История стекла насчитывает не одну сотню лет. Первые стекла природного (вулканического) происхождения начали использовать древние люди для обработки инструментов, а искусственные стекла появились минимум в 35 веке до нашей эры.
Искусственные стекла, производимые древними мастерами, были непрозрачными и толстыми, а их стоимость была настолько высокой, что стекло приравнивалось к предметам роскоши. Особенно ценились прозрачные стекла, поскольку их производство было сопряжено с целым рядом трудностей.
Оконные стекла впервые изготовили в Древнем Риме. Они были довольно толстыми (примерно 10 мм) и непрозрачными. Естественно, остеклить окна такими стеклами тогда могли разве что римские патриции.
Со временем технологии изготовления стекла совершенствовались, стекло становилось более тонким, но при этом не было прозрачным. В средние века была распространена техника выдувания стекла. Затем популярной стала «лунная» техника, которая помогала получить непрозрачное стекло толщиной в 2-3 мм. «Лунный» способ изготовления удешевил изделия из стекла, но по-настоящему массовым стекло сделала «халявная» техника производства.
Сегодня вышеперечисленные методики изготовления стекла уже не используют. Чаще всего на современных предприятиях применяют флоат-метод, разработанный в 1959 году изобретателем из Англии Аластером Пилкингтоном.
Флоат-метод изготовления стекла подразумевает следующий алгоритм действий. Сначала стеклянную массу расплавляют при очень высоких температурах в печи, откуда затем ее выливают в емкость с оловом. Масса после такой обработки принимает форму идеально плоской ленты установленной толщины. Затем полученную ленту нарезают на равные части с помощью специального режущего станка. Такая методика изготовления помогает получить стекло без каких-либо внешних дефектов толщиной от 2 до 25 миллиметров.
Еще один метод изготовления стекла – вытягивание. Этот метод является более старым, однако его все еще применяют. Метод вытягивания стал возможен благодаря наблюдению американского исследователя Кларка в 19 веке, который заметил, что если на жидкое стекло положить железный предмет, а затем приподнять его, то жидкая масса пристанет к нему и потянется за ним в виде тонкого листа. После застывания лист становится полноценным стеклянным листом. Опыт Кларка усовершенствовало в 1902 году изобретение Эмиля Фурко. Его керамический брус с продольной щелью, положенный на расплавленную массу стекла, и металлическая «приманка» позволяли получить лист стекла правильной формы определенной толщины. Стекла, произведенные по такой технологии, называют тянутыми.
Сегодня на профильном рынке представлены различные виды стекол. Это ламинированные, армированные, низкоэмиссионные, самоочищающиеся, гнутые стекла и т.п. Производство каждого вида современных стекол имеет свои особенности. К примеру, при производстве низкоэмиссионных стекол на поверхность стекла, изготовленного по технологии флоат, наносят покрытие из полупроводниковых оксидов или цветных металлов, которое и отвечает за необычные свойства этих стекол.
Процесс производства закаленных стекол более сложный. Для получения такого стекла массу нужно разогреть до температуры выше 570 градусов, а затем резко ее охладить. В результате резкого охлаждения поверхность массы застывает, а внутренний слой нет. Внутренний слой окончательно затвердевает только после дальнейшего охлаждения, однако он не сможет уже так резко сжаться. В результате такой манипуляции верхние слои стекла быстро сжимаются, а внутренние растягиваются, образуя систему напряжений, которая и придает закаленному стеклу большую прочность.
Итак, технологии производства стекла заметно усовершенствовались за прошедшее столетие. Те технологии, которые применяют сегодня, имеют мало общего с теми, что применялись в эпоху древности или средние века, однако те технологии, которые мы имеем сегодня, – это результат многовекового опыта человечества, которое стремилось изобрести дешевые, тонкие и прозрачные окна.
