Skip to Content

آرشیو دسته بندی ها:صنعت

طبقه بندی کلی انواع شیشه

شیشه : طبقه بندی کلی انواع شیشه

تعداد زیاد انواع شیشه را می‌توان به چندین طریق طبقه بندی نمود،برای مثال ترکیب شیمیایی،کاربرد محصولات شیشه‌ای یا نحوه فرآوری وساخت اماگسترده ترین طبقه بندی که مورد استفاده قرارگرفته است طبقه بر اساس ترکیب شیمیایی است که منجربه تشکیل سه گروه اصلی می‌شود:شیشه سودا- شیشه سربی- وشیشه بوروسیلیکات. شیشه‌ها دراین سه دسته حداقل ۹۵%  کل انواع شیشه را شامل می‌شوند.۵% درصد باقی‌مانده شیشه‌های خاص هستند که قسمت اعظم آنها درمقادیربسیارکم تولید می‌شوند.هزاران نوع شیشه خاص توسعه یافته است وبسیاری ازآنها کاربردهای خاصی دارند.

به غیراز استثناءهای بسیارکم،اغلب شیشه‌ها،برپایه سیلیکات‌ها هستند یعنی‌جزءاصلی آنها دی اکسیدسیلیسیم (سیلیس) می‌باشد.

 شیشه‌ های سودا-آهکی

تاکنون حاضر،بیشترین تعداد شیشه‌ های تولید شده به صورت صنعتی متعلق به گروهی از انواع شیشه با ترکیب بسیار مشابه می‌باشد،که بصورت کلی شیشه‌های سودا- آهکی نامیده می‌شوند.همانگونه که ازنام آن برمی‌آید،سودا (اکسید سدیم) وآهک بعداز جزء اصلی که سیلیس باشد نقش اصلی را ایفاء می‌کنند.

یک شیشه سودا-آهکی متشکل از۷۵% -۷۱ وزنی سیلیس،۱۶%  -۱۲ اکسید سدیم،۱۵% -۱۰ آهک ودرصد کمی ازمواد دیگر جهت بخشیدن ویژگی‌های خاص ازقبیل رنگ‌ دهنده‌ها می‌باشد. گاهی اوقات منیزیم جایگزین قسمتی ازکلسیم موجود درسنگ آهک می‌شود یا پتاسیم جایگزین سدیم می‌گردد. با این حال،این شیشه‌ها مشابهند وبه عنوان شیشه‌های سودا-آهکی طبقه بندی می‌شوند.

شیشه‌ های سودا- آهکی عمدتا” برای بطریها،ظروف غذا شیشه‌های نوشابه وشیشه پنجره بکارمی‌روند.

شیشه‌ های سربی

اگراکسید سرب جایگزین قسمت اعظم آهک مواداولیه شود،نتیجه یک نوع شیشه معروف به عنوان کریستال سربی خواهدبود. چنین شیشه‌ای متشکل از۶۵% – ۵۴  سیلیس ۳۸% – ۱۸ اکسیدسرب، ۱۵%- ۱۳  اکسید سدیم یا پتاسیم ودیگراکسیدهای مختلف خواهدبود. شیشه‌های با اکسید سرب (کمتراز۱۸% Pbo ) شیشه کریستال نامیده می‌شوند.مقادیر متفاوتی ازاکسیدهای باریم- روی وپتاسیم را می‌توان به ترکیب اضافه نمود تا به صورت جزئی جایگزین اکسید سرب شوند.

شیشه‌های حاوی اکسید سرب ضریب شکست بالایی دارند وخصوصا” برای تزئین توسط تراش مناسب هستند. وزن مخصوص آنها نسبت به شیشه سودا-آهکی بالاتراست.درزندگی روزانه ما معمولا” آنها را به عنوان شیشه‌های نوشیدنی ،گلدانها،ظرف‌ها،زیرسیگاریها واقلام تزئینی دیگر    می بینیم.

 شیشه‌ های بورو سیلیکات

شیشه‌ های سیلیکاتی حاوی اکسید بُر سومین گروه،شیشه بوروسیلیکاتی،را تشکیل می‌دهند.این شیشه‌ ها درصدبالاتری ازسیلیس ۸۰% -۷۰ نسبت به دو گروه قبلی دارند.موازنه ترکیب به صورت ذیل‌است:۱۳% – ۷ اکسیدبُر،۸% – ۴ اکسید سدیم واکسید پتاسیم و۷%- ۲ اکسیدآلومینیم.

شیشه‌ های دارای چنین ترکیبی مقاومت بالایی دربرابر خوردگی شیمیایی وتغییرات دمایی نشان میدهند.به همین دلیل آنها را درتجهیزات فرایندی صنایع شیشمیایی،درلابراتورها،به عنوان آمپول وظرف قرص (ویال) درصنایع دارویی وبه عنوان حبابهای لامپهای پرمصرف (توان بالا)استفاده می‌شوند.همچنین شیشه‌های بوروسیلیکات درمنازل،به عنوان ظروف پخت وپز ودیگر اقلام مقاوم دربرابر حرارت به کارمی‌روند.

خانواده شیشه‌ های بروسیلیکاتی بی‌اندازه گسترده است بسته به اینکه چگونه ترکیبات بُر درداخل مذاب شیشه با دیگر تشکیل دهنده‌های فلزی برهم واکنش دارند.به همین دلیل اکثرشیشه‌های بوروسیلیکاتی به عنوان شیشه‌های خاص طبقه بندی می‌شوند.

 شیشه‌ های خاص

شیشه‌های مورد استفاده جهت منظورهای فنی وعلمی خاص یک گروه مختلط را تشکیل می‌هند.ترکیبات آنها تا حدزیادی متفاوت‌است ومشتمل برعناصر شیمیایی متعددی هستند.این گروه شامل شیشه‌های اپتیکی شیشه برای تکنولوژی برق والکترونیک وشیشه سرامیکها هستند.

ادامه مطلب

ترکیبات سازنده شیشه

ترکیبات سازنده شیشه

اجزای اصلی تشکیل دهنده شیشه

با نگاه به جدول عناصر ، کمتر عنصری را می‌توان یافت که از آن شیشه بدست نیاید، ولی سه ماده کربنات دو سود ، سنگ آهک و سیلیس ، مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه می‌باشند. مواد شیشه ساز مورد تایید موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران عبارتند از سیلیس (SiO۲) ، دی‌اکسید بور (B۲O۳) ، پنتا اکسید فسفر (P۲O۵) که از هر کدام بتنهایی می‌توان شیشه تهیه نمود.

گدازآورها

کربنات سدیم (Na۲CO۳) ، کربنات پتاسیم (K۲CO۳) و خرده شیشه ، سیلیکات سدیم و پتاسیم (Na۲SiO۳ , K۲SiO۳) که حاصل ترکیب سیلیس با گدازآورها می‌باشند، در آب حل می‌شوند و از شفافیت شیشه به تدریج کم می‌کنند. به همین علت است که اغلب شیشه‌های مصرف شده در گلخانه پس از چند سال کدر می‌شوند و نور از آنها بخوبی عبور نمی‌نماید.

تثبیت کننده‌ها

برای آنکه مقاومت شیشه را در مقابل آب و هوا ثابت کنیم، باید اکسیدهای دو ظرفیتی باریم ، سرب ، کلسیم ، منیزیم و روی به مخلوط اضافه کنیم که به این عناصر ، ثابت کننده می‌گویند.

تصفیه کننده‌ها

موجب کاستن حباب هوای موجود در شیشه می‌شوند و بر دو نوعند:

  1. فیزیکی: سولفات سدیم (Na۲SO۴) ، کلرات سدیم (NaClO۳). با ایجاد حباب‌های بزرگ حباب‌های کوچک را جذب و از شیشه مذاب خارج می‌کنند.
  2. شیمیایی: املاح آرسنیک و آنتیموان ترکیباتی ایجاد می‌کنند که حباب‌های کوچک داخل شیشه را از بین می‌برند.

تا اینجا به موادی اشاره کردیم که عدم وجودشان ، در مواد اولیه باعث از بین رفتن مرغوبیت کالا می‌شد. حال به چند ماده دیگر که به نوعی در تولید شیشه سهیم هستند، اشاره می‌کنیم.

افزودنیها

  1. استفاده از بوراکس به جای اکسید و کربنات سدیم (گدازآور) که در اثر حرارت به Na۲O و B۲O۳ تجزیه می‌شود و در واقع بجای هر دو ماده عمل می‌کند.
  2. استفاده از نیترات سدیم NaNo۳برای از بین بردن رنگ سبز شیشه (ناشی از اکسید آهن که همراه مواد دیگر وارد کوره می‌شود).
  3. استفاده از اکسید منگنز که باعث مقاومت بیشتر در مقابل عوامل جوی و شفاف‌تر شدن شیشه می‌شود.
  4. استفاده از اکسید سرب PH۳O۴ , PbO به جای CaO برای ساختن شیشه‌های مرغوب بلور و کریستال که باعث درخشندگی شیشه می‌شوند.
  5. برای ساختن کریستال مرغوب از اکسید نقره استفاده می‌کنند.
  6. استفاده از فلدسپار که باعث مقاومت بهتر در مقابل مواد شیمیایی می‌شود.
  7. برای اینکه شیشه در برابر اسید فلوئوریدریک هم مقاوم باشد، ترکیباتی از فسفات به آن می‌افزایند.
  8. استفاده از خرده شیشه که به ذوب مواد سرعت بیشتری می‌دهد.
  9. استفاده از اکسید فلزات برای تهیه شیشه‌های رنگی.
  10. اکسید سزیم برای جذب اشعه زیر قرمز و اکسید بر برای ازدیاد مقاومت حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دو نمونه از عناصر تشکیل دهنده که عمومیت بیشتری دارند، در زیر ذکر می‌گردد.

  • ترکیبات(۱): اکسید سیلیسیم (SiO۲) در حدود ۷۴ تا ۸۰ درصد و بقیه شامل پراکسید سدیم (NaO۲) تا ۱۵ درصد و اکسید کلسیم ۷ تا ۱۲ درصد اکسید منیزیم ۲ تا ۴ درصد و ۲ درصد هم عناصر دیگر مانند Fe۲O۳MnOAl۲O۳TiP۲ – SiO۳.
  • ترکیبات (۲): اکسید سیلیسیم (SiO۲) در حدود ۷۳ درصد ، اکسید سدیم ۱۵ درصد ، اکسید کلسیم ۵.۵۵ درصد ، اکسید منیزیم ۳.۶ درصد ، اکسید آلومینیوم ۱.۵ درصد ، اکسید بور (B۲O۳) و اکسید پتاسیم( K۲O) هر کدام ۰.۴ درصد ، اکسید آهن (Fe۲O۳) و اکسید سیلیسیم ۶ ظرفیتی SiO۳ هر کدام ۰.۳ درصد.علاوه بر مواد فوق همیشه مقداری خرده شیشه نیز با این مواد وارد کوره می‌گردد.
ادامه مطلب