Материалы, пропускающие свет, Силикатное стекло

• Силикатные материалы обладают высокой твердостью (по этому свойству они находятся на одном уровне с множеством видов стали и в несколько раз лучше алюминия и его сплавов).
• Силикатные материалы довольно просто окрашиваются в любые цвета
• и очень устойчивы к влиянию света, температуры и длительности использования.
• По устойчивости к химическому воздействию стекло превосходит большинство других материалов, что обуславливает использование светильников с ними в промышленных и заводских помещениях с максимально агрессивными условиями.
• Помимо прочего, силикатные материалы очень устойчивы к большинству известных растворителей. По показателям устойчивости к температурам эти материалы в несколько раз лучше всех органических материалов.

К изъянам силикатных материалов, пропускающих свет, можно отнести, в первую очередь, их низкую устойчивость к механическим нагрузкам (высокая хрупкость). Для улучшения показателей устойчивости к механическим повреждениям используют особый метод при обработке материала — стекло закаливают. Обычно в осветительных приборах с галогенными источниками света и газоразрядными источниками большой мощности используется именно закаленное стекло. К прочим недостаткам силикатных материалов относится их достаточно высокая плотность (около двух с половиной граммов на квадратный сантиметр), из чего следует довольно большой вес материалов; сложная технология обработки материала механическим способом; высокая цена большинства цветных стекол и хрусталя, а также очищенного кварца.

Производство и обработка силикатных материалов

Силикатные материалы, пропускающие свет, очень технологичны. Большинство стекол размягчаются при одной тысяче градусов по Цельсию, кварц – полторы тысячи градусов. В мягком и расплавленном состоянии стекло может штамповаться, прокатываться, выдуваться, отливаться и прессоваться.

Силикатные материалы в первоначальной форме абсолютно бесцветны и, следовательно, прозрачны, благодаря чему могут применяться в приборах освещения, выполняя функции линз, преломления призматической формы, а также для выполнения защитных функций ламп и конструкций от контакта с влагой, химическими парами и т.д.

Но довольно часто бывает необходимо, помимо перераспределения потока света, снизить общую яркость видимых участков ламп (например, вольфрамовой нити), а этого можно достичь лишь с использованием материалов с пропусканием ненаправленного типа.

Для производства подобных силикатных материалов в них в процессе варки добавляются соли разных металлов, в том числе и тяжелых. Таким образом можно добиться от стекла светорассеивающих свойств, когда оно становится не прозрачным, оставаясь при этом бесцветным. Полученное в результате добавления солей металлов стекло называется глушеным. Глушеные стекла имеют несколько разновидностей, обусловленных качеством рассеяния светового потока: опалиновые глушеные стекла (низкий уровень рассеяния, ощутимо направленное пропускание света), опаловые глушеные стекла (средний уровень рассеяния; при близком рассмотрении через это стекло можно увидеть очертания накаливаемой нити) и молочные глушеные стекла (максимальный уровень рассеяния).

Области применения

Преимущества и слабые стороны стекла обуславливают сферы его использования. Закаленное плоское полностью прозрачное стекло часто применяется в качестве защитного компонента в большинстве светильников и прожекторах с линейными галогенными источниками света и газоразрядными источниками высокой мощности.

Преобразователи призматической формы часто используются в наружных осветительных приборах практического и декоративного применения. Линзы из стекла (как наборные (линзы Френеля), так и сплошные) являются обязательным компонентом любого проектора, маяка и некоторых мобильных осветительных приборов. Хрустальные компоненты, как уже говорилось, присутствуют во многих светильниках декоративного назначения в качестве основы для создания систем освещения представительных и зрелищных банкетных и других помещениях. Окрашенные стекла активно применяются в проекторных устройствах освещения для воспроизведения различных эффектов при оформлении различных шоу и представлений. Глушеное (обычно молочное) стекло являются одной из частей многих бытовых осветительных приборов. Очищенный кварц применяется при изготовлении установок для облучения, использующихся при обеззараживании воздуха и воды. Это обусловлено максимальной прозрачностью чистого кварца.

Довольно часто силикатные материалы, пропускающие свет, – единственно возможные материалы при изготовлении осветительных устройств. Но в некоторых светильниках, в первую очередь в светильниках с люминесцентными источниками света, в последнее время активно используются также органические материалы, пропускающие свет.

Органические материалы, пропускающие свет

К преимуществам таких материалов относится прежде всего их высокая степень устойчивости к механическим повреждениям, низкая плотность, упрощенный процесс обработки механическим путем и чаще всего достаточно низкая цена. Органические материалы подразделяются на синтетические (полимерные) материалы, пропускающие свет, и светотехнические ткани и бумаги. Ткани и бумаги применяются только при изготовлении светильников бытового назначения, поэтому касаться их здесь мы больше не будем.

Осветительные приборы, особенно используемые для наружного освещения, нуждаются в ударопрочном защитном стекле с хорошим светопропусканием. Светопропускающие материалы востребованы и при преломлении света.