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chemie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Sicherheitsglas


1. Atom
2. Erdöl



Einscheibensicherheitsglas
br /> ESG ist ein thermisch vorgespanntes Glas.
Die fertig zugeschnittenen und bearbeiteten Glastafeln werden in einen Ofenraum eingebracht, auf ca. 650°C (über die Erweichungstemperatur von Glas) erhitzt und in der Folge durch ein Luftgebläse schnell abgekühlt.
Durch diese Behandlung entstehen im Glas Druck- und Zugspannungen


Bei Bruch zerfällt die Scheibe spontan in ein Netz kleiner Glaskrümel, welche mehr oder weniger lose zusammenhängen


Im oberen Foto sieht man deutlich, daß in diesem Fall der Sprung in der Bildmitte ausgegangen ist (Schmetterling).





Druckfestigkeit:

800 - 1000 N/mm2


Biegezugfestigkeit (rechenwert):

50 N/mm2


Temperaturwechselbeständigkeit:

+/- 100 oC




Bearbeitung des Glases, wie z.B. Schneiden, Schleifen oder Bohren ist nach dem Vorspannen nicht möglich


Verbundsicherheitsglas

VSG ist ein Flachglasprodukt, bestehend aus zwei oder mehreren Scheiben, welche durch Kunststoffschichten zu einer Einheit verbunden sind.
Bei Zerstörung der Scheibe, bleiben die Bruchstücke an der Kunststoffschicht haften. (Siehe Bild)




Bei Bruch wird die Scheibe durch die Zwischengelagerten Kunststoffschichten vermehrt zusammengehalten.


Druckfestigkeit:

800 - 1000N/mm2


Biegezugfestigkeit (rechenwert):

20 N/mm2





VSG (besteht aus 2 oder mehreren einzelnen Scheiben, die durch eine Kunststof - Folie verbunden sind)
Auf diese Art werden auch sog. Panzergläser hergestellt




Panzerglas

Sog. \"Panzergläser\" erhält man, indem man mehrere Floatglasscheiben indenen entweder Gießharz, oder eine Folie zwischengelagert sind, aneinander fügt.
Dadurch werden verschiedene Wiederstandsklassen erreicht.

Von:

Klasse A (Durchwurfhemmung )

Klasse B (Durchbruchhemmung)
Klasse C (Durchschußhemmung)

Bis zu Klasse D (Explosionsschutz)
Das Bild unten zeigt einen Ausschnitt einer Tafel mit der Schutzklasse C (in Isolierglasausführung)





Vorderseite des Durchschußes







Hintere Ansicht des Durchschußes
(die 38 mm Kugel hat die letzte Tafel nicht mehr durchdrungen)





Die Geschichte des Glases


Niemand weiß genau, wann zum ersten Mal Glas erzeugt worden ist. Älteste Funde reichen bis 7000 v.Chr. zurück. Das war gegen Ende der jüngeren Steinzeit. Ursprungsgebiet des Glases sind die Länder des Vorderen Orients. Früheste Fundstätten liegen in Arabien und im östlichen Mesopotamien (heutiger Irak). Unabhängig davon entstand Glas in Mykene (Griechenland) China und Nordtirol.
Die älteste Glasherstellung ist eng mit der Töpferei verbunden, die schon um 8000 v.Chr. in Oberägypten ansässig war. Beim Brennen von Töpferware entstand durch zufälliges Vorhandensein kalkhaltigen Sandes in Verbindung mit Natron und durch zu starkes Erhitzen der Töpferöfen Glas als farbige Glasur auf Keramiken.
Erst etwa 1500 v.Chr. gelang es, Glas unabhängig von keramischer Unterlage zu produzieren und zu selbständigen Gegenständen zu verformen.
Andere Vermutungen gehen dahin, Glas als ein Zufallsprodukt der Bronzeschmelze anzusehen. Tatsächlich treten Glas und Bronze kulturgeschichtlich häufig gemeinsam auf, und es gibt enge technische Beziehungen zwischen der Schmelze dieser beiden ältesten künstlichen Werkstoffe.




Glaskunst in Ägypten




Über lange Zeit war die Entwicklung von Glas vom Stand der Feuerungstechnik bestimmt. Mit Glas umzugehen war eine Kunst, die nur wenige beherrschten. Die bei der Bronzeschmelze verwendeten Öfen waren zu einfach, um ein blasenfreies, leicht verformbares Glas zu erschmelzen.
Etwa um 3000 v.Chr. begannen in Ägypten Glasmacher, planmäßig Schmuckstücke und kleine Gefäße herzustellen. Um einen festen Sandkern oder Tonkern herum modellierten sie auf 900°C abgekühltes, zähflüssiges Glas.
Ab 1500 v.Chr. hatten die ägyptischen Glasmacher ihre Technik um einen wichtigen Schritt erweitert: Um Salben- oder Ölbehälter anzufertigen, wurde ein keramischer Kern als Negativform benutzt. An einer Stange befestigt tauchte der Handwerker die Form in die flüssige Glasmasse ein - es entstand das erste brauchbare Hohlglas.
Durch ständiges Drehen des Kerns in der Schmelze haftete das Glas an der Form. Mittels Wälzen auf glatter Steinplatte konnte seine Oberfläche geglättet oder durch Ornamentierung der Wälzfläche auch mit Verzierungen versehen werden. Henkel oder Trageösen kamen hinzu.
Zur Glasschmelze wurden die erreichbaren Rohstoffe herangezogen. Durch Zugabe von Kupfer- oder Kobaltverbindungen entstanden Blaufärbungen. Auch Glas mit braunem Aussehen war anzutreffen. Die Tontafelbibliothek des assyrischen Königs Ashurbanipal (668-626 v.Chr.) enthielt Keilschrifttexte mit Glasrezepten, von denen das älteste in etwa so lautet: \"Nimm 60 Teile Sand, 180 Teile Asche aus Meerespflanzen, 5 Teile Kreide - und Du erhältst Glas.\"
Dieser Glassatz, wie der Fachmann sagen würde, enthält auch alle heute noch verwendeten wesentlichen Rohstoffe, wenn auch in groben Mengenverhältnissen. Der niedrige Anteil an Sand lässt jedoch darauf schließen, dass man selbst um die Mitte des letzten vorchristlichen Jahrhunderts noch keine hohen Schmelztemperaturen erreichte und nur weiches Glas zu fertigen vermochte, das sich gerade zur Verformung für einfache Gefäße und andere Waren eignete.
Im Laufe der Jahrhunderte verbreitete sich die Kunst des Glasmachens immer mehr. Bald gab es im Niltal von Alexandria bis Luxor so viele Betriebe, dass zumindest für vorgeschichtliche Verhältnisse von einer Glasindustrie gesprochen werden kann. Ähnlich entwickelten sich die Dinge zwischen Euphrat und Tigris im Irak, in Syrien, auf Zypern und Rhodos.
Um 1000 v.Chr. schufen die Glasmacher im östlichen Mittelmeer und in den angrenzenden Regionen immer größere Gefäße und Schalen durch Entwicklung neuer Verfahren. So wurden beispielsweise aus verschiedenfarbigen Glasfäden gefertigte Glasstäbe in Scheiben geschnitten, in Formen gelegt und die Zwischenräume mit Glas ausgegossen. Auch einfache Guss- und Pressmethoden waren bereits bekannt. Doch hatte man mit der Herstellung flacher und tiefer Schalen die technischen Möglichkeiten ausgeschöpft.



Revolutionen der Technik: die Glasmacherpfeife


Im Raum zwischen Sidon und Babylon gelang syrischen Handwerkern um das Jahr 2000 v.Chr. der entscheidende technische Durchbruch mit der Erfindung der Glasmacherpfeife. Dieses Werkzeug besteht aus einem etwa 100 bis 150 cm langen Eisenrohr mit rund 1 cm lichter Weite\". An einem Ende ist es zu einem Mundstück ausgebildet und mit einem wärmeisolierenden Griff versehen. Am anderen Ende findet sich eine knopfartige Erweiterung. Damit holt der Glasmacher aus der Schmelze einen Posten flüssigen Glases und bläst ihn zu einem Hohlkörper auf. Seit dieser Zeit ist die Glasmacherpfeife trotz technischen Fortschritts aus der Glasfertigung nicht mehr wegzudenken.
Das Blasen des Glases mit der Pfeife ermöglichte es, nicht nur einfache, bauchige Gefäße zu fertigen, sondern auch dünnwandige, feinere, mannigfach verformte Gläser. Durch das Einblasen in hölzerne Formen ließen sich die Produkte standardisieren und in gleichmäßigen Serien herstellen. In die Formen eingearbeitete Vertiefungen wie Rillen, Rauten oder Netze schufen Dekore auf den Oberflächen der Gläser.
Zugleich bedeutete der Einsatz der Glasmacherpfeife die Vorstufe für Flachglas. Dazu wurde dann Glas zu größeren zylindrischen Körpern oder birnenförmigen Gebilden aufgeblasen, anschließend aufgeschnitten und in noch warmem Zustand durch Bügeln\" geglättet.
Die gut entwickelten Handelsbeziehungen unter den Völkern des Römischen Reiches, sein Straßen- und Verkehrssystem und die auf wirtschaftlichen Fortschritt bedachte römische Verwaltung waren ideale Voraussetzungen für die schnellere Verbreitung der neuen Erfindung und damit der Glasmacherkunst. In allen Teilen des Imperiums. Von Mesopotamien bis zu den Britischen Inseln, von der iberischen Halbinsel bis an den Rhein, kam es zur Gründung von Glashütten. Das Handwerk erlebte seine erste Blütezeit. Plinius der Ältere (2379 n.Chr.) beschrieb in seiner Enzyklopädie \"Naturalis Historia\" Zusammensetzung und Herstellung von Glas.


Glas in der römischen Zeit



Hundert Jahre nach der Zeitenwende gelang in Alexandria durch Beimengung von Manganoxid in Verbindung mit weiterentwickelten Ölen erstmals die Schmelze von farblosem Glas. Die Fähigkeit, höhere Temperaturen zu erzielen und die Feuerung besser unter Kontrolle zu halten, förderte die Qualität des Glases infolge vollständigeren Zusammenschmelzens seiner Bestandteile.
Die Prunksucht der römischen Kaiser gab der Glasherstellung weiteren Auftrieb. Kunstvoll gearbeitete Luxusgläser mit Filigran-, Mosaik- und Schliffdekor kamen in Mode. Glas wurde zu Schmuck verarbeitet und zu Edelsteinimitationen benutzt. Die antike Glasmalerei stand in hoher Blüte.
Römische Glashütten siedelten sich in der Nähe geeigneter Sandvorkommen an. Die Soda wurde bis ins Mittelalter aus Ägypten und Syrien herbeigeschafft. Glashütten gab es in größerer Zahl in der Campagna, aber auch in der Großstadt Rom selbst. Römische Glashüttenbesitzer kennzeichneten ihre Produkte schon im 1. Jh. n.Chr. mit ihrem \"Firmensymbol\" und verkauften sie in alle Teile des Reiches. Über die Seidenstraße wurden die römischen Glasspezialitäten bis nach China geliefert, obwohl es dort bereits seit langer Zeit Glas aus eigener Herstellung gab.




Vom Luxusgut zum Gebrauchsgegenstand


In den syrischen Zentren Sidon und Tyros, im ägyptischen Alexandria\' im oströmischen Byzanz\' im oberitalienischen Aquileia, in den nordfranzösischen Städten Amiens und Boulogne und im germanischen Köln und Trier produzierten zahlreiche Hütten.
Nachdem lange Zeit polierte Kupfer- oder Silberscheiben als Spiegel gedient haben, schufen schließlich die Phönizier kleine Glasspiegel mit Zinnunterlagen. Da das verwendete Glas keine plane Flächen aufwies, wurden die Metallscheiben noch für Jahrhunderte nicht vom Glasspiegel verdrängt. Erst im 13. Jh. gelang es in Deutschland, die Rückseite eines Flachglases mit einer Metalllegierung auf Bleiantimonbasis zu überziehen. Zwar wurde diese Erfindung von der späteren Glashochburg Venedig vervollständigt, doch blieben die Spiegelformate bescheiden. Erst das 1688 in Frankreich unter König Ludwig XIV. erfundene Plattengießverfahren reichte aus, großflächige Spiegel zu schaffen. Dazu wurde die Glasmasse durch Walzen auf einem Gießtisch platziert, und nach dem Erkalten schliff und polierte man die Oberflächen glatt und eben. So entstand Spiegelglas, nämlich Flachglas von höchster Qualität, das durch Belegung mit niedrigschmelzendem Metall zum Spiegel wurde.
Die Fenster der Häuser mit durchsichtigem Material zu versehen ist ein alter, lange Zeit gar nicht mehr oder nur unvollkommen erfüllter Wunsch gewesen. Im Altertum mussten Pergamente oder geölte Leinwand für die kleinen Fensteröffnungen genügen. Verglaste Fenster bedeuteten bis weit ins Mittelalter großen Luxus. Fensterscheiben wurden jahrhundertlang mit der Glasmacherpfeife geblasen, aufgeschnitten und flachgewalzt. Die Abmessungen blieben gering, weil der Glasmacher nur eine begrenzte Menge von Glas bewältigen konnte.
Im 14. Jh. entstand in Frankreich die Butzenscheibe. Ihr Name leitete sich von der nabelartigen Ausbuchtung in der Mitte, der Butze, her. Dazu blies der Glasmacher eine Kugel, die gegenüber dem Pfeifenansatz geöffnet und auseinandergebogen bzw. geschleudert wurde. Die fertigen Scheiben mit einem Durchmesser von bis zu 15 cm wurden durch Bleistiege miteinander verbunden und zu Fenstern vervollständigt.
Zu den ältesten Gebäuden mit Glasfenstern zählen in Deutschland das Kloster Tegernsee aus dem 10. Jh. und der 100Jahre jüngere Dom zu Augsburg mit den fünf Prophetenfenstern.
Mit dem 15. Jh. begann die hohe Zeit der Glasmalerei. Kirchen, Paläste, Rat-, Zunft-, Wirts- und Privathäuser erhielten Glasfenster, die mit historischen Darstellungen oder Wappen bemalt waren. Die Verbreitung der Glasmalerei war vermutlich eine unmittelbare Folge des gotischen Baustils mit seinen hohen Fenstern. Das Bemalen der Glasflächen dämpfte das sonst im Überfluss hereinflutende Licht.





Die Rolle Venedigs



Im Mittelalter entwickelte sich die alte Handelsmetropole Venedig nach und nach zum Mittelpunkt abendländischer Glasmacherkunst. Zeitweilig sollen bis zu 8000 Menschen in den venezianischen Glashütten beschäftigt gewesen sein. Vom 15. bis 17. Jh. erreichte die Glasmacherkunst dort ihren Höhepunkt, und zwar sowohl in der Glasherstellung im Hüttenbetrieb als auch bei der Veredelung.
Die Glaskünstler Venedigs nahmen manche Anregung aus dem islamischen Kulturkreis in ihre Arbeiten auf. Syrische Emailmalerei entwickelten sie weiter. Der Gipfel venezianischer Glasmacherkunst war die Schaffung reinsten Kristallglases, das sich durch den unnachahmlichen Glanz und absolute Farblosigkeit auszeichnete. Reiner Quarzsand und aus Meerespflanzen gewonnene Pottasche waren die Voraussetzung dafür. Charakteristisch für den Höhepunkt venezianischer Glasfertigung sind Pokale mit Hohlstielen und Fußschalen mit Reliefs des Markuslöwenkopfes.
Im 17. Jh. zeigten bizarre Flügelgläser und Durchbrucharbeiten bereits den Verfall der Glasmacherkunst in der Renaissance an: Die Schliffe und Verzierungen sind zwar Ausdruck einer Technik in höchster Vollendung, wirken aber übertrieben. Glasmacher in Nordeuropa, vor allem in den Niederlanden und Deutschland, nahmen die Tradition Venedigs auf und leiteten zu gemäßigter Formgebung über.
Eifersüchtig wachte Venedig über die Geheimhaltung der Glasrezepte, vor allen Dingen für das geschätzte Kristallglas. Zeitweilig waren die auf Murano angesiedelten Glasmacher bei Weitergabe der Herstellungsverfahren mit dem Tode bedroht. Das Ansehen der Meister war hoch. Nicht selten erlebten sie die Erhebung in den Adelsstand.

 
 




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