معرفی شیشه

[rahele_s 6472]

شیشه

 

شیشه از دیرباز نقش مهمی در زندگی انسانها داشته و آثار به دست آمده از تمدنهای بسیار قدیمی، کاربرد شیشه توسط اقوام و فرهنگهای مختلف را نشان داده است . درقدیم از شیشه بیشتر برای تز یین خانه ها، تولید ظروف مختلف، زینت آلات و گاهی به عنوان ابزار جنگی و شکار استفاده می شده است.

[rahele_s 6472]

مواد اولیه شیشه

 

 

بیشترین بخش شیشه ها را سیلیس تشکیل می دهد . سیلیس مورد نیاز برای صنایع شیشه سازی می تواند از منابع زیر تأمین شود:

 

1-رگه های سیلیسی همراه با فازهای گرمابی ناشی از سردشدن ماگماهای اسیدی :

کوارتز موجود در این رگه ها بسیار خالص و با کیفیت عالی می باشد و اغلب دردرز و شکاف سنگها به صورت خود شکل (اتومورف) رشد می کند . این نوع رگه هامعمولاًَ ذخیره کمی دارند و دارای سیالات درگیر (انکلوزیونهای) فراوانی بوده وبرای تولید شیشه های بسیار شفاف کارآیی لازم را ندارند.

 

2- کوارتزهای همراه با سنگهای پگماتیتی : که این کوارتزها ضمن داشتن ذخیره کافی از کیفیت مناسب برای تولید شیشه های شفاف برخوردار هستند.

 

3- ماسه سنگهای سیلیسی که دارای بیش از 95 % کوارتز هستند (کوارتزآرنایت) و به وسیله سیمان سیلیسی به هم جوش خورده اند : این ماسه سنگها مهمترین منابع تأمین کننده سیلیس برای صنایع شیشه سازی می باشند . این ماسه سنگها از رنگ سفیدی برخوردار هستند و اگر مقدار اکسید آهن آنها از حد مجاز بیشتر نباشد به راحتی قابل استفاده می باشند.

 

4- رگه های سیلیسی مناطق دگرسانی گرمابی 4: که این توده های سیلیسی در قسمت فوقانی زونهای دگرسانی گرمابی قرار گرفته و به صورت کلاهک بر روی زونهای دیگر دگرسانی گرمابی مثل زون آرژیلیک و آلونیتی قرار می گیرند.

 

5- سنگهای کوارتزیتی که حاصل دگرگونی ماسه سنگهای سیلیسی در اثر فشار و حرارت هستند : این سنگها در صورتی که از خلوص کافی برخوردار باشندمی توانند به عنوان منابع تأمین کننده سیلیس برای تولید شیشه مورد استفاده قرارگیرند.

 

هر سنگ سیلیسی که به عنوان سنگ معدن برای تولید شیشه مصرف می شود بایددارای 95 تا 98 درصد سیلیس و حداکثر دارای 13/0 تا 14/0 درصد اکسید آهن و 6/1 تا 5/2درصد اکسید آلومینیم باشد . برای تولید شیشه های مرغوب حداقل 99 درصد سیلیس و مقدار اکسید آهن باید کمتر از 12/0 درصد باشد.

 

ترکیب ماسه های سیلیسی مورد نیاز برای تولید انواع - درصد باشد . در جدول زیرذکر شده است . برای تولید شیشه های اپتیکی بیشترین خلوص اکسید سیلیس باید(99/7 درصد ) و برای تولید بطریهای رنگی کمترین مقدار خلوص اکسید سیلیس ( 97درصد) باشد.

 

 

غیر از اکسید سیلیس که بدنه اصلی انواع شیشه ها را تشکیل می دهد از کانیها وترکیبهای دیگری نیز برای منظورهای مختلف درساختمان شیشه ها استفاده می شود .

ترکیب شیشه های معمولی به صورت زیر است:

 

 

 

 

اکسید سدیم باعث کاهش دمای ذوب (کمک ذوب ) شیشه می شود ولی مقدارزیاد

آن باعث کاهش مقاومت شیشه می شود . اکسید کلسیم باعث استحکام بیشتر شیشه شده ولی ضمن کاهش مقاومت شیمیایی شیشه باعث کدر شدن آن می شود . برای به دست آوردن ترکیب اشاره شده در بالا از مواد طبیعی مثل کربنات سدیم، سولفات (Na2O) سدیم، فلدسپات پتاسیم، دولومیت و سیلیس استفاده می شود . اکسید سدیم می تواند از آلبیت یا نفلین سینیت نیز به دست آید . اکسید کلسیم نیز از سنگ آهک به است . اکسید آلومینیم و CaO دست می آید . هرتن سنگ آهک دارای 560 کیلوگرم اکسید منیزیم نیز باعث افزایش مقاومت شیشه می شود. از برخی از کانیها برای تولید شیشه های نسوز استفاده می شود که از جمله می توان به سیلیمانیت، کیانیت، آندالوزیت، زیرکن، اسپینل، کروندم و کاس یتریت اشاره نمود. از مواد رنگی مثل اکسید کرم، اکسید مس و اکسید آهن به ترتیب برای تولیدشیشه های سبز، قرمز و قهوه ای رنگ استفاده می شود

 

ابعاد ذرات سیلیس مورد استفاده برای تولید شیشه از اهمیت زیادی برخورداراست. یکنواختی ابعاد ذرات باعث ذوب آسانتر و هموژن شدن شیشه خواهد بود .

بهترین دانه ها برای این منظور دانه های با ابعاد1/0 تا 6/0 میلی متر می باشند. بنابراین مقدار دانه های کوچکتر از1/0 میلی متر از 5/2 درصد بیشتر و مقدار دانه های بزرگتر از6/0 میلی متر نباید از 5 درصد بالاتر باشد

 

 

 

 

 

[rahele_s 6472]

انواع شیشه ها

 

شیشه ها بر اساس نوع مصرف یا ترکیب شیمیایی به انواع مختلف تقسیم می شوند . از انواع شیشه ها می توان به شیشه های معمولی، شیشه های بوردار (ساخت لوازم آزمایشگاهی و پزشکی )، شیشه های سربی (تولید عدسی و قطعات نوری )، شیشه های کوارتزی (ساخت منشور) و شیشه های فسفردار (عبور امواج فرابنفش) اشاره نمود.

شیشه ها می توانند به صورت شیشه های تخت در بناها و ساختمانها، ظروف شیشه ای مثل ظروف دارو و غذا و یا ساخت محصولاتی که بخشی از آنها شیشه است مثل میز و وسایل تزئینی مورد استفاده قرار گیرند . در حدود 45 درصد از شیشه ها برای ساخت ظروف، 28 درصد برای وسایلی که بخشی از آنها شیشه ای هستند و 25 درصدبرای شیشه های تخت یا ساختمانی مورد استفاده واقع می شوند.