|
A legfontosabb üvegalkatrész a kovasav, melyet leggyakrabban homok alakjában alkalmazunk. Üveghomokkal, melyet kristályhomoknak is nevezünk, nem ajándékozta meg igazságosan a természet az egyes országokat, s így az csak Angliában, Belgiumban, Német-, Cseh- és Franciaországban fordul elô. Hazánkban eddig nem sikerült megfelő üveghomokot találni. A különbözô üvegeket nem lehet rendszeresen csoportosítani, mivel sem összetételük, sem fizikai tulajdonságuk, sem rendeltetésük alapján nem lehet köztük éles határt vonni. Vannak azonban általánosan elfogadott üvegcsoportok, melyekbe minden üveg beosztható, bár elôfordul, hogy ugyanazon összetételû vagy tulajdonságú üveg több csoportba illeszthetô be. Ezeket az üvegcsoportokat a következôkben smertetjük.
Az üveg definíciója
Az üveggel foglalkozó szakemberek tudják, hogy az üveg fogalma még koránt sincs kifogástalanul meghatározva. Már pedig ez nemcsak tudományos, hanem gyakorlati (ipari és
kereskedelmi, általában gazdasági) szempontból is föltétlenül szükséges. Bár szerves anyagokon végzett vizsgálatok nagyban hozzájárultak az üveg fogalmának tiaztázásához, ma inkább csak anorganikus anyagokat tekintünk üvegnek. Számos üveg-definíció van, melyek egyik vagy másik tulajdonságát emelik ki az üvegnek. Így Tammann [1933] azt mondja, hogy a szilárd, nem kristályos anyagok üvegállapotúak. Ekkor azonban minden amorf anyag üveg volna. Amorf arzént vagy kriatályosodás nélkül megszilárdult káliumhidrogénszulfátot (KHSO4) azonban általában nem tekintünk üvegnek. Nem kielégítô az a definíció sem, mely szerint az üveg aláhûtött és befagyott folyadék, fõleg akkor nem, ha a gyakorlati követelményeket figyelembe véve az üvegként használható anyagokat definiáljuk üvegként. Tudvalevô, hogy a valódi vagy elméleti szilárdság üvegnél, különösen a kvarcüvegnél, rendkívül nagy. Az elméleti szilárdságot, mely Náray-Szabó és Ladik [1960] szerint 2460 kp•cm–2, Anderegg [1939]
vékony kvarcüvegszálakon elérte és Hillig [1961] kb. 1 mm vastag kvarcüvegrudacskákon megközelítette; utóbbiak szilárdsága alacsony hõmérsékleten 1406 kp•cm–2-t tett ki. Minden más, ismert szerkezeti anyag szilárdsága kisebb; legnagyobb, 400 kp•cm–2, a húzott vékony volfrámdrótok szilárdsága. Nines okunk feltenni, hogy egy túlhûtött folyadék atomjai vagy ionjai közt nagyobb vonzóerôk mûködnek, mint a kristályban. Túlhûtött víz pl. nem nagyon viszkózus. Megolvasztott sók és fémek nagy mozgékonysága és kis viszkozitása ellentmond nagy vonzóerók feltételezésének. Ha a kationok és anionok közti kötéserôsséget tekintjük, akkor azt látjuk; hogy az üvegalkotó oxidokban kb. 80–110 kcal/mól kötéserôsség és 1,35-1,78 Å anion-kation-távolság fordul elô [Sun, 1947]. Ha azonban ezeket az erôs kötéseket, amelyek a hálózatelmélet szerint a tér mindhárom irányában végighúzódnak a hálózaton, gyengébb, pl. alkáli-oxigén stb. kötések szakítják meg, akkor a
szakadás ezeken a helyeken fog beállni, mert pl. a Na–O kötéserôsség csak 24 kcal/mól a Si–O kötés 106 kcal/mól erôsségével szemben. Lehetséges az is, hogy valamely üveget csak középerôs kötések tartanak össze, pl. ólomüvegeket a lapos trigoriális piramis alakú Pb–O kötések, amelyek erôssége 48 kcal/mól [Náray-Szabó és Kálmán, 1961]. Tudjuk azonban, hogy az ólomüveg – különösen ha sok PbO-t tartalmaz – sokkal kevésbé szilárd, mint a szilikátüvegek. Nátriummetaszilikát, Na2SiO3, melynek SiO3-láncait Na–O kötések tartják ösaze, már csak igen nehezen alkot üveget, és ennek nincs említésre méltó szilárdsága. A valódi, vagyis gyakorlatilag használható üvegek egy másik szükséges tulajdonsága a tartósság. Elüvegtelenedés az üveget használatra alkalmatlanná teszi. Ez akkor állhat be, ha az üveg kristályosodása egyrészt csiraképzôdés, másrészt kellô kristályosodási sebesség folytán belátható idôn belül végbemegy. Természetes üvegek, mint az obszidián, tufa stb. sok millió
éven át vannak már üveges állapotban és tovább is így maradnak. Gyakorlati célra ezek tehát stabilisnak tekinthetôk, bár termodinamikailag inatabilisak; ez jó mûszaki üvegekre is áll. Kriatálycsíra már eleve lehet az üvegben, pl. kristálymaradványok a kvarcüvegben. A kristályosodás hiánya azonban már magában véve is az üveg rendezetlen részecske-eloszlására mutat. A csírák nagyobbodása megköveteli erôs kötések szétszakítását, hogy újabb kötések jöhessenek létre. Az ehhez szükséges aktiválási energia azonban jó üvegeknél közönséges hômérsékleten nem áll rendelkezésre. Rá kell mutatni még az üveg izotrópiájára ia, mely ugyancsak a részecskék rendezetlenségét tételezi fel. Mindezek szerint tehát az üveges állapot kialakulása és fennmaradása két feltételhez van kötve; ezek a) Nagy kötôerô az üveg atomjai vagy ionjai közt a tér mindhárom irányában, b) Az atomok vagy ionok elrendezôdésének szabálytalansága. Ha hiányoznak a nagy kötôerôk, mint folyadékoknál általában,
akkor szabálytalan elrendezôdésnél sem keletkezik üveg a fentiek értelmében, mert a részecskék egymáshoz képest könnyen elmozdulnak, szilárdságról tehát nem beszélhetünk. Folyékony fém vagy nemesgáz még a leggyorsabb lehûtésnél sem ad amorf testet. Olyan anyagok viszont, amelyek az egész testen átmenô, erôs kötéseket tartalmaznak, mint pl. szerves polimerek, továbbá bizonyos meghatározott O/Si arányú szilikátok, alkothatnak üveget. Szálas kén, melyben erôs kötések csak egy irányban húzódnak végig, nem ad üveget. Átmenet ugyan lehetséges, három irányban átmenô vagy csak egy irányban átmenô kötésekkel bíró anyagok közt, de az üveg annál szilárdabb lesz, minél tökéletesebben valósul meg a háromdimenziós térhálósodás. Az American Society for Testing and Materials (ASTM) ismert definíciója szerint az üveg szervetlen anyag, mely olvasztás útján keletkezett és lehûléskor kriatályosodás nélkül merevedett meg. Kvarckristályokat azonban sikerült intenzív neutronbesugárzással, megolvasztás nélkül
kvarcüveggé átalakítani; hôkezeléssel az ilyen üveg ismét kristályos kvarccá alakult vissza. A megolvasztás tehát nem nélkülözhetetlen kritériuma az üvegnek. Minden ismert üvegben, akár szervetlen, akár szerves, van egy közeli rendezõdés, az atomok vagy ionok tehát nem statisztikusan oszlanak el. A közeli rendezôdést elsôsorban a gyakran ismétlôdô, állandó távolságok idézik elô, így a Si–O 1,62 Å távolsága a SiO4 tetraéderben. A SiO4 tetraéderek periódusos rendezôdése az üvegben a vegyértékirányok körüli forgás lehetôsége miatt nem jön létre. A forgás a hômozgással, az üvegek instabilitása viszont nagyobb fajlagos térfogatukkal és természetesen nagyobb szabad energiájukkal függ össze. Fentiek alapján az üvegnek következô, új definícióját adom: "Az üveg nemperiódusosan elhelyezkedô atomokból vagy ionokból álló hálózat, melynek részecskéit erôs, az egész hálózaton három dimenzióban átvonuló kémiai kötések tartják össze." Ezt a definíciót egyaránt lehet
szervetlen és szerves üvegekre alkalmazni. Az üveg egy túlhűtött folyadékoldat, amelyben szilárd állapotban vannak a fémoxid komponensek. Más definíció szerint: az üveg egy olyan szervetlen összetételű keverékanyag, ömledék, amely hűtés hatására rideggé vált, kristályosodás nélkül. Az üvegek kémiai szerkezete a folyadékok állapotához hasonlóan véletlenszerűen alakul ki az olvadt ömledékből a megszilárdulás pillanatában. A különbség a folyadék- és az üvegállapot között az, hogy megszilárdult állapotban az üvegszerkezetet (üvegállapotot) alkotó atomok hőmozgása gátolt. A gyártás során a folyékony ömledék és az üvegszerűen megszilárduló késztermék közötti állapot folytonos, nincs közöttük éles határ. Ellentétben a szilárd kristályos anyagokkal, az üvegeknek nincs határozott olvadáspontjuk, csupán a viszkozitásuk változik hevítés és hűtés hatására. Leggyakrabban szilícium alapú üvegeket használnak a háztartási eszközökben, mint pl. villanykörték vagy ablakok. Az üveg biológiailag
inaktív. Élfénycsiszolás: A tükör széleinek 1,5 mm × 1,5 mm -es éltörése "I" illetve "C" profillal. Fazettázás: Egyenes fazetta : a tükör egyenes oldalainak szögbecsiszolása, 5 mm-től 50 mm szélességben, 4-től 25 fokig. Íves fazetta: a tükör íves oldalainak szögbecsiszolása, 5 mm-től 35 mm szélességben, 4-től 10 fokig. Mikrofazettázás: Alakos és egyenes fazettázással, bármilyen formájú és kis méretű üveget vagy tükröt csiszolunk. Ezt dekorációként vagy Tiffany üvegekhez használják. Szögbecsiszolás: Az üveg széleit 45°-os, illetve bármilyen szögben csiszoljuk. Ez az üveg összeragasztásánál játszik szerepet. Gravírozás: Az üveg vagy tükör felületében történő becsiszolás. Mintákat lehet kialakítani vele. Kagylócsiszolás: Becsiszolás az üveg felületébe, tolóajtóknál fogantyú helyett használják. Furatozás: Különböző átmérőjű furatok készítése, 4-100 mm átmérőben. Hőszigetelés: Két vagy több rétegű üveg összeragasztása különböző
légréssel, 5,5mm -től 19,5 mm ig. "Az üveg olyan folyadék, melynek viszkozitása meghaladja a 1013 poise-t." Cambridge enciklopédia Ebből az anyagból építünk mi több 88 tonna víznyomásnak ellenálló üvegtavakat (Budapest, Erzsébet tér), átlátszó, de biztonságos embertömeget magán viselő üvegjárdákat (Esztergomi vár), ebből az anyagból készítünk mesekastélyt és csodahajót (Gresham Hotel, üveg bálterem, Vigadó tér, kiránduló hajó).
Az üvegnek nem csak erőssége, ellenálló képessége figyelemre méltó. Egyedi lehetőségek, végtelen tárházát rejti: ha megnézzük a SIKA székházat Budapesten, ahol acélszerkezet nélküli 10 méter magas homlokzati üvegfalat építettünk, melyet acélsodronyok tartanak, vagy a Fő utcában (Budapest) lévő MVM székházat, ahol ugyan ez a megoldással a függőleges üvegszerkezet átfordul tetőszerkezetté, úgy érezzük: üvegből nincs lehetetlen!
Az érdekes építészeti megoldások ugyanakkor gyönyörűek is! A Hilton Szálló West End Cityben lévő kávézójának
üvegdoboza, mely minden más anyag felhasználása nélkül építettünk megfogja a szemet. Elmondható ez a Bécsi úton lévő Óbuda Gate-ről is, amelyben átlátszó (a járó felület is) üveghidakat készítettünk.
Az üveg ugyanakkor funkcionalitásában is nagyon hasznos lehet, olyan megoldást kínálva, amelyet más anyag nem nyújthat! Büszkeségünk a Szt. István kezét (Szt. Jobb) őrző ereklyetartó, melynek üvege semmilyen kézi fegyverrel nem lőhető szét. Vagy a Budapesti Állat és Növénykert számára készített üvegeink, melyek a veszélyes állatokat választják el (ugyan csak milliméterekkel) az őket csodáló emberektől, ezzel olyan új, ember közelibb megjelenést biztosítva az állatoknak, melyet a rács nem lenne képes nyújtani. A HÍR TV számára készített 6X3 méteres óriási üvegfal méreteivel is csodálatot kelt, hiszen egyetlen darab üvegből készítettük. A Szombathelyi OTP üveg járófelülete, mellyel a világörökség részét képző római kori utat tettük láthatóvá az OTP fiókon belül, ugyanakkor megőriztük a múltat, de
szabad utat nyitottunk felette a jövőnek. Ezt az építészeti megoldásunkat nívódíjjal is jutalmazták.
Ha eltekintünk az Üvegtől, és az üveg hatású műanyagok birodalmába evezünk, szintén érdekes termékeket láthatunk. Ilyen a Campona Tropicáriumának cápaakváriuma, melyet lexánból készítettünk, és több tonna víz és hal bemutatására született, mellesleg igazán impozáns látvány.
Ha az embernek van lehetősége, lakását, otthonát is különlegessé, egyedivé teheti az üveg felhasználásával. Példának okáért meglehetősen érdekesnek találtuk azt a munkánkat is, amikor egy olyan teraszt készítettünk, melyet fű borít, a fűben üveg felületek, bevilágítók, melyeken át leláthatunk az alatta elterülő uszodára. Nagyon szépek lehetnek bárhol azon a megoldásaink, melyeteket már több esetben is alkalmaztunk: • Üveglépcsők • Egyedi zuhanyfülkék, a legamorfabb helyre is kiválóan passzolnak • Teraszbevilágítók, bármilyen burkolathoz, bármilyen méretre, • Két
emelet között, galéria kialakítása. Mi nagyon szeretjük az Üveget, bármilyen extrém elképzelése van, megvalósítjuk, és együtt csodálhatjuk büszkén, mit tud az a folyadék, melyet a köznyelv csak üvegnek hív..
|