидкие кристаллы Структура: • Кристаллические материалы демонстрируют дальний периодический порядок в трех измерениях. • По определению изотропная жидкость не имеет ориентационного порядка. • Вещества, которые не так упорядочены, как твердые, но имеют некоторую степень выравнивания, правильно называются жидкими кристаллами.

Введение в жидкие кристаллы Характеристика жидких кристаллов: • Позиционный порядок означает степень, в которой средняя молекула или группа молекул демонстрирует трансляционную симметрию (как показывает кристаллический материал). • Ориентационный порядок представляет собой меру стремления молекул выстраиваться вдоль директора на большой дистанции. • Bond Orientational Order описывает линию, соединяющую центры ближайших соседних молекул, не требуя регулярного расстояния вдоль этой линии.

Введение в жидкие кристаллы Преобразование: • Большинство жидкокристаллических соединений проявляют полиморфизм или состояние, при котором более одной фазы наблюдается в жидкокристаллическом состоянии. • Термин мезофаза используется для описания «субфаз» жидкокристаллических материалов. Мезофазы образуются путем изменения порядка в образце, либо путем наложения порядка только в одном или двух измерениях, либо путем предоставления молекулам некоторой степени поступательного движения.

Жидкокристаллические фазы Нематические фазы Молекулы не имеют позиционного порядка, но имеют тенденцию указывать в одном направлении (вдоль директора).

Жидкокристаллические фазы Холестерические фазы Холестерическая (или хиральная нематическая) жидкокристаллическая фаза обычно состоит из нематических мезогенных молекул, содержащих хиральный центр, который создает межмолекулярные силы, способствующие выравниванию молекул под небольшим углом друг к другу.

Жидкокристаллические фазы Смектические фазы Слово «смектик» происходит от греческого слова, обозначающего мыло. Молекулы в этой фазе демонстрируют степень трансляционного порядка, отсутствующую в нематике.

Жидкокристаллические фазы Смектик C * Директор создает угол наклона по отношению к смектическому слою. Разница в том, что этот угол поворачивается от слоя к слою, образуя спираль.

Жидкокристаллические фазы Столбчатые фазы Столбчатые жидкие кристаллы отличаются от предыдущих типов, потому что они имеют форму дисков, а не длинных стержней.Эта мезофаза характеризуется набором столбцов молекул. Расположение молекул внутри колонок и расположение самих колонок приводит к новым мезофазам.

Внешнее воздействие на жидкие кристаллы • Подготовка поверхности • Например, когда тонкое полимерное покрытие (обычно полиимид) наносят на стеклянную подложку и натирают в одном направлении тканью, наблюдается, что жидкий кристалл молекулы, контактирующие с этой поверхностью, выравниваются по направлению трения.• Переход Фредерикса • Деформация происходит, когда директор меняет свою ориентацию от одной молекулы к другой из-за электрического или магнитного поля.

No related posts.