انواع شیشه

شیشه‌های معمولی که در زندگی روزمره به کار می‌روند، عمدتا شامل سیـلیس ، کربنات کلسیم (یا آهک ) و کربنات سدیم و زغال کک است ( گاهی از فلدسپار و دولومیت نیز استفاده می‌شود ).
معمولا این مواد را به صورت پودر یا دانه‌هایی به قطر 0.2 تا 2 سانتی‌متر ، مصرف می‌کنند. البته برای تهیه شیشه‌های مرغوب و کریستال ، از سیلیس تقریبا خالص (کوارتز) استفاده می‌شود.
در شیشه‌های معمولی حدود ½ درصد آلومین و 0.08 درصد اکسید آهن III نیز وجود دارد.
مراحل مختلف تهیه ي شیشه:
1. تهیه مواد اولیه و تبدیل آنها به پودر با دانه‌بندی بین 0.1 تا 2 میلی‌متر
2. توزین هر یک از مواد اولیه به نسبتهای مورد نظر و مخلوط کردن آنها همراه با 4 تا 5 درصد آب و انتقال مخلوط به کوره
3. ذوب کردن مخلوط در کوره و تهیه خمیر شیشه
4. بی‌رنگ کردن خمیر شیشه و خارج کردن گازها
5. تبدیل به فرآورده ‌های مورد نیاز بازار و صنایع
6. نپختن شیشه ( قرار دادن شیشه داغ در کوره‌هایی که دمای کمی دارد، برای کاهش شکنندگی شیشه)
فرآورده‌های مختلف شیشه‌ای
در حال حاضر ، صنایع شیشه‌سازی عمدتا در پنج شاخه اصلی مصرف در ایران فعالیت دارند:
· ساختمان سازی
· صنایع غذایی
· تهیه لوازم خانگی
· صنایع خودرو سازی
· صنایع دارو سازی و آزمایشگاه
انواع مهم فرآورده‌ های شیشه‌ای
شیشه جام
این نوع شیشه ، برای مصرف در پنجره ، قاب عکس و غیره تهیه می‌شود و دارای سطح کاملا صاف است. در مرحله تولید با عبور خمیر شیشه بین دو غلطک صاف افقی ، عمودی و یا عبور از روی قلع مذاب به دستگاه برش و کوره پخت هدایت می‌شود.
انواع بطری
 برای تهیه بطری ، خمیر شیشه را از بالای ماشین قالب‌زنی توسط قیچی مخصوص به صورت لقمه‌هایی در آورده ، به قسمت قالب‌زنی وارد می‌کنند و از پایین ، هوا در آن می‌دمند تا شکل مطلوب به خود بگیرد. برای تهیه انواع لیوان ، استکان ، لوله چراغ نفتی و فانوس ، مانند تهیه بطری عمل می‌شود، ولی بجای دمیدن هوا ، از قالب ویژه استفاده می‌شود.
 شیشه‌های ایمنی بدون طلق
این نوع شیشه‌ها برای ویترینها و شیشه‌های عقب و کناری خودرو تهیه می‌شوند. پس از مراحل برش و شکل‌دهی ، در پرسهای مخصوص ، آنها را در کوره الکتریکی تا °650C گرم کرده ، بطور ناگهانی سرد می‌کنند تا بر اثر تبلور جزئی ، برمقاومت آنها
 شیشه ضد گلوله
این نوع شیشه شامل چهار لایه 6 میلی‌متری و دو لایه تلق ضخیم است. در هر مورد ، ابتدا از طریق وصل کردن به خلاء ، هوای بین لایه‌‌ها را خارج کرده ، ضخامت شیشه و تلق را به هم می‌جشبانند و بعد تحت فشار 13 اتمسفر در دمای °120C ، به مدت سه ساعت نگه می‌دارند تا لایه‌ها کاملا به همدیگر بچسبند.
الیاف شیشه‌ای
این نوع الیاف ، با عبور خمیر شیشه از منافذ باریک یک قسمت غربال مانند ، تهیه می‌شوند. از این نوع الیاف ، در تهیه پارچه ، پتو و لحاف و عایق‌بندی دستگاه‌های حرارتی و برودتی و عایق الکتریکی ، صحافی و غیره استفاده می‌شود.
شیشه سکوریت:
روش و ماشین آلات شیشه های نشکن سازی شده (tempered) اولین بار توسط شرکت فرانسوی سنت گوبین طراحی و ابداع شد و این نوع شیشه با نام تجاری سکوریت وارد بازار گردید. از این زمان به بعد شیشه های سکوریت مصارف بسیاری از جمله در صنایع خودرو سازی، ساختمان، قطار ها، هواپیماها، ... پیدا کرد. شیشه های سکوریت دارای استحکام 5 الی 8 برابر شیشه های معمولی هستند . بنابر پس از شکستن به تکه ها و ذرات کوچک و ریزی تبدیل می شوند که دارای لبه های تیز و خطرناک نمی باشند. این شیشه ها همچنین در مقابل تغییرات دمائی C°=175TD درجه سانتیگراد نیز مقاومت می کنند، در صورتی که شیشه های معمولی در اثر این اختلاف دما ترک می خورند. در این قسمت، شیشه های سکوریت را در دو طبقه بندی شامل اتومبیل و ساختمانی بطور جداگانه بررسی می کنیم:

الف- شیشه سکوریت اتومبیل:
استفاده از این نوع شیشه برای قسمت عقب (backlite) و جانبی (sidelite) اتومبیل می باشد و متناسب با حالت آیرودینامیکی، خم مناسب نیز به آن داده می شود. این نوع شیشه در کوره های مخصوص در دمای حدود 700 درجه خم می شود و با عملیات دمش ناگهانی هوا،‌تنش سطحی بالائی در شیشه ایجاد می گردد که سبب افزایش استحکام سکوریت شدن می شود.

ب- شیشه سکوریت ساختمانی :
استفاده از شیشه معمولی (غیر سکوریت) در ساختمانهای بلند مرتبه در صورت بروز حادثه اعم از طبیعی مانند زلزله یا حوادث ناشی از دخالت بشر، خطر آسیب دیدگی جدی و حتی مرگ به همراه دارد، چرا که شیشه شکسته شده به صورت قطعات بزرگ در هوا شناور می شود و شعاع زیادی را در معرض خطر قرار می دهد . بکار گیری شیشه های سکوریت بعلت شدن شیشه در صورت شکست و ریزش پای ساختمان خطرات احتمالی را به حداقل ممکن کاهش می دهد.

2- شیشه طلقی
این نوع شیشه شامل دو نوع اصلی می شود :

الف – شیشه طلقی اتومبیل :
برای تهیه شیشه جلوی اتومبیل، از دو لایه شیشه و یک لایه طلق میانی (PVB) استفاده می گردد که علت این عمل پایدار ماندن شیشه پس از شکستن می باشد. با استفاده از طلق های رنگی می توان سایه بانی در شیشه جلو ایجاد کرد که از آزار چشم راننده توسط تابش خورشید جلوگیری می کند.

ب- شیشه طلقی ساختمان:
شیشه طلقی ساختمان به دو روش : 1- استفاده از طلق های PVB (پلی وینیل بوتیرال) و 2- رزینی تهیه می شود. این نوع محصول از دو لایه شیشه و یک لایه طلق یا رزین تشکیل شده است. از خواص این شیشه مقاومت در برابر عبور اجسام و عدم ریزش آن پس از شکست می باشد و همچنین می تواند به عنوان عایقی مناسب در برابر نور و صوت بکار رود.

3- شیشه های دو جداره (double glazing)
شیشه دوجداره از ترکیب دو لایه شیشه و یک لایه جدا کننده آلومینیومی که با رطوبت گیر (سیلیکاژل) پر شده است ساخته می شود . بین دو لایه شیشه را می توان با گاز آرگون (عایق حرارتی) یا SF6 (عایق صوتی) یا ترکیبی از آن دو پر نمود.
از مزایای این نوع شیشه در در پنجره های ساختمانها :

· - صرفه جوئی در مصرف انرژی
· - کاهش تولید گازهای آلاینده تا حدود 70%
· - جلوگیری از تولید گازهای زیان آور و حفاظت از محیط زیست
· - کاهش آلودگی صوتی و ...

4- شیشه های رفلکتیو
به شیشه هائی گفته می شود که دارای پوششهائی به رنگهای متفاوت می باشند و باعث انعکاس نور می گردند. این نوع شیشه ها هم به لحاظ زیبائی و هم از جهت انعکاس نورهای مزاحم به کار برده می شوند.

5- شیشه های Low-E
به شیشه هائی گفته می شود که دارای پوشش خاصی باشند. این پوشش بیرنگ است و باعث می گردد که پرتوهای نوری با طول موج پایین (یا اشعه با انرژی بالا) وارد ساختمان شوند، اما اجازه خروج این اشعه را که پس از برخورد با اسباب و اثاثیه داخل منزل طول موجش افزایش می یابد نمی دهد. بنابر این انرژی گرمائی در داخل ساختمان ذخیره می گردد.

6- شیشه های سیمی (wired glass)
به شیشه هائی گفته می شود که هنگام تولید بعد از مرحله ذوب و هنگام شکل دهی، یک لایه تور سیمی داخل شیشه قرار می گیرد. کاربرد این شیشه ها برای جلوگیری از حریق می باشد و غالبا در آسانسورها بکار می رود.
این نوع الیاف ، با عبور خمیر شیشه از منافذ باریک یک قسمت غربال مانند ، تهیه می‌شوند. از این نوع الیاف ، در تهیه پارچه ، پتو و لحاف و عایق‌بندی دستگاه‌های حرارتی و برودتی و عایق الکتریکی ، صحافی و غیره استفاده می‌شود.


شیشه‌های مخصوص
شیشه‌هاي نشکن
این نوع شیشه‌ها دارای ضریب انبساط بسیار کم‌اند و در مقابل تغییر ناگهانی دما یا ضربه ، مقاومت زیادی دارند. از این رو ، از آنها برای تهیه ظروف و وسایل آزمایشگاهی و اخیرا ظروف آشپزخانه استفاده می‌شود. برای تهیه این نوع شیشه‌ها ، به جای Na2O و CaO از Zr2O3 ، Al2O3 و B2O3 استفاده می‌کنند که به نام شیشه‌های پیرکس ، ینا و کیماکس شهرت دارند.
شیشه‌های بلور
این نوع شیشه‌ها بسیار ظریف و مشابه به کریستال‌اند. اما سنگین و صدا دهندگی کریستال را ندارند و خاصیت شکست نور در آنها کمتر است. دارای 75 درصد سیلیس ، 18 درصد و 7 درصد Cao اند.
شیشه‌های سرب‌دار
این نوع شیشه‌ها از شیشه‌های معمولی شفافتر و سنگی‌ترند و ضریب شکست بالاتری دارند و دارای سه نوع‌اند:
· کریستال:
که بسیار شفاف ، سنگین ، صدادار و قابل تراش است و نور را در خود می‌شکند و طیف رنگی می‌دهد. از این رو ، در تهیه گلدان ، لوستر و … بکار می‌رود. دارای 53 درصد سیلیس ، 11 درصد و 35 درصد Pbo است.
· اشتراس:
که سنگ نو نیز نامیده می‌شود و از آن ،‌ جواهرات مصنوعی درست می‌کنند. دارای 40 درصد سیلیس 7 درصد و 52 درصد Pbo است.
· فلینت:
که در تهیه عدسی دوربینهای عکاسی و اسباب دقیق فیزیکی بکار می‌رود. دارای 20 تا 54 درصد سیلیس ، 5 تا 12 درصد و 34 تا 80 درصد سرب است.
شیشه ي ضد پرتوها
این نوع شیشه ، شامل یک قسمت و چهار قسمت pbo است، به مقدار قابل توجهی پرتوهای ایکس و پرتوهای رادیواکتیو را جذب کرده ، جلوی اثرات زیان‌بار آنها را می‌گیرد.
شیشه ي جاذب نوترون
این نوع شیشه‌ها با افزایش اکسید کادمیم ( CdO ) به شیشه معمولی تهیه می‌شوند و به‌عنوان حفاظ در مقابل تابشهای نوترونی ، بویژه در ارتباط با راکتورهای اتمی کاربرد دارند.
شیشه ي شفاف در مقابل IR
این نوع شیشه با اضافه کردن مقدار زیادی آلومین Al2O3 به شیشه معمولی حاصل می‌شود و در دستگاههای طیف نمایی و طیف نگاری IR مورد استفاده قرار می‌گیرند.
شیشه ي ضد اسید فلوئوریدریک
می‌دانیم که بعضی مواد شیمیایی مانند HF بر شیشه اثر می‌کنند. این تاثیر در واقع به واکنش سیلیسی موجود در شیشه با فلوئورید هیدروژن است که تولید اسید می‌کند. از این خاصیت در حکاکی و نقاشی روی شیشه استفاده می‌شود. اگر مقدار کافی فسفات آلومینیم که ساختار سیلیکات آلومینیم را دارد، در ساختار شیشه وارد شود، شیشه بدست آمده ، مقاومت قابل توجهی در برابر HF از خود نشان می‌دهد. علت این است که HF بر فسفات آلومینیم اثر ندارد.
شیشه‌های رنگی
برای برخی مصارف ویژه ، تهیه شیشه‌های رنگی ضرورت دارد. برای این کار ، عمدتا از اکسید فلزات استفاده می‌شود. برای مات یا شیری کردن شیشه ، فلوئوریت کلسیم ، کریولیت ، اکسید آنتیموان (III) ، فسفات کلسیم ، سولفات کلسیم و دی‌اکسید قلع استفاده می شود، زیرا این مواد ، رسوبهای کلوئیدی در خمیر شیشه تولید می کنند که پس از سرد شدن ، سبب شیری شدن آن می‌شوند.

مطالب مرتبط: