История появления и свойства хрусталя

Идея создания хрусталя из стекла принадлежит англичанам: они впервые для улучшения качества стекла добавили в него окислы свинца, после чего оно приобрело необычный «голос», прозрачность и сверкание граней. От процентного содержания оксида свинца зависят «вокальные» способности хрусталя, его прозрачность, прочность, вес, блеск и другие свойства.

Гусевской хрусталь варится с содержанием оксида свинца строго равным 24%, что соответствует восхитительным оптическим свойствам и высокой плотности. Благодаря этому мы можем наблюдать многоцветную игру света в гранях, блеск поверхностей и слышать чудесный мелодичный звон.

Совершенствуясь, технология производства хрусталя из кремниевого песка стала включать добавление, кроме окиси свинца, еще и борной кислоты, соединений мышьяка и сурьмы.

Для создания цветного хрусталя используются различные добавки: кобальт придает чистые синие тона, для красного цвета — добавляют кадмий или соединения золота, для розового — кремний. Зеленым хрусталь делает окись меди, а изысканный фиолетовый цвет придают окислы марганца.
В царские времена на Гусевском заводе хрустальную посуду и хрустальные вазы окрашивали также с помощью коллоидного золота и окислов урана.
Это были достаточно дорогие, но и самые красивые художественные изделия.

Обычно изделие из хрусталя украшается гравировкой — неглубокий матовый рисунок, огранкой — широкая полированная грань, резьбой — глубокие борозды, при пересечении которых возникает сетка (т. н. \»алмазная грань\»), шлифовкой.
После шлифовки грани приобретают особый блеск. Граненый хрусталь, преломляя свет, создает яркие радужные отблески.

Производство хрусталя

Чтобы получить хрусталь, нужно расплавить шихту, из которой делают хрусталь. Шихта — это смесь песка, поташа и оксида свинца, как раз его наличие и есть главное отличие хрусталя от простого стекла.

Исходное сырье плавится в печах при огромной температуре свыше 1500 градусов Цельсия. Расплавленная масса очень быстро остывает. Для ускорения процесса одним изделием занимаются сразу несколько человек.
У печи работают мастера выдувальщики, наборщики и прессовальщики. Выдувальщики вооружены специальными трубками с резиновой грушей. На один конец стеклодувной трубки берётся капля раскалённого хрусталя и с помощью резиновой груши изделие выдувается в форму. У мастера наборщика – наборная трубка. С её помощью он набирает из печи необходимое количество стекломассы и приносит её к мастеру прессовальщику, который управляет пресс-формой.

После того, как изделие выдувается и ему придается необходимая форма, оно поступает в печь на отжиг. Отжиг предназначен для более равномерного остывания хрусталя. В печи для отжига в течение 1.5 часов температура снижается с 700 градусов до 40–50 градусов.

Далее в пламени газовой горелки срезается верхняя часть изделия, где была стеклодувная трубка.
После этого изделие проходит первый контроль качества: нет ли больших пузырей, камней, кривизны ножки; производят измерение толщины слоя стекла.

Гладкие изделия украшаются алмазной гранью. Для начала на изделие наносят разметку, после разметки изделие ставится на конвейер и идёт от мастера к мастеру. Процесс нанесения алмазной грани начинается с самого большого абразивного круга, а заканчивается на самых маленьких. Чтобы стеклянная пыль не попадала в дыхательные пути, на абразивные круги подаётся вода.

После нанесения алмазная грань становится матовой. Чтобы получить прозрачную грань, изделие подвергают химической полировке в смеси плавиковой и серной кислот. Кислота разъедает и полирует стекло. Далее изделию тщательно моют, и если необходимо наносят грани, которые должны остаться матовыми. В завершение изделие снова подвергают проверки, маркируют и упаковывают.

Кристаллическая решётка

Основная статья: Кристаллическая решётка

Составляющие данное твёрдое вещество частицы образуют кристаллическую решётку. Если кристаллические решётки стереометрически (пространственно) одинаковы или сходны (имеют одинаковую симметрию), то геометрическое различие между ними заключается, в частности, в разных расстояниях между частицами, занимающими узлы решётки. Сами расстояния между частицами называются параметрами решётки. Параметры решётки, а также углы геометрических многогранников определяются физическими методами структурного анализа, например, методами рентгеновского структурного анализа.

Часто твёрдые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решётки; такие формы называются полиморфными модификациями. Например, среди простых веществ известны:

  • ромбическая и моноклинная сера,
  • графит и алмаз, которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода;
  • среди сложных веществ — кварц, тридимит и кристобалит, которые представляют собой различные модификации диоксида кремния.

Анизотропия кристаллов

Многим кристаллам присуще свойство анизотропии, то есть зависимость их свойств от направления, тогда как в изотропных веществах (большинстве газов, жидкостей, аморфных твёрдых телах) или псевдоизотропных (поликристаллы) телах свойства от направлений не зависят. Процесс неупругого деформирования кристаллов всегда осуществляется по вполне определённым системам скольжения, то есть лишь по некоторым кристаллографическим плоскостям и лишь в некотором кристаллографическом направлении. В силу неоднородного и неодинакового развития деформации в различных участках кристаллической среды между этими участками возникает интенсивное взаимодействие через эволюцию полей микронапряжений.

В то же время существуют кристаллы, в которых анизотропия отсутствует.

В физике мартенситной неупругости накоплен богатый экспериментальный материал, особенно по вопросам эффектов памяти формы и пластичности превращения. Экспериментально доказано важнейшее положение кристаллофизики о преимущественном развитии неупругих деформаций почти исключительно посредством мартенситных реакций. Но принципы построения физической теории мартенситной неупругости неясны. Аналогичная ситуация имеет место в случае деформации кристаллов механическим двойникованием.

Значительные успехи достигнуты в изучении дислокационной пластичности металлов. Здесь не только понятны основные структурно-физические механизмы реализации процессов неупругой деформации, но и созданы эффективные способы расчёта явлений.

Происхождение слова кристалл

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *