Оптические искажения листового стекла

Теги

Листовое стекло выпускается в основном толщиной 0,6...32 мм и является базовым продуктом для производства стекла функционального назначения. Основные качественные показатели таких стекол - внешний вид, оптические и спектрофотометрические характеристики (светопропускание, светоотражение, поглощение энергии и др.), плотность, прочность, твердость, коэффициент линейного расширения (ГОСТ 111, ГОСТ 32361).

Внешний вид листового стекла оценивается по наличию и размерам видимых пороков:
  • включений - газообразных (пузырь, мошка), кристаллических (камень), стекловидных (свиль, шлир) 
  • пороков формования (отпечатки валков, кованость, прилипшая крошка) 
  • механических повреждений (царапины, потертости, сколы, выступы, отбитости, трещины, посечки) 
  • других пороков (дросс, блюм).
Свойства листового стекла

Оптические искажения стекла устанавливаются визуально по распознаваемости или искажению изображений в виде системы черно-белых полос («зебра» или «кирпичная стена») и оцениваются минимальным (максимальным) углом между направлением наблюдения и плоскостью листа стекла, при котором не наблюдаются искажения (изменение формы полос экрана, их размытие).

В соответствии с оптическими искажениями и допускаемыми пороками листовое стекло подразделяют на марки М0, М1...М7 (ГОСТ 111). Чем меньше цифра в марке стекла, тем выше его качество, т.е. самого высокого качества стекло марки М0 и М1. Луч света при воздействии на стекло частично проходит через слой стекла, частично поглощается стеклом (0,5...3%) и частично отражается (8...9%).

Светопропускание LT стекла характеризует собой отношение светового потока, проходящего сквозь стекло, к падающему световому потоку.

Светоотражение LR - отношение светового потока, отраженного от стекла, к падающему световому потоку. 

Отражение энергии ЕА - процент солнечной энергии, отраженный от стекла. 

Поглощение энергии ЕА - процент солнечной энергии, поглощенной панелью стекла в остекленной конструкции ограждения.

Светопропускаемость (светопрозрачность) стекла, как и другие оптические свойства (светоотражение, отражение и поглощение энергии) оцениваются коэффициентами соответственно светопропускания, отражения и поглощения (абсорбции).

Определяющими показателями всех остеклений являются коэффициенты светопропускания и общего пропускания солнечной энергии. Остальные показатели несут дополнительную информацию свойств стекла.

Обычные силикатные стекла хорошо пропускают всю видимую (87...90%) и инфракрасную (ИК) (почти 80% от падающего потока) часть спектра и практически не пропускают ультрафиолетовые лучи. Коэффициент светопропускания в зависимости от толщины стекла (2...25 мм) составляет соответственно 0,89...0,67.

Теоретически даже идеальное, не поглощающее свет, стекло не может пропускать света более 92%, так как обе его поверхности отразят не менее 8% световых лучей. Высокая прозрачность листового стекла обусловлена тем, что оно является однородной и однофазной средой. В нем отсутствуют границы раздела фаз, которые вызывают рассеяние света.

Плотность строительного стекла находится в пределах 2500...2600 кг/м3. В то же время плотность кварцевого стекла составляет 2200 кг/м3, а самые тяжелые стекла (содержащие оксиды свинца, висмута, тантала) достигают плотности 7500 кг/м3.

Прочностные свойства стекла как конструкционного материала характеризуются стандартными параметрами - прочностью (на сжатие, растяжение и изгиб), модулем упругости, твердостью и др.

Листовое стекло имеет различную прочность на сжатие, растяжение и изгиб: сравнительно высокую на сжатие (700...900 МПа), в 15-20 раз меньше на растяжение (30...45 МПа) и 15...20 Мпа на изгиб. Зависит прочность стекла, в основном, от однородности (наличия пороков), химического состава и прочности связей в стекле.

Стекло практически не имеет пластических свойств, плохо сопротивляется действию изгибающих и ударных нагрузок. Характеристикой твердости может быть микротвердость, которая оценивается по вдавливанию алмазной пирамидки (400... 1200 МПа) либо по шкале Кнупа (6 ГПа) и шкале Мооса (5...7).

Теплопроводность листового стекла составляет 0,5... 1,0 Вт/(м • К), что почти в 10 раз меньше, чем у аналогичных кристаллических минералов. Удельная теплоемкость большинства стекол находится в пределах 300...800 Дж/(кг• К), устойчивость к перепадам и резкой смене температур - 40 К, температура размягчения - 550...700 °С.