نمایشگاه صنعتی

مواد خام مورد نیاز ساخت شیشه

مقدمه:

شناخت مواد خام مورد نیاز ساخت شیشه و اجزای آن به ما کمک می‌کند که ماهیت این عنصر با ارزش و بسیار پرکاربرد را بهتر بشناسیم. در واقع مواد تشکیل دهنده‌ی شیشه، حاصل مخلوط از چند نوع اکسید است. تنوعی که در شیشه‌ها وجود دارد، بستگی به مقدار این اکسیدها و افزودنی های مختلف دارد.

 

سر فصل‌های مقاله:

. مواد اولیه ساخت شیشه

. طرز ساخت شیشه از ماسه

 

مواد اولیه ساخت شیشه:

در میان مواد تشکیل دهنده‌ی شیشه، سیلیس یا دی اکسید سیلیکن، ماده‌ی اصلی است. سیلیس به صورت طبیعی در بلورهای خالص کوارتز، کریستوبالیت و دی اکسید سیلیکن وجود دارد. سه دسته ماده تحت عنوان شبکه سازها، تعدیل کننده‌ها و واسطه‌ها برای مواد تشکیل دهنده‌ی شیشه وجود دارد و بیشترین درصد مواد را شبکه سازها به خود اختصاص می‌دهند که شامل اکسید سیلیسیم، پنو اکسید فسفر، اکسید بور و/modir. می‌باشند. به موادی مانند اکسید آلومینیوم واسطه گفته می شود، که به شیشه استحکام می بخشد و همینطور تعدیل کننده‌ها در واقع نقطه‌ی ذوب را پایین می آورند که از طرفی مانع هوازدگی و کریستالیزه شدن شیشه‌ها می‌شوند. از جمله تعدیل کننده‌ها می‌توانیم به اکسید سدیم، اکسید منیزیم، اکسید پتاسیم و اکسید کلسیم اشاره کنیم.

مواد اولیه ساخت شیشه انواع مختلفی دارد، که این مواد عموما به دو دسته‌ تقسیم می‌شوند:

 مواد خام اصلی ( اساسی )

 مواد فرعی ( جزئی )

مواد خام اصلی:

سیلیس: مهمترین قسمت تشکیل دهنده‌ی شیشه و بخش اعظم آن است.

کربنات سدیم: سرعت بخشیدن به عمل ذوب و کاهش دهنده‌ی ناروانی شدید سیلیس استفاده می‌شود.

آهک: برای مقاومت بیشتر شیشه در برابر نفوذ آب استفاده می‌شود.

فلدسپار: به عنوان متعادل کننده، تثبیت کننده و مقاومت نهایی به کار می‌رود.

مواد فرعی:

سنگ گچ: عامل تصفیه کننده

سولفات سدیم: دیگر عامل تصفیه کننده

نیترات سدیم: عامل اکسید کننده

آرسنیک: عامل متعادل کننده‌ی سیلیسیم در رنگ زدایی

زغال: عامل احیا کننده در ساخت شیشه

از بعضی اکسید‌ها جهت به وجود آمدن رنگ‌های مخصوص در کوره استفاده می‌شود که عبارتند از:

اکسید کُرم: رنگ سبز

اکسید کادمیوم: رنگ زرد

اکسید کبالت: رنگ لاجوردی

بیکربنات پتاسیم: رنگ سبز آبی

اکسید مس: رنگ آبی و سبز آبی

اکسید منگنز: رنگ بنفش تا سیاه

طرز ساخت شیشه از ماسه:

شاید این موضوع برای شما عجیب به نظر برسد، اما در ماسه درصد بالای دی اکسید سیلیکون وجود دارد. ماسه‌ای که برای به عنوان مواد تشکیل دهنده‌ی ساخت شیشه استفاده می‌شود باید تقریبا کوارتز خالص باشد و در نظر داشته باشید که اگر شیشه را برای ساخت ظروف ناهار خوری به کار ببریم، نباید درصد آهن آن بیشتر از 45 درصد باشد.

حال سوال پیش می‌آید که طرز ساخت شیشه از ماسه چگونه است؟

این پروسه با حرارت دادن ماسه به اندازه‌ای که کاملا ذوب و یکدست شود انجام می گیرد، وقتی ماسه حالت روان به خود می‌گیرد دیگر نمی‌توان آن را به مرحله‌ی دانه‌ای قبل بازگرداند. در این فرایند از انواع کوره‌های بوته ای یا مخزنی، برای ذوب ماسه استفاده می‌شود. دمایی که به ماسه وارد می کنند چیزی معادل 1200 درجه سانتیگراد است. سنگ اولیهای که شیشه سیلیسی از آن ساخته می‌شود، سنگ آذرخشی نام دارد. این سنگ با برخورد صاعقه به ماسه، واکنشی در آن شکل می‌دهد که آن را شیشه شدگی کوارتز می‌نامند و در نهایت یک نوع ساختار ریشه‌ای به نام سنگ آذرخشی به وجود می‌آید. ( البته این تنها سنگی نیست که در تولید شیشه بکار می‌رود، از سنگ‌های گوناگونی به منظور‌های مختلف استفاده می‌شود ).

در ادامه به صورت خیلی خلاصه روش تبدیل کردن ماسه به شیشه را توضیح دادیم:

ذوب و پالایش:

به منظور ساخت شیشه، مجموعه مواد اولیه مورد نیازی است که ذکر کردیم. این مواد پس از مخلوط شدن با یکدیگر به کوره‌ای که دمای آن ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد است منتقل می‌شوند.

حمام شناور:

بعد از خروج مواد از کوره، این مواد در دمای 1500 درجه سانتیگراد وارد حمام شناور می‌شوند و در حدود 650 درجه سانتیگراد از حمام خارج می‌شوند. شکل خارج شده مانند یک روبان جامد است.

اضافه کردن پوشش بازتابنده:

پس از آن، روش‌های پوشش دهی دنبال می‌شود که در آن یک پوشش سخت یا یک پوشش نرم روی سطح روبان خنک شده در دمای بالا قرار داده می‌شود.

بازپخت:

بازپخت به نوار شیشه‌ای اجازه می‌دهد تا از لایه‌ای عبور کند که هرگونه تنش در سطح شیشه را از بین می‌برد و به تدریج آن را سرد می‌کند تا شکل نهایی آن سخت شود.

بازرسی:

با کمک فن‌ آوری‌های پیشرفته، ختی در طول تولید عیوب شیشه بررسی می‌شود. عمل بازرسی برای نتیجه نهایی یک قدم ضروری است.

سخن پایانی:

برای پرداختن به روش کار و فرآیند ساخت و تولید شیشه، باید با متریال خام اصلی آن آشنا میشدیم. اگر به جدول عناصر توجه کنید، کمتر عنصری را می‌توان یافت که از آن شیشه به دست نیاید. مواد مورد نیاز ساخت شیشه، طبق تایید موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران عبارتند از سیلیس، دی‌اکسید بور و پنتا اکسید فسفر که از هرکدام به تنهایی می‌توان شیشه تهیه نمود.

شرکت آوای موفق ایرانیان
3
name axabition

بیست و نهم خرداد هزاروچهارصد ویک