Kristāla stikla attīstības vēsture

Kristāla stiklam ir sena vēsture. Senos laikos, pateicoties daudzajiem piemaisījumiem stikla izejvielās, kušanas temperatūra nebija augsta, stikls nebija labi izkusis, un bija daudz nekausētu smilšu daļiņu, burbuļu un citu defektu. Tajā pašā laikā izejvielās bija daudz krāsainu metāla jonu, piemēram, dzelzs, mangāns un titāns. Ir necaurspīdīgs vai caurspīdīgs. 13. gadsimtā venēcieši izmantoja kvarcītu ar mazāk piemaisījumiem un Levant nātriju saturošus augu pelnus, lai tos izkausētu bezkrāsainā un caurspīdīgā stiklā.

15. gadsimtā izejvielu kvalitāte tika vēl vairāk uzlabota. Izmantojot tīru kvarca smiltis un sodas pelnus, kas atkārtoti iegūti no verdoša augu pelnu ūdens šķīduma no Ticino upes lejteces, iegūtā stikla caurspīdīgums bija ievērojami augstāks nekā agrāk, līdzīgs kristālam, tāpēc to sauca par Cristallo. Sava veida sodas-kalcija kristāls, tā sastāva diapazons (masas daļa) ir [1] SiO2 70,0%~71,5%, Al2O3 0,8%~1,31%, CaO 4,07%~4,72%, MgO 1,47%~1,66%, K2O 2,84%~4,55% , Na2O 15,2%~16,8%, Fe2O3 0,25%~0,51%, MnO 0,26%~0,51%, SO3 0,19%~0,31%, Cl 0,62%~0,92%, P2O5 0,15%~0,24%, Fe2O3 un MnO ir Piemaisījumi minerālu izejvielās, Cl un P2O5 ir piemaisījumi sodas pelnos no augu pelniem.

Sodas kaļķa kristāla stikla sastāvs ir nedaudz līdzīgs mūsdienu piederumu stikla sastāvam. K2O+Na2O saturs ir salīdzinoši augsts, un CaO+MgO saturs ir salīdzinoši zems. Stikls ir viegli izkausējams un ir piemērots manuālai darbībai. Pēc 13. gadsimta bohēmieši izveidoja vairāk nekā duci stikla rūpnīcu Bohēmijā (tagad čehu) un Silsijā. Papildus augstas kvalitātes kvarca smilšu izmantošanai kā izejvielām, tie arī Meža koksnes pelni, kas satur kālija karbonātu, piemēram, koksnes pelni no beetu mežiem, tiek izmantoti kā izejviela, lai ieviestu sārmu oksīdus, tāpēc literatūrā tiek izgatavots caurspīdīgs stikls ar augstāku refrakcijas indeksu, ko sauc arī par crystalex. Atšķirībā no Venēcijas kristāla stikla to sauc par Bohēmiju Crystalex. Tā kā tā kā izejvielu izmanto meža koksnes pelnus, to sauc arī par Forext Glass. Bohēmijas kristāla stikls ir izgatavots no kālija kalcija, kas satur SiO2 75%~77%, CaO 5%~6%, K2O 15%~17%, stikla refrakcijas indekss ir 1,48 ~ 1,49, šo sistēmu sauc par kālija kalcija kristāla zāli. Vēlāk, lai uzlabotu veiktspēju, kompozīcijai tika pievienots Na2O un nedaudz B2O3, kas tika pārdēvēts par kālija sodas-laima kristāla stiklu. Čehijā ražotā šāda veida kristāla stikla sastāvs (masas daļa) ir SiO2 75,5%, B2O3 0,2%, CaO 6%, K2O 4,8% , Na2O 12,8%. Galvenais kālija-kalcija un kālija-nātrija kristāla stikla ražošanas apgabals ir Nov Bor pilsēta, kas atrodas 90 km attālumā no Prāgas. Produkta tehniskie rādītāji ir: blīvums 2.444g/cm3, refrakcijas indekss nD (20°C) ir 1,50002, vidējā dispersija ( 20°C) ir 830×10-5, lineārais izplešanās koeficients ir 89,1×10-7°C-1, skābes izturība (saskaņā ar ISO 719 standartu, 0,01mol/L HCl pie 98°C, svara zudums uz stikla virsmas laukuma vienību) ir 1,98 mg/dm2, liquidus temperatūra 950°C[2].

Viduslaikos Bohēmijas kristāla stikla ražošanas tehnoloģija pakāpeniski izplatījās Centrāleiropā un Rietumeiropā. Stikla rūpnīcas Lielbritānijā un Francijā galvenokārt izmantoja Bohēmijas kālija-kalcija un kālija-sodas-laima stikla komponentus, kuriem bija salīdzinoši augsta kušanas temperatūra un kurināmais prasīja smalku koksni. Tika izcirsts liels skaits mežu. 1615. gadā britu karaliskā ģimene aizliedza izmantot augstas kvalitātes koksni kā kurināmo stikla rūpnīcām, kas ietekmēja stikla rūpnīcu ražošanu. 1670. gadā britu Ravenscroft atklāja, ka PbO pievienošana stikla sastāvam ne tikai samazināja stikla viskozitāti un kušanas temperatūru, stikls bija viegli izkausējams, materiāls bija garš, forma bija ērta, un stikla spīdums palielinājās, padarot to kristāldzidrāku un viegli sasmalcināmu. , Ievietojiet svina stiklu ražošanā, ko sauc par svina kristālu. Svina kristāla refrakcijas indekss, dispersija un blīvums ir augstāks nekā Cristallo un Crystalex, un kušanas, formēšanas un gravēšanas īpašības ir labākas nekā nātrija-kalcija un kālija-kalcija kristālu īpašības, tāpēc tās tiek popularizētas.

Lielākā daļa pasaules slaveno kristāla stikla rūpnīcu tika izveidotas ap 18. gadsimtu. 1764. gadā Ranauts izveidoja stikla rūpnīcu nelielā ciematā Bakaratā, Francijā. Tajā laikā tā bija neliela ģimenes darbnīca, kas ražoja plākšņu stiklu, spoguļus un kristāla stiklu, kas imitē Bohēmiju. Kad Ravenscroft izgudroja svina stiklu, Pakistānas Cara ražo arī svina kristālu, kas satur 24% PbO, ko sauc par pilnu svina kristālu. Krāsaina kristāla stikla ražošana sākās 1830. gadā, un vēlāk tā ražoja opalescējošu kristāla stiklu, caurspīdīgu atdarinātu opāla stiklu un ahāta stikla imitāciju. Vēlāk tika ieviests zaļš opalescences kristāla stikls. Krāsains un opalizēts kristāla stikls kļuva par Baccarat īpašībām. Parīzes ekspozīcijā 1855. gadā Baccarat izstādīja 5,182 m (17 pēdu) augstu kristāla stikla svečturi un 7,010 m (23 pēdu) kristāla stikla strūklakas pamatni; 1972. gadā Starptautiskajā izstādē Lisabonā Baccarat izstādīja Zemes un Mēness kristāla stikla skulptūru, kas sver 90,72 kg (200 mārciņas). Pēdējo 150 gadu laikā, lai gan īpašuma tiesības ir daudzkārt mainījušās un rūpnīcas nosaukums ir mainījies vairākas reizes, Baccarat zīmols vienmēr ir dziļi iesakņojies cilvēku sirdīs. Francijā un pat Eiropā Baccarat tiek domāts par svina kristālu.

1783. gadā Džordža un Viljama tēvocis un brāļadēls izveidoja stikla rūpnīcu Voterfordā, Anglijā, lai ražotu pilna svina kristāla stiklu, kas satur 30% PbO. Pirmais britu pasaules gadatirgus notika Londonā 1851. gadā. Dizainers Paxton izmantoja čugunu saliekamām sijām, kolonnām un jumta kopnēm, kā arī izmantoja Watford stiklu sienām un jumtiem, lai izveidotu caurspīdīgu kristāla pili ar garumu 563m un platumu 563m. 124.4m, forma ir stepped cuboid, ar jumtu uz tā, kopējā būvniecības platība ir 74000m2, kopējā stikla platība ir tuvu 9300m2, sauc par Crystal Palace izstādi (Crystal Palace Exhibition), atklāja jaunu stikla arhitektūras laikmetu, pasaules arhitektūras vēsturē Svarīga pozīcija.

Salīdzinot ar vēsturisko Venēcijas un Bohēmijas stiklu, Swarovski kristāla stikls ir tikai vairāk nekā simts gadus vecs. Swarovski uzņēmumu 1895. gadā dibināja čehs Daniel Swarovski (Daniel Swarovski), kurš emigrēja no Bohēmijas uz Wattens pilsētu Austrijā. Swarovski ražo augstas svina kristāla stiklu, kas satur 32% PbO. Tas ir īpaši slavens ar to, ka izmanto augstas svina kristālus kā dimantu imitācijas (rhinestones), rubīnus, safīrus, ametistus, titāna safīrus, Indijas rubīnus un caurspīdīgas un necaurspīdīgas opāla brilles. Piemēram, baltais opāls, violetais opāls, akvamarīna opāls, olivīns, turmalīns, topāzs utt. Swarovski radīja precedentu kristālu uzklāšanai uz modi, apaviem, cepurēm un pulksteņiem, kā arī paplašināja augstas svina stikla pielietojuma klāstu.

1820. gados Sanktpēterburgas Karaliskā stikla fabrika Krievijā ražoja liela apjoma vāzes, krūzes, urnas un mēbeles. 1828. gadā Persijas karalim tika izgatavots zils dīvāns ar kristāla stiklu.

Lai gan Ču iedzīvotāji Ķīnas karojošo valstu periodā ir izmantojuši kvarca smiltis, galēnu un barītu kā izejvielas, lai izgatavotu dekoratīvas brilles, piemēram, zobenu galvas, zobenus un svina bārija silikāta stikla nefrīta gabalus, šīs brilles ir caurspīdīgas vai necaurspīdīgs tumšais stikls acīmredzami atšķiras no mūsdienu svina kristāla stikla. Pēc Rietumu Hanu dinastijas Ķīnā izgatavotā stikla sastāvs mainījās no svina bārija silikāta sastāva uz svina stikla sastāvu, un tika ražots stikls ar labāku gaismas caurlaidību. Senā literatūra uzskatīja, ka stikla izskats šajā laikā bija līdzīgs kristālam vai nefrītam, kas kalpoja kā nefrīta aizstājējs. , Bet no fiziskā viedokļa šīs brilles nevar saukt par svina kristāla stiklu.

Svina stikls, ko Ķīna izstrādāja 1950. gados, galvenokārt bija krama stikls optiskajam stiklam, ko izmantoja kā optisku materiālu. Svina stikls aizsardzībai pret jonizējošo starojumu tika izstrādāts 20. gadsimta 60. gados. Tieši 1970. gados Dalian, Shanghai un citas piederumu rūpnīcas izstrādāja patiesu vidēju svinu (PbO>24%) un augstu svina (PbO>30%) kristāla stiklu.

Pēdējos gados dažas ķīnā labi pazīstamas tradicionālās galda stikla rūpnīcas dažādu iemeslu dēļ būtībā ir pārtraukušas ražot svina kristāla stiklu. Ir divu veidu uzņēmumi, kas ražo kristāla stiklu. Viens no tiem ir lieli uzņēmumi, kas ražo optisko stiklu un speciālo stiklu. Optiskā stikla ražošanas iekārtas un tehniskās priekšrocības, svina kristāla stikla ražošana; otrs ir kopuzņēmums vai privāts uzņēmums, kas izmanto importētas nepārtrauktas kausēšanas elektriskās krāsnis, lai ražotu augstas svina vai vidējas svina kristāla stiklu.