Ապակի

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Ապակե սովորական թաս
Թայլեր Հոթկինսի ապակեգործության նմուշներից

Գոյություն ունեն բնական և արհեստական ապակիներ։

  • Բնական ապակիները՝ պեռլիտները, վանակատները (օբսիդիան) և այլն, հրաբուխների գործունեության արգասիք են և կոչվում են նաև հրաբխային ապակիներ։
  • Արհեստական ապակին ամորֆ, փխրուն, թափանցիկ, քիմիապես կայուն նյութ է։ Այն ստանում են հատուկ վառարաններում՝ սոդայի (Na2CO3), կավճի (CaCO3), սիլիկահողի (SiO2) խառնուրդը միահալելով։ Արդյունքում առաջանում են նատրիումի և կալցիումի սիլիկատներ, որոնք, սիլիկահողի հետ միաձուլվելով, վերածվում են հեղուկ ապակեզանգվածի, իսկ հետագա սառեցմամբ՝ պինդ ապակու։ Այսպիսի ապակին կոչվում է սիլիկատային։ Սոդան պոտաշով (K2CO3) փոխարինելու դեպքում ստանում են դժվարահալ ապակի։ Կավիճը՝ կապարի (II) օքսիդով (PbO), իսկ սոդան պոտաշով փոխարինելու դեպքում ստանում են բյուրեղապակի։ Սկզբնական խառնուրդին տարբեր մետաղների օքսիդներ ավելացնելիս սիլիկատային ապակին ստանում է տարբեր գույներ, օրինակ՝ քրոմի (III) օքսիդից՝ կանաչ, կոբալտի (II) օքսիդից՝ կապույտ, մանգանի (IV) օքսիդից՝ կարմրամանուշակագույն և այլն։
  • Եթե ապակին պարունակում է մոտ 99% սիլիկահող, ապա կոչվում է քվարցային ապակի։

Հատկություններ[խմբագրել]

Տաքացնելիս ապակին աստիճանաբար փափկում է և անցնում հեղուկ վիճակի։ Հակառակը նույնպես տեղի է ունենում աստիճանաբար՝ սառեցմանը զուգընթաց ապակե զանգվածը պնդանում է։ Ապակու այս հատկության վրա է հիմնված դրանից տարբեր իրերի ձևավորումը, որն իրականացվում է տարբեր եղանակներով։ Ապակու ձգումը մեքենաներով կիրառվում է թերթային ապակու, խողովակների, ապակեձողիկների, ապակեթելերի արտադրության, գլոցումը՝ շինարարական, նախշազարդ թիթեղապակիների համար։ Փչումը կիրառվում է նեղ բերանով ամանեղեն, մամլումը՝ հաստ պատերով իրեր պատրաստելու համար։

Ըստ կիրառության և հատկությունների՝ առանձնացվում են ապակու մի շարք տեսակներ՝ շինարարական, տեխնիկական, օպտիկական, էլեկտրամեկուսիչ և էլեկտրավակուումային, լուսատեխնիկական, լուծվող, տարայի, տեսակային և գեղարվեստական, ապակեթել և այլն։

Գունավոր ապակիներ ստանալու համար բովախարնուրդին որոշ մետաղների օքսիդներ են ավելացնում։ Օրինակ՝ պղնձի(||) օքսիդն ապակին դարձնում է կապտականաչ, քրոմի (|||) օքսիդը (Cr2O3)` կանաչ,կոբալտի (||) օքսիդը(CoO)` կապույտ, իսկ խիստ մանրացված ոսկին(Au)՝ կարմիր(սուտակե ապակի)։


Ապակու ֆիզիկական հատկությունները[խմբագրել]

  • Խտություն - կախված է նրա քիմիական բաղադրությունից: Համարվում է, որ ամենափոքր խտությունն ունի որձաքարե ապակին - 2200 կգ/մ^3, ավելի քիչ խտություններ ունեն բորոսիլիստից պատրաստված ապակիները, իսկ կապար, բիսմուտ, տանտալ պարունակող ապակիներին խտությունը հասնում է 7500 կգ/մ^3-ի,: Սովորական՝ նատրիումով, կալցիումով և սիլիկատով սարքված ապակիները, այդ թվում նաև պատուհանների ապակիները պարունակում ենունեն 2500-2600 կգ/մ^3 խտություն: ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգահեռ ապակիներիի խտությունը փոքրանում է 6-12%-ով, միջինում 100 °С ջերմաստիճանում խտությունը փոքրանում է 15 կգ/մ^3-ով:
  • Ամրություն - Սովորական ապակիների մոտ ամրության կոմպրեսիան կազմում է 500-ից 2000 Մխվ: Ամրության առաձգականությունըատ մեծ դեր է տանում ապակու պատրաստման մեջ՝ հշվի առնելու համար դրա դիմացկունությունը և օգտագորրծման հարմարություննները:
  • Կարծրություն - Ապակու կարծրությունը հատուկ սահմանված սանդղակով պետք է գտնվի որձաքարի և ապատիտի կարծրությունների միջև: Ավելի ամուր են քվարցից և բորոսիլիկատից ապակիները: Ալկալիների, օքսիդների միացումից ապակու կարծրությունը նվազում է: Ամենափափուկը կապարային ապակին է:
  • Փափկություն - Ապակին փխրուն դարձնելու ամենահարմար ձևը այն տաքացնել և հալեցնելն է: Ապակու փափկությունը կարելի է պակասեցնել մի շարք հավելանյութորի միջոցով, օրինակ բրոմի ավելացումը նպաստում է կարծրության ավելացմանը գրեթե երկու անգամ:

Մշակումը[խմբագրել]

Արդյունաբերության և քաղաքաշինության մեջ լայն կիրառություն գտնելու համար ապակին ենթարկվում է տարբեր մշակումների: Այն կարելի է

  • փայլեցնել
  • կոփել՝ առավել դիմացկուն և անվտանգ դարձնելու համար
  • լամինացնել, որով այն դառնում է շատ ամուր և ջարդվելիս չի թափվում գետնին
  • կորացնել, որի շնորհիվ ապակին կիրառում են տարբեր դեկորատիվ կառույցներ, իրեր ստանալու համար

Ապակեգործության զարգացման պատմությունը[խմբագրել]

Հնագիտական պեղումներով Եգիպտոսում հայտնաբերվել են մ. թ. ա. IV–III հազարամյակներին վերագրվող ապակե զանազան զարդեր և ամանեղեն, բարձրորակ ապակուց սկահակներ։ Ընդհուպ մինչև մեր թվականությունը Եգիպտոսը համարվում էր ապակեգործության կենտրոն։ Եգիպտական ծագում ունեցող բազմաթիվ ապակե սրվակներ հայտնաբերվել են նաև միջերկրածովյան երկրներում։ Ապակե իրեր պատրաստել են նաև Չինաստանում դեռևս մ. թ. ա. V–III դարերում։

Մ. թ. ա. I դարում երևան եկավ ապակե փչման տեխնիկան, և խոշոր հեղաշրջում կատարվեց ապակեգործության ասպարեզում։ Միջին դարերում ապակեգործության հիմնական կենտրոնները գտնվում էին Բյուզանդիայում, Մերձավոր Արևելքում, Անդրկովկասում, Միջին Ասիայում։ Արտադրվում էին արծնապատ, ոսկեզօծ և նկարազարդ անոթներ։ 17-րդ դարում Անգլիայում և Չեխիայում երևան եկավ բյուրեղապակին։

Հին Հայաստանում նույնպես լայնորեն տարածված էին ապակե զարդերն ու առարկաները։ Լճաշենի հնավայրից պեղումներով հայտնաբերվել են 3000 տարի առաջ պատրաստված ուլունքներ, Կարմիր բլուրում՝ անոթներ, հնագիտական այլ հուշարձաններում՝ ճարմանդներ, կնիքներ և բազմաթիվ այլ առարկաներ։ Միջնադարյան Հայաստանում ապակե գունագեղ ու բազմաձև իրեր պատրաստում էին հիմնականում Դվինում և Անիում։

Ընդհանուր տեղեկություններ ապակու մասին[խմբագրել]

Գոյություն ունեն բնական և արհեստական ապակիներ: Բնական ապակիները՝ պեռլիտները, վանակատները (օբսիդիան) և այլն, հրաբուխների գործունեության արգասիք են և կոչվում են նաև հրաբխային ապակիներ: Արհեստական ապակին ամորֆ, փխրուն, թափանցիկ, քիմիապես կայուն նյութ է: Այն ստանում են հատուկ վառարաններում՝ սոդայի (Na2CO3), կավճի (CaCO3), սիլիկահողի (SiO2) խառնուրդը միահալելով: Արդյունքում առաջանում են նատրիումի և կալցիումի սիլիկատներ, որոնք, սիլիկահողի հետ միաձուլվելով, վերածվում են հեղուկ ապակեզանգվածի, իսկ հետագա սառեցմամբ` պինդ ապակու: Այսպիսի ապակին կոչվում է սիլիկատային: Սոդան պոտաշով (K2CO3) փոխարինելու դեպքում ստանում են դժվարահալ ապակի: Կավիճը՝ կապարի (II) օքսիդով (PbO), իսկ սոդան պոտաշով փոխարինելու դեպքում ստանում են բյուրեղապակի: Սկզբնական խառնուրդին տարբեր մետաղների օքսիդներ ավելացնելիս սիլիկատային ապակին ստանում է տարբեր գույներ, օրինակ՝ քրոմի (III) օքսիդից՝ կանաչ, կոբալտի (II) օքսիդից՝ կապույտ, մանգանի (IV) օքսիդից՝ կարմրամանուշակագույն և այլն: Եթե ապակին պարունակում է մոտ 99% սիլիկահող, ապա կոչվում է քվարցային ապակի:

Տաքացնելիս ապակին աստիճանաբար փափկում է և անցնում հեղուկ վիճակի: Հակառակը նույնպես տեղի է ունենում աստիճանաբար՝ սառեցմանը զուգընթաց ապակե զանգվածը պնդանում է: Ապակու այս հատկության վրա է հիմնված դրանից տարբեր իրերի ձևավորումը, որն իրականացվում է տարբեր եղանակներով: Ապակու ձգումը մեքենաներով կիրառվում է թերթային ապակու, խողովակների, ապակեձողիկների, ապակեթելերի արտադրության, գլոցումը՝ շինարարական, նախշազարդ թիթեղապակիների համար: Փչումը կիրառվում է նեղ բերանով ամանեղեն, մամլումը՝ հաստ պատերով իրեր պատրաստելու համար: Ըստ կիրառության և հատկությունների՝ առանձնացվում են ապակու մի շարք տեսակներ՝ շինարարական, տեխնիկական, օպտիկական, էլեկտրամեկուսիչ և էլեկտրավակուումային, լուսատեխնիկական, լուծվող, տարայի, տեսակային և գեղարվեստական, ապակեթել և այլն:

Տեսակները[խմբագրել]

Գոյություն ունեն ապակու հետևյալ տեսակները. թափանցիկ էքստրա թափանցիկ գունավոր ռեֆլեկտ ձևավոր էներգախնայող կամ ցածր հաղորդիչ (Low-e) ներկած հայելի, վիտրաժային ապակի: Ապակու հայաստանյան խոշոր ներկրող, մշակող և վաճառող ընկերություններից է Գապէքս ՍՊԸ-ն:

Սիտալներ[խմբագրել]

Սիտալներն ապակեբյուրեղային նյութեր են, որոնք ջերմային մշակման միջոցով ապակենման վիճակից վերածվում են միկրոբյուրեղային վիճակի: Բյուրեղացման համար ապակու զանգվածին ավելացրած կատալիզատորը ծառայում է որպես բյուրեղների աճի կենտրոն: Ապակու համեմատ սիտալներն ունեն մեծ ամրություն: Դրանցից պատրաստում են թերթավոր նյութեր, էլեկտրամեկուսիչներ, պանելներ, առանցքակալներ, քիմիական սարքեր, ամանեղեն, խողովակներ և այլն:

Օրգանական ապակի[խմբագրել]

Օրգանական պոլիմերների հիմքով, թափանցիկ, ամուր նյութերը, որոնք նման են սիլիկատային ապակուն, կոչվում են օրգանական ապակի: Սովորաբար օրգանական ապակի են անվանում պոլիստիրոլից և թերթավոր պոլիմեթիլմետակրիլատից պատրաստված իրերը: Սովորական սիլիկատային ապակուց տարբերվում է փոքր խտությամբ ու փխրունությամբ, փափկեցման ցածր ջերմաստիճանով և բարձր առաձգականությամբ: Օրգանական ապակին կիրառվում է ավիա-, մեքենա- և նավաշինության մեջ, ջերմատների, պատուհանների, գմբեթների և շենքերի գեղազարդային ապակեպատման համար: Դրանից պատրաստում են գործիքներ, բժշկական պրոթեզներ, օպտիկական ոսպնյակներ և այլն:

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]