Солнцезащитное стекло, теплозащитное стекло, радиозащитное стекло, теплоотражающее стекло, цветное стекло, токопроводящее стекло, узорчатое стекло.

На основе обычного листового стекла промышленность выпускает различные специальные виды стекол. Среди них:
• солнцезащитные,
• теплозащитные,
• радиозащитные,
• теплоотражающие,
• цветные,
• токопроводящие.
Для производства этих и других видов стекла, обладающего особыми теплофизическими и светотехническими свойствами, широко применяются пленочные покрытия из металлов и их оксидов.
Металлические пленки
Существенные изменения свойств листового стекла происходят при покрытии его поверхности тонкой пленкой металла. Нанесение металла производится методом вакуумного напыления. Этот метод позволяет получить на поверхности стекла тончайшую пленку толщиной не более 0,1-0,2 мкм. Эта пленка имеет довольно высокое светопропускание в видимой части спектра и большую отражающую способность в инфракрасной области: 40-70% и 60-75% соответственно. Такая спектральная избирательность придает им теплозащитные и солнцезащитные свойства.
В области видимого света металлическое напыление так же играет роль светофильтра. Так, золотая пленка делает стекло зеленым на просвет и золотистым в отраженном свете. Серебро при отражении дает предсказуемый металлический блеск, а проходящий луч окрашивает в голубой цвет.
Металлические пленки, полученные напылением, не отличаются стойкостью и подвержены истиранию. Для защиты напыления, поверх него наносится прозрачный защитный слой. Для этого применяется диоксид кремния или органические вещества. При изготовлении стеклопакетов защита металлических пленок достигается обращением стекол напылением внутрь.
Оксидно-металлическое напыление
Оксидно-металлические пленки отличаются высокой прочностью и химической стойкостью. Такая пленка прочно держится на поверхности стекла и увеличивает его прочность на 20-30%..
Металоксидные пленки получают из оксидов олова, индия, цинка, железа, меди, хрома, титана. В зависимости от химического состава напыления получают стекла с различным спектром пропускания. Варьируя состав напыления можно получить:
• стекло, поглощающее ультрафиолетовое излучение,
• отражающее или поглощающее инфракрасное излучение (теплоотражающее или теплозащитное стекло),
• радиозащитное стекло, отражающее радиоволны сантиметрового диапазона (1-150 см),
• токопроводящее стекло,
• избирательно пропускающне видимый цвет (тонированное стекло),
• стекло с высоким отражением в видимой части спектра (полупрозрачное зеркало).
Промышленные оксидно-металлические покрытия нечувствительны к перепадам температур, отличаются высокой химической стойкостью, устойчивы к атмосферным воздействиям и имеют стойкость к истиранию не ниже, чем у стекла.
Теплозащита и теплосбережение
Прозрачные, обычные на вид стекла, отражающие тепловую часть излучения, получают напылением оксидов олова. При светопропускании в видимой части спектра около 70-80% они отражают от 60 до 90% излучения с длиной волны 1,5-10 мкм, то есть, тепловую радиацию. Свойство избирательно отражать тепловое излучение дает этому стеклу множество вариантов применения.
Теплоотражающие стекла находят применение на производствах с интенсивным выделением тепла в качестве прозрачных тепловых экранов. Их свойства допускают и обратное применение: сбережение тепла. В районах Крайнего Севера это стекло используется для остекления окон. Его способность отражать тепловую энергию на 50% уменьшает теплопотери зданий через оконные проемы.
Применение пленки из оксида олова с примесью оксида сурьмы позволяет получить солнцезащитное стекло. От теплоотражающего оно отличается уменьшенной до 75-45% прозрачностью в области видимого света и несколько большим пропусканием в инфракрасной области (40-50%). Цвет такого стекла варьирует от серо-голубого до сине-фиолетового. При этом светопропускание не зависит от его толщины, а прозрачность в тепловой области не зависит от плотности окраски. Стекло этого типа отражает часть солнечного излучения, в отличие от стекла, окрашенного в массе.
Эффекты и декорации
Металлические пленки на основе оксидов цинка, олова, индия и некоторых других металлов позволяют получить токопроводящее стекло. Чаще всего для этой цели применяют оксид олова с примесью сурьмы, цинка, фосфора и других добавок. Проводящие пленки никак не влияют на светопропускание стекла, они прозрачны и бесцветны. При толщине, не превышающей 1 мкм, они имеют удельное поверхностное сопротивление от 10 до 110 Ом/см.
Пленки на основе оксида титана дают бесцветные полупрозрачные зеркала, отражающие до 40% видимого излучения. Они находят применение в качестве декоративных панелей в отделке фасадов зданий.
Трудно переоценить значение стекла в декорировании фасадов и интерьеров, в украшении мебели и создании стиля. Стекло само по себе способно стать украшением благодаря комбинации прозрачности и отражения, игре света на гранях. Для усиления декоративных качеств стекла широко применяются различные способы создания световых эффектов и использования цвета. Цветное стекло используется для изготовления мебельных фасадов, витражей, элементов декора и даже мебели. В настоящее время различые виды стекла используются для изготовления телевизионных тумб, аппаратных стоек, полок и этажерок. Стеклянные перегородки и декоративное остекление на основе различных декоративных видов стекла дают широкие возможности для дизайна.
Цветное стекло получают тремя способами.
• Окрашенное в массе стекло получают формованием листа из расплава с введенными в состав шихты красителями. Это тянутое и прокатное стекло. При добавлении в шихту 0,5% оксида меди (по массе) получается светло-голубой щвет, при увеличении процентного содержания до 2-2,5% получают темно-голубой цвет. Добавление 0,1-0,5% оксида хрома делает стекло зеленым. Для получения желтого цвета вводят в шихту 0,5-1% угля. Для окраски в яркие красный или желтый цвета применяют смесь, содержащую B O и ZnO, а так же селен и сернистый кадмий. Для красного цвета — 1% Se и 2% CdS, для желтого – 0,2 и 2% соответственно.
• Накладное тянутое стекло изготавливается одновременным вытягиванием и соединением в единый лист бесцветной основы толщиной 2-6 мм и тонкого слоя цветного стекла толщиной 0,1-0,5 мм. Этот тип цветного стекла часто используется в строительстве. Панели с толстым накладным слоем используют в качестве непрозрачных элементов декора, а при толщине цветного наклада до 0,5 мм его используют для декоративного остекления световых проемов и для создания витражей.
• Цветное стекло, получаемое напылением на бесцветное листовое стекло металоксидных пленок толщиной около 1 мкм.
Некоторые виды декоративных стекол
Марблит – непрозрачное глушенное или окрашенное в массе утолщенное стекло, получаемое прокатом. Его применение – облицовка внутренних стен, перегородок и отделка мебели. Он может применяться как в жилых, так и в общественных зданиях.
Обычно марблит производится с толщиной 5-7 мм или 8-10 мм. Его лицевая сторона может быть шероховатой (кованной), узорчатой, полированной или огненно-полированной. Обратная сторона панели имеет продольную насечку или другой тип неровности для лучшего закрепления листа.
Марблиты бывают в основном глушенными. Цвета их могут быть самыми разными: желтый, молочный, серый, кремовый, черный, розовый, зеленый, мраморовидный и др.
Для придания красного, оранжевого, розового цветов используют селен, сернистый кадмий, CdCO. Для зеленого, синего и голубого цветов добавляют оксиды кобальта, меди, хрома. Фиолетовый цвет получают добавлением оксида марганца (MnO), черный – добавлением угля. Красящие добавки вводят в количестве от 0,2 до 0,5 процентов по массе.
Стемалит – листовое стекло толщиной от 5 до 12 мм, может иметь различную фактуру. С одной стороны он покрывается силикатной краской с последующей термообработкой для закрепления краски и упрочнения стекла.
Стемалит не поддается резке и производится в листах стандартных размеров. Согласно стандарту ГОСТ 22279-76 стемалит производится в размерах 600, 1000, 1200, и 1700 мм при толщине 5, 6, 6,5 и 7,5 мм соответственно. Максимальный размер листа 1500х1100 мм. Изготавливают стемалит из оконного стекла (ГОСТ 7380-78) и окрашивают в различные цвета, используя эмалевые краски Дулевского красочного завода.
Применяется стемалит для облицовки зданий (внутренней и внешней) и для изготовления многослойных навесных панелей. Размеры стемалитовых панелей могут достигать 3,2х1,2 м и более, а площадь колеблется от 3,8 до 7 м2.
Узорчатое стекло применяется для декоративного остекления дверей, мебели и других объектов, где ненужна или недопустима прозрачность, но нужно рассеянное освещение. Производство узорчатого стекла регламентируется ГОСТ 5533-86.
Толщина узорчатого стекла может быть 4, 5 и 6 мм. При толщине 4 мм размеры листа ограничены 2500х1200 мм. Для остекления дверей применяются размеры: 1450x375, 1450x475,1450x575,1450x675, 1750x475,1750x675 мм, что соответствует размерам дверных полотен для стандартных дверных проемов.
Стекла «мороз» и «метелица» относятся к группе узорчатых стекол. «Мороз» производится из оконного или витринного стекла, не прошедшего полировку. Исходное стекло проходит специальную обработку, создающую на его поверхности узор, напоминающий рисунок на заиндевевшем стекле. Производится «мороз» в виде листов толщиной 4 и 5 мм. максимальный размер листа составляет 1800х1000 мм. применяется это стекло для остекления проемов, не требующих прозрачности, а так же для декорирования мебельных фасадов.
Стекло «метелица» получают флоат-методом, который заключается в формовании листа в виде ленты, плавающей на расплаве металла. Обычно в качестве несущего расплава применяют олово. «Метелица» может быть бесцветным, окрашенным в массе или иметь окрашенный поверхностный слой, получаемый электрохимическим способом. Окраска происходит в результате ионного обмена и диффузии ионов металла из расплава в стекло.
Одна поверхность листа может быть термически полированной, другая имеет неповторяющийся рисунок в виде волнистой поверхности («рябь»). Характер рисунка может быть задан при производстве. Узорчатая поверхность может быть окрашена или ей могуьт быть приданы свойства зеркала с помощью напыления металла. «Метелица» производится в виде листов размерами 1900х800 мм и 1500х800 мм при толщине листа 6,5 мм.
Применение «метелицы» характерно для узорчатых стекол. Это световые проемы, декоративное остекление дверей, стеклянные стационарные и раздвижные перегородки, двери щкафов-купе и различные другие элементы декора.