Staklo je materijal neorganskog porekla i amorfne strukture, čiji osnovni sastav čini oksid silicijuma (SiO2), kome se po potrebi dodaju drugi oksidi (najčešće B2O3, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O i PbO) da bi se snizila temperatura topljenja i viskozitet SiO2, odnosno cena proizvodnje stakla.
Struktura stakla zavisi od stukture oksida silicijuma. U čvrstom stanju ovaj oksid može da bude kristalan ili amorfan, što zavisi od brzine hlađenja. Kristalno stanje se postiže sporijim hlađenjem (keramika), a amorfno stanje brzim hlađenjem (staklo).
Svojstva stakla zavise od hemijskog sastava, uslova dobijanja i načina prerade. Osnovna svojstva stakla su mala gustina (2,4-2,6 g/cm3), mala električna i toplotna provodljivost, velika hemijska i toplotna postojanost, visoka propustljivost svetlosti, velika tvrdoća i čvrstoća, mala žilavost.
Prema hemijskom sastavu, stakla se dele na:
– silikatna (na bazi SiO2, uz dodatak Na2O, CaO i drugih oksida),
– olovna (na bazi SiO2 i PbO, uz dodatak Na2O i drugih oksida),
– borosilikatna (na bazi SiO2– kvarcno).
Prema nameni, stakla se dele na:
– obična stakla (ravno staklo, za ambalažu, boce, tegle),
– tehnička stakla (optičko, zaštitno, otporno prema povišenim temperaturama, staklena vlakna i vuna).
Osim providnih, proizvode se poluprovidna, neprovidna i obojena stakla. Staklo se boji dodatkom određenih materijala, i to zlata ili bakra (crveno staklo), oksida kobalta (plavo), oksida bakra (zeleno), oksida mangana (ljubičasto).
Proces dobijanja stakla se odvija u više faza, koje obuhvataju: pripremu sirovina, topljenje, oblikovanje (duvanjem, presovanjem, izvlačenjem, valjanjem i livenjem) i naknadnu obradu oblikovanih staklenih proizvoda (mehanička- brušenje i poliranje; termička i hemijska).
RAVNO STAKLO
Najveći praktični značaj ima ravno prozorsko staklo, čiji se tipični sastav kreće u granicama: 70-76%SiO2, 10-14% (Cao+MgO) i 13-18% alkalnih oksida, uglavnom Na2O. Ravno staklo se dobija valjanjem ili izvlačenjem. Pri valjanju, rastopljeno staklo se propušta između valjaka, čime se dobija ploča debljine jednake rastojanju između valjaka. Dobijena ploča se manjim valjcima transportuje u komoru za odgrevanje. Ovim postupkom se dobija staklo veoma glatke površine.
Brušenjem i poliranjem ravnog stakla dobijaju se ogledala, a ubacivanjem metalne mreže armirana stakla.
STAKLENA VLAKNA
Staklo u rastopljenom stanju može da se isteže u veoma tanka vlakna, pri čemu dolazi do strukturnih promena i ojačavanja. Staklena vlakna se prema dužini dele na duga i kratka, a prema debljini na ultratanka, supertanka, tanka i vlakna za izolaciju. Prema nameni, vlkna se dele na tekstilna i na vlakna za toplotnu i zvučnu izolaciju.
Zbog velike čvrstoće, lakog spajanja, termičke otpornosti i hemijske postojanosti, kao i električnih i izolacionih svojstava, staklena vlakna se koriste kao elektroizolatori, termički i zvučni izolatori, vatrostalni materijali i hemijske obloge.
Od posebnog značaja je sve veća primena staklenih vlakana za svetlovode (optički kablovi). Razvoj tehnologije ovih kablova omogućio je njihovu široku primenu, posebno u oblasti telekomunikacija. Telefonski kabl napravljen od optičkih vlakana nekoliko hiljada puta je lakši od bakarnog kabla, koji prenosi isti broj talasa, tj. razgovora.
Tipični optički kabl se sastoji od jezgra, prevlake i obloge.
Jezgro se pravi od visokosilikatnog staklenog vlakna, prečnika 5-100μm, i služi za prenos svetlosti (elektromagnetnog talasa). Prevlaka usmerava svetlost, odnosno ne dozvoljava njeno rasipanje van jezgra, čime se značajno smanjuju gubici u prenosu. Obloga štiti optički kabl od spoljnih uticaja i oštećenja. Proizvodnja optičkih kablova spada u tzv. visoke tehnologije.
Metalurgija 