02177575073 - 09124855351 telegram facebook googleplus intagram twitter farsi english

خواص شیشه ها

24 مرداد 1395
Author :  

خواص شیمیایی
شیشه ها در برابر عوامل خورنده از قبیل اسیدها و بازها به جز اسید فلوئیدریک مقاوم اند.
خواص نوری
از مهترین خواص شیشه، خواص نوری آن است که آن را برای مقاصد مختلف از جمله ساختمان، معماری، حمل و نقل و ارتباطات، تجهیزات علمی و تجهیزات پزشکی جالب توجه ساخته است.
مهمترین خواص نوری شیشه انعکاس، شکست، پراکندگی و عبور است.

انعکاس:
هنگامی که نوری به سطح شیشه می تابد قسمتی از آن منعکس می شود

شکست:
اگر نور از یک محیط به محیط دیگر وارد شود مسیر آن تغییر می کند. مقدار تغییر مسیر بیانگر ضریب شکست است که آنرا از قانون اسنل محاسبه می کنند.

پراکندگی:
پراکندگی معیاری است از تغییر ضریب شکست نسبت به طول موج. این تغییر باعث تفکیک اجزای نور در منشور می گردد. تشکیل قوس و قزح نیز به دلیل پراکندگی نور در داخل قطره و ذرات آب است.

عبور:
نوری که بر شیشه می تابد مقداری از آن منعکس می شود و مقداری از آن عبور می کند.

تبلور:
به فرایند تشکیل بلورها تبلور گفته می شود.
اگر شیشه ها را به مدت طولانی در دمای مناسبی حرارت دهیم متبلور می شوند. ولی گروهی از اکسیدها و سیلیکاتها از این قاعده مستثنا هستند که حتی حرارت طولانی نیز نمی توانند آنها را متبلور سازد. اخیرا در دسته ای شیشه ها به طور عمدی تبلور ایجاد می کنند که به گروه شیشه – سرامیک مشهورند.

کشش سطحی:
نیروی لازم برای افزایش سطح کشش سطحی نامیده می شود و از نظر عددی برابر کار لازم در واحد سطح برای ایجاد سطح جدید بوده و واحد آن نیوتن بر متر است.

هدایت الکتریکی:
شیشه ها در حالت جامد عایق الکتریکی خوبی هستند در حالی که در حالت مذاب هادی الکتریکی می باشند. لذا مذاب شیشه را می توان با عبور مستقیم جریان الکتریکی حرارت داد.

خواص مکانیکی:
رشته های بی عیب شیشه تنشی معادل 70000کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را تحمل می کنند. اما معایب سطحی باعث تمرکز تنش و ترک خوردن شیشه می شود.برای افزایش مقاومت شیشه سطح آن باید کاملا صیقلی و عاری از ترک خوردگی باشد.

دسته بندی شیشه ها :
دسته بندی شیشه ها از دیدگاه های مختلف صورت گرفته است .از مهمترین آنها دسته بندی بر اساس ترکیب شیمیایی و دسته بندی بر اساس کاربرد است .
شیشه و کاربرد آن در ساختمان
شیشه های قلیایی –اهکی
این گروه از قدیم ترین ,ارزانترین وپرکاربرد ترین شیشه هاست که کار وشکل دهی آن آسان است .
در مقایسه با دیگر شیشه ها ضریب انبساط حرارتی ان بالا ومقاومت به شوک حرارتی ان پائین است .ازاین ترکیب برای تولید شیشه پنجره (جام),بطری ,لیوان وشیشه اتومبیل استفاده می شود .
در چند دهه اخیر کیفیت این شیشه بهبود زیادی یافته است ولی در ترکیب شیمییایی ان هیچگونه تغییری صورت نگرفته است .

شیشه های سربی
شیشه های سربی یا شیشه های سرب-قلیایی شیشه های هستند که در انها سرب به کار رفته است.
معمولا ارزانند و به دلیل مقاومت ویژه الکتریکی مناسب و ضریب شکست بالا مورد توجه می باشند .
مقاومت به خوردگی این شیشه ها به مقدار سرب انها بستگی دارد ولی در مقایسه با دیگر شیشه ها در برابر اسید ها ضعیف اند. یکی از مصارف عمده این شیشه ها ،استفاده از ان به عنوان محافظ در برابر تشعشعات هسته ای است.

شیشه های بور و سیلیکاتی
بدلیل پایداری شیمیایی عالی ، مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی که نتیجه ضریب انبساط حرارتی پایین است شدیدا مورد توجه اند و در شش گروه دسته بندی می شوند.
الف:شیشه های پیرکس
ب: شیشه های الکتریکی
ج: شیشه های درز بندی برای جوشکاری شیشه ها
د: شیشه های اپتیکی که به شیشه های کراون معروفند
ه:شیشه های ازمایشکاهی جهت تجهیزات شیشه ای ازمایشگاه
و: شیشه های شفاف به نور ماوراء بنفش

شیشه های آلومینو سیلیکاتی
این گروه از شیشه های بورو سیلیکاتی سه برابر گران تراند ولی در دماهای بالا بسیار مفید تر اند زیرا مقاومت به شوک حرارتی بالا تری دارند.

شیشه های پر سیلیس
این شیشه ها 90تا 100 درصد سیلیس دارند و از تمام شیشه ها ، در برابر حرارت مقاوم ترند .

شیشه های لحیم کاری
این نام به شیشه هایی اطلاق می شود که در صنعت ، پائین ترین دمای ذوب را دارند وبرای چسباندن شیشه ها ، فلزات یا سرامیک ها به کار می روند . امروزه شیشه هایی با ترکیب سرب – روی – بور را شیشه های لحیم کاری می گویند .

شیشه های رنگی و مخصوص
این شیشه ها شامل شیشه های بوراتی ، فسفاتی ،شیشه های کلسیم – ژرمانیت –الومینات ،شیشه های تری سولفیت ارسنیک، شیشه های حساس به نور و رنگی است .
دربین این گروه ،شیشه های رنگی اهمیت ساختمانی دارند . از قرنها پیش ،شیشه ی رنگی فقط در تزیین استفاده می شد ولی امروزه شیشه های رنگی شفاف کاربرد علمی وفنی دارند که در صدها رنگ مختلف تولید و به بازار عرضه می شوند .

شیشه ی پنجره (جام) وشیشه تخت :
شیشه پنجره ، شیشه صیقل نخورده ای است که بیش ترین استفاده را در ساختمان دارد وبه شیشه جام معروف است زیرا از قدیم این شیشه ها را به شکل جام و کمی گود می ساختند و به طور وارونه در محل خود قرار می دادند .
شیشه جام باید کاملا صاف، شفاف و عاری از موج وحباب های هوا و با هر نوع عیب دیگر بوده و ضخامت ان در تمام سطح یکنواخت باشد .
صافی و یکنواختی شیشه باید طوری باشد که اگر با زاویه 45 درجه از پشت شیشه به شیئی که در فاصله یک متری ان قرار دارد نگاه کنیم ،ان شی کج و معوج به نظر نرسد.

لوله های شیشه ای:
معمولا برای نصب کابل های برق توکار ، کابل تلفن ، انتقال مایعات و گازهای خورنده از ان استفاده میشود .
این لوله ها نصبت به لوله های فولادی و اهنی به دلیل مقاومت شیمیایی بالاتر و سطح داخلی صیقلی تر مزیت دارند. از طرفی کنترل فرایند ها در داخل انها به دلیل شفافیت ساده تر است .

بلوک های شیشه ای :
این بلوک ها به صورت دو تکه اند که بر روی هم قرار گرفته و به طوری اب بندی می شوند که ما بین انها هوا قرار گیرد . بدین طریق این شیشه ها ، در برابر سرما و گرما عایق اند . ضمنا سطح روی این بلوک ها را مشجر می کنند تا نور از ان به صورت نفوذی عبور کنند . این بلوک ها حداقل 65 درصد نور مرئی را از خود عبور می هند.
کاشیهای شیشه ای را نیز به صورت لعاب دار و در رنگ های مختلف و یا با طرح موزائیکی از شیشه های نیمه مات رنگی تولید و عرضه می کنند . این کاشیها در داخل و یا نمای خارجی ساختمان ها و محل های که از نظر بهداشتی بایستی نظیف باشند استفاده می شوند .

پشم شیشه :
پشم شیشه محصول الیافی است که از ذوب ضایعات شیشه وکشیدن مذاب به شکل الیاف نازک تولید می شود واز ان برای عایق بندی حرارتی استفاده می شود .

شیشه های ویژه :
این شیشه ها را برای کاربرد های ویژه با طرح ها وعملیات حرارتی خاص تولید وعرضه می کنند که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت .

شیشه ایمنی (سکوریت ):
این شیشه ها که به شیشه طلق دار نیز معروفند ازدو لایه شیشه تخت تولید می شود که با یک لایه واسط از جنس مادهای آلی عمدتا پلی وینیل بوتیرال به هم می چسبند و می توان ان را در ضخامت های مختلف تولید کرد. این شیشه ها در برابر خورده شدن مقاومند .

شیشه اب دیده
مقاومت مکانیکی بالایی دارند زیرا تحت عملیلت خاصی تهیه می شوند ، یعنی در حالی که هنوز شیشه داغ است سطح ان را به سرعت سرد می کنند . این عمل در سطح شیشه تنش فشاری بالایی ایجاد می کند که نتیجتا توان تحمل تنش های کششی شیشه را افزایش می دهد . از این شیشه برای ساخت درهای اویزان وکشویی ومشابه استفاده می شود . در این مورد لبه های این شیشه ها تراشیده و گاهی در ان شکاف های خاصی برای نصب قطعات فلزی ایجاد می شود .

شیشه ی توری دار
در داخل این شیشه ها از نوعی توری فلزی ، شبیه توری مرغی استفاده می شود،ایمنی این شیشه ها نسبت به شیشه های معمولی بیشتر است .از ان برای پنجره های بالکن و دیوارهای حائل استفاده می شود .

شیشه های پرسی
این شیشه ها را با پرس کردن شیشه ای که با حرارت نرم شده است در داخل قالب تولید می کنند .از ان وسائلی نظیر عایق های الکتریکی ، بلوک های شیشه ای و وسائل رومیزی تولید وعرضه می کنند .

شیشه مشجر
شیشه مشجر یا طرح دار، شیشه ای نیمه شفاف است که از شیشه های شفاف یا رنگی تولید می شود ودر بازار به یشه ی قصری ، مرواریدی یا تزئینی معروف است .
برای تولید ان مذاب را از داخل غلتکهای مخصوص که دارای نقوش است عبور میدهند تا شیشه تخت به صورت شیشه مشجر در آید .چنین شیشه ای نور را از خود عبور می دهد ولی پشت ان دیده نمی شود ، آنرا در مرحله شکل دهی می توان با توری مسلح نمود .از این نوع شیشه در پنجره ها و دیوارهای حایل که نیاز به شیشه مات دارند استفاده می شود. شیشه مشجر رنگی در رنگهای زرد، سبز و آبی تولید وعرضه می شود.

شیشه جاذب گرما
این شیشه را با افزودن موادی که عمدتاً تشعشعات مادون قرمز را جذب می کند تولید می کنند.این شیشه در مناطق حاره ای برای کاهش عبور انرژی خورشید،ساخت چراغ بادی ساختمان ها و منازل وپنجره کاربرد دارد.

شیشه انعکاسی
این شیشه معمولاً برای تقلیل حرارت ناشی از تابش زننده ی خورشید و عبور نور به کار می رود و در نتیجه باعث صرفه جویی در هزینه های احداث، راه اندازی و نگهداری سیستم های تهویه و تبرید می شود.
این شیشه در پنج نوع طوسی،آبی،برنزی،طلایی و نقره ای به بازار عرضه می شود.شیشه با پوشش کروم دارای رنگ نقره ای در سطح بیرونی است.اگر در روز از داخل اتاق به بیرون نظاره شود شفافند ولی اگر از بیرون به درون نگاه شود آیینه ای اند. شبها پدیده ی فوق بر عکس می شود.

معمولاً سه نوع شیشه با قابلیت عبور نور8،14 و20 درصد تولید و عرضه می شود.

شیشه با پوشش سرامیک:
یک: برای تولید این نوع شیشه ها ، بر سطح آن ها رنگ سرامیکی اعمال می شود و سپس تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند.استحکام این شیشه ها بالاست و در برابر یخ زدگی و حرارت مقاومند.به صورت تخت و در رنگهای مختلف با ضخامت های 6 تا 12 میلیمتر عرضه می شوند.
در نمای ساختمانهای عمومی و صنعتی،قسمتهای داخلی ساختمان و ساخت پانلهای دیواری چند لایه استفاده می کنند.

شیشه های هواپیما
برای محافظت خلبان از تشعشعات و ذرات رادیواکتیو و فرکانسهای رادیویی، پوششهای بسیار پیشرفته ای بر روی شیشه های هواپیما های جنگی اعمال می شود.
خواص نوری مطلوب، وزن سبک،مقاومت در برابر فشار هوا و ضربه ی ایجاد شده از برخورد پرندگان ،حفاظ مخصوص در برابر یخ زدگی ،حفاظت خلبان در برابر تشعشعات و ذرات رادیواکتیو، حفاظت در برابر فرکانسهای رادیویی از ویژگیهای این شیشه هاست.
این شیشه ها به روش ویژه تولید می شوند و سطح آنها با لایه ای هادی الکتریسیته به روش رسوب شیمیایی از فاز بخار پوشش داده می شود.

شیشه های دوجداره
شیشه های دوجداره از دو یا چند لایه شیشه تشکیل می شوند که توسط قاب آلومینیومی (اسپیسر) که بصورت یک تکه در محیط پیرامون شیشه ها قرار گرفته ، از یکدیگر فاصله پیدا می کنند.
در درون این قاب های آلومینیومی ، ماده رطوبت گیر (دسی کنت یا زئولیت) قرار می گیرد، در مرحله بعد لایه های شیشه در شرایط کنترل شده کارخانه به وسیله درزگیر اولیه (چسب بوتیل) به قاب آلومینیومی چسبیده و گاز مخصوص (آرگون یا کریپتون) جایگزین هوای بین لایه های شیشه می شود. در پایان، روی قسمت بیرونی قاب آلومینیومی نیز ماده غیر قابل نفوذی ( چسب پلی سولفاید یا هات ملت) توسط دستگاه تزریق می گردد. در ساختار شیشه های دو جداره می توان از انواع شیشه های مختلف، نظیر شیشه های ساده، رنگی، رفلکس، سکوریت، لمینت و ... قرار داد.

خصوصیات شیشه دوجداره
- کاهش اتلاف انرژی
- کاهش آلودگیهای صوتی
- جلوگیری از نم زدگی شیشه
- ایمنی بیشتر نسبت به پنجره های تک جداره
خدمات جانبی شیشه های دو جداره
دکوراتیو: به کارگیری انواع زه های رنگی در بین شیشه ها که در قاب انواع طرح های دلخواه می باشد.
آسانه:
وجود پرده های کرکره ای در بین شیشه ها که بوسیله آن می توان میزان و زاویه تابش نور را به اندازه دلخواه تنظیم نمود.
شيشه هاي چند جداره
شيشه هاي چند جداره به علت عايق حرارتي و برودتي و صوتي بودن در درب و پنجره هاي ساختمانهاي عمومي(دولتي و خصوصي)، مسكوني بويژه ساختمانهاي واقع در حاشيه اتوبانها و خيابانهاي پرتردد و نزديك فرودگاه ها و خطوط راه آهن و مناطق پر سرو و صدا، بيمارستاني، آزمايشگاه هاي مختلف، كابخانه ها، موزه ها، كليه مراكز آموزشــــي، كـارخانـه جات و ... كــاربرد داشــته و از مـزيتـهاي ويـژه اي مانند كاهش آلودگي صوتي و عايق حرارتي و برودتي برخوردار مي باشند.
مواد اولیه شیشه ها
سیلیس
سیلیس عمده ترین مواد اولیه شیشه است که در طبیعت به وفور وبه اشکال کیریستالی گوناگونی یافت می شوند .مناسب ترین نوع سیلیس برای تولید شیشه ،اپتیکی حداکثر015/0 است .زیرااهن رنگ اغلب شیشه ها را خراب می کند . سیلیس پس از خرد شدن دانه بندی می شود وسپس به مصرف می رسد .
سنگ آهک
برای تا مین اهک از کربنات کلسیم یا از دولومیت استفاده می شود . از دولومیت نیز که کربنات مضاعف کلسیم ومنیزیم است در تولید شیشه های سودا –اهک – سیلیس استفاده می شود .
فلدسپار و نفلین سیانیت :
این مواد عمده ترین منبع تولید الومین به شمار می رود . الومین ضریب انبساط شیشه را کاهش ، مقاومت کششی را افزایش وشیشه را در برابر سایش عوامل جوی واسید ها با دوام تر می کند .

سودا
این ماده در تولید شیشه سهم عمده ای دارد که انرا از کربنات سدیم تامین می کنند نمک طعام از نا خالصی های ان است که با یستی تا حد امکان مقدار ان کم باشد زیرا در دمای کوره تبخیر شده و به نسوز های کوره آسیب می رساند .
سولفات سدیم
این ماده نیز منبع تامین کننده اکسید سدیم در شیشه است ولی نقش ان پالایش شیشه است. ان را به دو صورت طبیعی و مصنوعی به بازار عرضه میکنند .
گچ یا ژیپس
گاهی به جای سولفات سدیم مصرف می شود و همان نقش سولفات سدیم را دارد . انتخاب یکی از این دو ماده بر اساس قیمت و فراوانی صورت می گیرد.
بورات ها
انبساط حرارتی را کاهش می دهند و باعث تقلیل ویسکوزیته شیشه می شوند.
اکسید ها وسیلیکات های سرب
این مواد در تولید شیشه های سربی ویژه (کریستالها،شیشه های اپتیکی،الکتریکی و جاذب تشعشعات رادیواکتیو) مصرف می شوند .
خرده شیشه
شیشه های ضایعاتی و خرد شده و غیر قابل فروش که همان ترکیب شیشه را دارد جهت ذوب مجدد به کوره تغذیه می شود .
مصرف آن بین صفر تا 100 در صد است . ولی عملا در کارخانه جات بین 30تا 60 درصد مصرف می شود
روش های تولید شیشه
شیشه ها طی عملات زیر تولید می شوند:
1-ذوب
2-تصیفه
3-شکل دهی
4- عملات حراتی یا تنش زدایی شامل ابدیده کردن و تنش زدایی
5-عملیات نهایی از قبیل تزئین ،صیقل و تراش
ذوب
ابتدا مواد خام با دانه بندی های مناسب، به دقت با هم مخلوط و به همراه شیشه های شکسته و برگشتی به کوره ذوب شیشه تغذیه می شود .
تصفیه
در مراحل ذوب،طی فعل و انفعالات شیمیایی حجم زیادی از گازها ،از قبیل گاز کربنیک و انید رید سولفورو متصاعد می شوند و حباب هایی در شیشه مذاب ایجاد می کنند .
برای خارج کردن این حباب ها از مذاب ،از مواد واسطه مانند سولفات سدیم و کربن ، اکسید ارسنیک به همراه نیترات سدیم استفاده می شود .
عمل خارج کردن حباب های ریز گاز از داخل مذاب را تصفیه شیشه می گویند.
علاوه بر تصفیه شیمیایی ، شیشه تحت تصفیه فیزیکی نیز قرار می گیرد . در تصفیه شیمیایی ، ویسکوزیته ، کشش سطحی و چگالی شیشه از عوامل مهم و تعیین کننده به شمار می روند .
شکل دهی
شیشه را می توان به روش دستی یا اتوماتیک شکل داد . در روش اتوماتیک ، شکل دهی شیشه طی چند ثانیه کامل می شود . در طی این زمان کوتاه شیشه از مذاب سیال به جسم جامد تبدیل می شود . روش های شکل دهی شیشه عبارتند از :
1- دمش
2- پرس
3- نورد و کشش
4- ریخته گری
عملیات حرارتی
شیشه پس از شکل دهی ، تحت عملیات حرارتی قرار میگیرد . تا تنش های داخلی ان از بین رفته و از شکنندگی ان کم شود .
عملیات حرارتی شیشه به یکی از دو طریق زیر صورت می گیرد.
- تنش زدایی
- چقرمه کردن- ابدیده کردن

تنش زدایی
وقتی شیشه از دمای بالا سرد شود در ان تنش های داخلی ایجاد می شود که بر خواص مکانیکی ان تاثیر نامطلوب دارد. لذا کلیه شیشه ها تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند تا تنش های ایجاد شده از بین برود.
برای تنش زدایی شیشه ، ان را تا دمای تنش گیری گرم می کنند ، به مدت معینی در این دما نگه می دارند و سپس به اهستگی سرد می کنند .
این عملات در کوره ای به نام گرم خانه صورت می گیرد .

چقرمه کردن یا ابدیده کردن شیشه
بر خلاف روش تنش زدایی، ابدیده کردن شیشه مستلزم گرم کردن ان تا حدود دمای نرم شدن و سپس سرد کردن سریع ان با جریان هوای سرد یا چائیدن ان در روغن است .
در این عملیات لایه سطحی شیشه سخت شده و تحت فشار قرار می گیرد ولی قسمت داخلی ان تحت کشش است . لذا در حین کار فشار سطحی در برابر کشش اعمال شده خنثی و نتیجتا مقاومت شیشه افزایش می یابد .
شیشه ای که با حرارت دادن ابدیده شده باشد مقاومتش 3تا 5 برابر شیشه تنش زدایی شده است در حالی که دیگر خواص ان از قبیل سختی و ضریب انبساط حرارتی تغییر نمی کند .
عملیات نهایی
سطح شیشه را به طرق مختلف می توان تغییر داد. از اسید فلوئیدریک برای حکاکی و صاف کردن ان استفاده می شود.
همچنین شیشه را می توان با ترکیبات نقره و مس رنگ کرد.
از پاشیدن فلز برای تزئین یا ایجاد هدایت الکتریکی استفاده می شود.
شیشه را می توان به اغلب فلزات جوش داد برای این کار مهمترین عامل اخت ضریب انبساط حرارتی دو ماده است شیشه

514 Views
Super User
  • 02177575073 - 02177573490
  • 09124855351
  • این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

مشاوره و طراحی دکوراسیون داخلی

Recent Works

پیغام خود را بگذارید

  Mail is not sent.   Your email has been sent.
Top