Steklo je anorganski, nekovinski material, ki nima kristalne strukture. Takšni materiali se imenujejo amorfni in so praktično trdne tekočine, ki se tako hitro hladijo, da kristali ne morejo nastanek. Tipična očala segajo od soda-limetnega silikatnega stekla za steklene steklenice do izredno kakovostnega kremenčastega stekla za optična vlakna. Steklo se pogosto uporablja za okna, steklenice, očala za pitje, prenosne linije in posode za zelo jedke tekočine, optična očala, okna za jedrske aplikacije itd. Uporablja. Zgodovinsko gledano je bila večina izdelkov izdelanih iz pihanega stekla. V zadnjem času je večina ravnega stekla proizvedena z uporabo plavnega procesa. Množična proizvodnja steklenic in dekorativnih izdelkov se izvaja v industrijskem merilu z uporabo pihanega steklenega procesa. Ročno razpihani stekleni predmeti so izdelani v umetniških/obrtnih centrih po vsej Veliki Britaniji.
Normalno steklo
Glavna sestavina stekla je silicijev dioksid (SiO 2). Najbolj pogosta oblika silicijevega dioksida, ki se uporablja pri proizvodnji stekla, je bila vedno pesek.
Sam pesek se lahko stopi, da bi naredili steklo, vendar je temperatura, pri kateri je to mogoče doseči, okoli 1700o C. Z dodajanjem drugih kemikalij v pesek se lahko znatno zmanjša temperatura taljenja. Dodajanje natrijevega karbonat (Na2CO3), znanega kot soda ash, v količini, da je staljena mešanica 75% silikata (SiO2) in 25% natrijevega oksida (Na2O) zmanjšuje temperaturo taljenja na približno 800o C. Vendar pa je kozarec te sestave topen v vodi in se imenuje vodni kozarec. Za stabilnost stekla so potrebna druga kemikalija, kot sta kalcijev oksid (CaO) in magnezijev oksid (MgO). Surovine za uvedbo CaO in MgO so njihovi karbonati, apnenec (CaCO3) in dolomit (MgCO3), ki oddajajo ogljikov dioksid pri visokih temperaturah in puščajo okside v steklu.
Borosilikat steklo:
Borosilikat steklo je narejeno iz 70% - 80% silika (SiO2) in 7% - 13% boron oksida (B2O3) z majhnimi količinami alkalnega natrijevega oksida (soda) (Na2O) in aluminijevega oksida (AI2O3). Steklena posoda se pogosto uporablja v laboratorijih, kjer lahko večkratni stik z vodno hlapo pri visokih temperaturah izcede alkalne ione. Borosilikat steklo ima razmeroma nizko vsebnost alkalnih in zaradi tega visoko odpornost na napad vode. Borosilikat steklo ima izjemno toplotno odpornost proti udarcu, saj ima nizek koeficient širitve (3,3 x 10 -6 K-1) in visoko mehčališče. Najvišja priporočena delovna temperatura (kratkoročna) za borosilikatno steklo je 500oC Borosilikat steklo ima dobre optične lastnosti z možnostjo prenosa svetlobe skozi vidno regijo spektra in v bližnji ultravijolični paleti. Zato se veliko uporablja v fotokemijo. Zaradi svojih toplotnih in optičnih lastnosti se široko uporablja za visoko intenzivne svetlobne aplikacije. To steklo se uporablja pri proizvodnji steklenih vlaken za uporabo v ojačitvah iz plastike in tekstila - glejte spodaj V gospodinjstvu je borosilikatno steklo znano v obliki štedilnika in drugih toplotno odpornih gospodinjskih predmetov, kot je Pyrex. Ti predmeti se običajno uporabljajo pri temperaturah do 250oC. Borosilikat steklo ima zelo visoko odpornost na napad vode, kislin, raztopine soli, halogenov in organskih topil. Ima tudi zmerno odpornost na luže. Le hidrofluorovodikova kislina, vroča koncentrirana fosforna kislina in močne lužke povzročajo pomembno korozijo stekla. Zato se to steklo pogosto uporablja v kemičnih obratih in za laboratorijsko opremo.
Splošne značilnosti stekla
Mehanska trdnost
Steklo ima veliko intrinziko. Oslabijo ga le površinske napake, ki dajejo vsakdanjemu kozarcu svoj krhki ugled. Posebna površinska obdelava lahko zmanjša učinke površinskih napak. Praktična natezna trdnost stekla je približno 27MPa do 62MPa. Vendar lahko steklo prenese izjemno visoke kompresivne strese. Zato je večina steklenega zloma posledica okvare natezne trdnosti. Razlog za šibko natezno trdnost stekla je v tem, da ga običajno pokrivajo mikroskopske razpoke, ki ustvarjajo lokalne koncentracije stresa. Steklo nima mehanizmov za zmanjšanje rezultatov visokih lokalnih stresov in je zato predmet hitrega krhkega zloma. Obstajata dve metodi za zmanjšanje/odpravo te težave: Toplotna ali kemična obdelava stekla tako, da so zunaj površine pod razmeroma visokim kompresivnim stresom, medtem ko je srednje območje med površinami pod nateznim stresom. Razpoke so zato "zaprte zaradi stalnega preostalega stresa... Je žilato/žilano steklo. Moč stekla lahko s to metodo izboljšamo do faktorja 10. Zagotavlja, da steklene površine ne razpokajo in da steklo med uporabo ne pride v mehanski stik s stvarmi, ki bi lahko opraskale površino. Očala, ki so izdelana brez površinskih napak, imajo vrednost trdnosti
