Витражи своими руками - читать бесплатно онлайн полную версию книги автора Елена Анатольевна Каминская (Глава 2 Стекло) #3

Глава 2 Стекло

Химические и физические свойства

Стекло – это синтетический материал, обладающий благодаря своим химическим и физическим свойствам замечательной податливостью. Хотя он и отличается твердым состоянием, тем не менее его считают жидкостью. Основной составляющей стекла является кварц, или диоксид кремния.

Температура плавления обычного кварцевого песка достигает 1700 °C. В этих экстремальных условиях кристаллическая решетка кварца нарушается и он превращается в вязкую тянущуюся жидкость. Дальнейшее охлаждение приводит к тому, что молекулы вещества не восстанавливают своего положения в кристаллической решетке, а, будучи в своем роде «замороженными», представляют собой довольно хаотичную структуру. Подобная структура имеет место в жидкостях, но в отличие от них молекулы в стекле перемещаться не могут. Из-за этой особенности оно прозрачно, что роднит его с жидкостями. У стекла отсутствует фиксированная структура и нет точки плавления, т. е. материал по мере нагревания становится мягким и медленно плавится.

Значительную часть любого стекла (до 80 %) составляет кварц. Материал можно варить из 1-го диоксида кремния, не добавляя никаких примесей, однако для успеха мероприятия требуется температура более 1700 °C. К тому же кварцевый песок, расплавившись, обретает настолько густую и вязкую консистенцию, что удалять из его массы воздушные пузырьки и формировать изделия достаточно сложно. Полученное таким способом стекло называют кварцевым. Основное преимущество его использования в том, что ему не страшны никакие температурные скачки. Применяется оно, как правило, в технических целях.

Чтобы стекло приобрело необходимые эксплуатационные качества, а температура плавления понизилась, в дело идут различные присадки, которые можно разделить на стабилизаторы, флюсы и вспомогательные добавки. Первые увеличивают прочность и устойчивость материала к химическим воздействиям, вторые уменьшают температуру варки, а третьи обеспечивают его специфическими свойствами, например оптической прозрачностью, требуемой цветовой гаммой, особыми характеристиками преломления и т. д.

Основным потребителем стекла в настоящее время является строительная индустрия. Подавляющее большинство изготавливаемого материала идет на остекление зданий, а также на обеспечение транспортных средств: автомобилей, железнодорожных вагонов, общественного транспорта. Оставшаяся часть уходит на различные бытовые изделия.

Самым распространенным является натриево-кальциевое стекло, в которое в качестве флюса добавляют соду, а стабилизатором служит известняк. На данный момент подавляющая часть всего изготавливаемого в мире стекла именно такая. Особые свойства прозрачности отличают калиевое стекло, в которое добавляют не соду, а углекислый калий. Использование вместо соды окиси свинца приводит к получению хрусталя. Путем добавления в субстанцию окислов металлов перед нагреванием или в процессе него можно изготовить цветное стекло.

Полученный из стандартных сырых компонентов материал отличается отсутствием окраски и наличием едва заметного желтовато-зеленого или голубовато-зеленого налета, появляющегося от разнообразных минеральных примесей. Если примешивать окислы металлов, то можно добиться прозрачного стекла (добавлением марганца) или окрашенного в разные цвета.

Железистые соединения придают стеклу различную окраску от желтого до красно-бурого и голубовато-зеленого цветов; окись марганца – от коричневого до фиолетового и желтого; окись урана – желтовато-зеленый; окись хрома – травянисто-зеленый; окись никеля – от фиолетового до серо-коричневого; окись кобальта – синий; окиси сурьмы или сульфида натрия – желтый цвет. Наверное, самый красивый желтый цвет получают с помощью коллоидного серебра, красный – окиси меди, а золотистый – добавлением коллоидного золота.

Типология

Представленная типология основана на фактуре поверхности стекол, получаемых по разным технологиям.

Выдувное стекло

Этот вид стекла с древних времен и по сей день производят по 1 и той же технологии. Характеризуется оно особым сиянием, гладкой поверхностью и широкой цветовой гаммой; при этом внутри могут присутствовать пузырьки воздуха.

При намерении использовать данное стекло для изготовления витражей особое внимание следует уделить месту его производства. Дело в том, что французские изделия отличаются от аналогичных, выпущенных в Англии или Германии. Да и цветовая гамма у каждого производителя своя.

Современное старинное стекло

Представляет собой промышленное стекло, изготавливаемое в виде больших прозрачных листов. Материал отличается гладкой поверхностью с беспорядочными отметинами, создающими иллюзию дефектов стекла, которые должны присутствовать в изделии почтительного возраста.

В отличие от выдувного стекла старинное не может похвастаться таким же разнообразием цветовых оттенков, но оно пригодно для плавления.

Перламутровое стекло

Перламутровым называют художественное стекло любой разновидности. Дело в том, что и прозрачные, и матовые его разновидности можно обработать так, что они приобретут перламутровые оттенки. Эффект достигается с помощью металлической пыли, которую наносят на поверхность стекла.

При освещении такого стекла с обратной стороны оно начинает переливаться всеми цветами радуги. При падении световых лучей под углом поверхность стекла обычно кажется перламутровой.

Барочное стекло

Это достаточно дорогое стекло с поверхностью однородного цвета с заметными переливами, благодаря которым четко видны зоны света и оттенки, получающиеся от концентрации стекольной массы в отдельных местах. Как правило, данная разновидность стекла используется для передачи реалистичности изображения и детальной проработки фона, в связи с чем его часто применяют для осуществления различных драматических сюжетов.

Рельефное стекло

Отличается равномерной волнообразной поверхностью, как бы имитирующей слегка волнующуюся гладь воды, сверкающей под лучами солнца (в витраже). Окраска однородная, с одним ярким и насыщенным тоном.

Поскольку этому стеклу свойственна особая структура, то его, как правило, используют для воспроизведения водной поверхности, а область применения чаще ограничена фоновыми панелями и витражами с геометрическими рисунками.

Опаловое стекло

Из этого стекла обычно и делают витражи, а его название говорит само за себя: по плотности и окраске оно похоже на опал. Поверхность матовая, молочного оттенка, цветовая гамма весьма разнообразна, причем цвет бывает достаточно насыщенным, хотя, как правило, неоднородным (распределенным неравномерно), поэтому стекло по своей структуре напоминает мрамор. Оно может быть и монохромным (однотонным), и полихромным (достигается сочетанием разноцветных стекольных смесей в 1 пластине).

С опаловым стеклом любил работать американец Луис Комфорт Тиффани по преимуществу при изготовлении абажуров.

Глухое стекло

То же опаловое стекло, но более прозрачное, с опаловыми прожилками на поверхности, которые создают впечатление глубины. Переливчатые или с радужным отливом стекла получаются путем обработки их поверхности кислотой, чем достигается приятный перламутровый эффект.

Пятнистое стекло

Его появлением человечество обязано все тому же Тиффани. Это стекло и сейчас активно используют при изготовлении витражей, при этом оно является одним из самых необычных и красочных. Особенно красиво смотрится пятнистое стекло, когда лучи солнца падают на него под разными углами: тогда оно играет красками и переливается. Тот же эффект получается при освещении помещения изнутри.