ساخت شیشه انعطاف‌پذیر و رسانای رنگی با استفاده از نانولوله‌های کربنی

تهران-خبرگزاری ایسکانیوز: به تازگی محققانی از دانشگاه نورسوسترن (Northwestern University) با استفاده از نانولوله‌های فلزی، لایه‌های نازک نیمه‌شفافی ساخته‌اند که انعطاف‌پذیر و بسیار رسانا بوده و در چند رنگ قابل تهیه‌اند.

به گزارش روز سه شنبه باشگاه خبرنگاران دانشجویی ایران"ایسکانیوز" این مواد ظاهری شبیه به شیشه رنگی (stained) دارند و می توان به کمک آنها، نسل جدیدی از محصولات پیشرفته مانند صفحات نمایش تخت و پیل‌های خورشیدی را تولید کرد. اخیراً از میان کاربرد‌های گسترده نانولوله‌های کربنی، لایه‌های رسانای شفافِ نانولوله‌ای، بیشترین نگاه‌ها را به خود معطوف کرده‌اند. این مواد در صفحات نمایش تخت، صفحات نمایش تماسی، نورافکنی حالت‌جامد و پیل‌های خورشیدی کاربرد دارند. از سوی دیگر، نیاز به ساخت ابزار‌های دارای مصرف انرژی کمتر و استفاده از انرژی‌های جایگزین، تقاضای جهانی برای لایه‌های رسانای شفاف را شدت بخشیده است. هم‌اکنون برای کاربرد‌های رسانای شفاف غالباً از اکسیدِ ایندوم قلع استفاده می‌شود، اما به دلیل کمیابی ایندویم، با افزایش تقاضا در ۵ سال اخیر هزینه‌های مربوط به این کاربرد‌ها افزایش یافته است. از سوی دیگر، ایندیوم برای کاربرد‌هایی چون LEDها و ابزار‌های فتوولتاییک مناسب نیست. گروه ذکر شده برای یافتن یک رسانای شفافِ جایگزین، گام مهمی برداشته‌اند. آنها با به کارگیری یک روش جدید که سانتریفوژِ سریعِ شیبِ غلظت (density gradient ultracentrifugation) نامیده می‌شود، نانولوله‌های کربنی‌ای با خصوصیات نوری و الکتریکی یکنواخت، تولید کرده‌اند. لایه‌های نازکی که با استفاده از این نانولوله‌های بسیار خالص ساخته می شوند، نسبت به مواد نانولوله کربنی موجود، ۱۰ برابر رسانا‌تر هستند. علاوه بر این، در روش جدید، نانولوله‌های کربنی بر اساس خصوصیات نوری خود مرتب می‌شوند و این مسئله، امکان ساخت لایه‌های رسانای نیمه‌شفاف را در رنگ‌های دلخواه، فراهم می‌آورد. به گزارش ایسکانیوز به نقل از نانو، به همین دلیل مواد مذکور شبیه شیشه‌های رنگدار هستند. البته بر خلاف این شیشه‌ها، لایه‌های نازک نانولوله‌ای بسیار رسانا بوده و به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، بر خلاف ایندیوم، برای کاربرد‌های فتوولتاییک مناسب هستند. مارک هرسام، سرپرست گروه مذکور که پروفسور علم و مهندسی مواد در دانشگاه نورسوسترن است، در این باره گفت: در دنیای مدرن، رسانا‌های شفاف کاربرد‌های بسیار زیادی دارند. لایه‌های نازک نانولوله‌ی کربنی خالص، علاوه بر اینکه قابلیت تسخیر کاربرد‌های فعلی را دارند، می‌توانند توسعه فناوری‌های جدید مانند LEDهای آلی و ابزار‌های فتوولتاییک آلی را تسریع کنند.

تقسیم بندی شیشه‌های تجارتی

سیلیس گداخته

سیلیس گداخته یا سیلیس شیشه‌ای به روش تفکافت تتراکلرید سیلیسیم در دمای بالا یا بوسیله گدازش کوارتز یا ماسه خالص ساخته می‌شود و گاه آن را به اشتباه ، شیشه کوارتزی می‌خوانند. این ماده ، انبساط کم و نقطه نرمی بالایی دارد که به مقاومت گرمایی زیاد آن کمک می‌کند و امکان استفاده از آن را در گستره دمایی بالاتر از دیگر شیشه‌ها فراهم می‌آورد. این شیشه ، اشعه ماوراء بنفش را بخوبی از خود عبور می‌دهد.
سیلیکاتهای قلیایی

سیلیکاتهای قلیایی تنها شیشه‌های دو جزئی هستند که از اهمیت تجارتی برخوردارند. ماسه و کربنات سدیم را بسادگی با هم ذوب می‌کنند و محصولات بدست آمده با گستره ترکیب Na2O.SiO2 تا Na2O.4SiO2 را سیلیکاتهای سدیم می‌خوانند. سیلیکات محلول کربنات سدیم که به نام شیشه آبی (انحلال پذیر در آب) نیز خوانده می‌شود، بطور گسترده‌ای در ساخت جعبه‌هایی با کاغذ موجدار و به عنوان چسب کاغذبکار می‌رود.

مصرف دیگر آن در ایجاد حالت ضد آتش است. انواع قلیایی‌تر آن به عنوان شوینده‌های لباسشویی و مواد کمکی صابونها بکار می‌رود.
شیشه آهک سوددار

این نوع شیشه %95 کل شیشه تولید شده را تشکیل می‌دهد و از آن ، برای ساخت تمام انواع بطری‌هاشیشه تخت، پنجره خودروها و سایر پنجره‌ها ، لیوان و ظروف غذاخوری استفاده می‌شود. در کیفیت فیزیکی تمام انواع شیشه‌های تخت ، نظیر همواری و نداشتن موج و پیچ ، بهبود کلی حاصل شده، اما ترکیب شیمیایی تغییر زیادی نکرده است. اصولا ترکیب شیمیایی در گستره زیر قرار می‌گیرد:

SiO2 از %70 تا %74 ، CaO از %8 تا %13 ،Na2O از %13 تا %18.

فراورده‌هایی که این نسبتها را دارند، در دماهای نسبتا پایین‌تری ذوب می‌شوند. در تولید شیشه بطری ، بخش عمده پیشرفت از نوع مکانیکی است. در هر حال ، تجارت نوشابه‌ها ، سبب ایجاد گرایشی در بین شیشه سازان برای تولید ظروف شیشه‌ای با آلومین و آهک زیاد و قلیائیت کم شده است. این نوع شیشه با دشواری بیشتری ذوب می‌شود، اما در برابر مواد شیمیایی مقاومتر است.

رنگ شیشه بطری‌ها بدلیل انتخاب بهتر و تخلیص مواد خام و استفاده از سلنیم به عنوان زنگ‌زدا بسیار بهتر از قبل است.
شیشه سربی

با جانشین شدن اکسید سرب به جای اکسید کلسیم در شیشه مذاب ، شیشه سربی بدست می‌آید. این شیشه‌ها بدلیل برخورداری از ضریب شکست بالا و پراکندگی نور زیاد ، در کارهای نوری از اهمیت بسزایی برخوردارند. تاکنون میزان سرب موجود در شیشه را به %92 نیز رسانده‌اند.

درخشندگی یک بلور تراش داده شده خوب بدلیل مقدار زیاد سرب در ترکیب آن است. مقدار زیادی از این شیشه برای ساخت حباب لامپهای برق ، لامپهای نئون و رادیوترونها بدلیل مقاومت الکتریکی بالای آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیشه برای ایجاد حفاظ در برابر پرتوهای اتمی نیز مفید است.


شیشه بوروسیلیکاتی

شیشه بوروسیلیکاتی ، معمولا حاوی حدود 10 تا 20 درصد B2O2 ، حدود 80 تا 85 درصد سیلیس و کمتر از 10 درصد Na2O است. این نوع شیشه دارای ضریب انبساط کم ، مقاومت فوق‌العاده زیاد در برابر ضربه ، پایداری عالی در برابر مواد شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالاست.

ظروف آزمایشگاهی ساخته شده از این شیشه ، تحت نام تجارتی پیرکس فروخته می‌شود. با این حال ، در سالهای اخیر نام پیرکس برای اجناس شیشه‌ای بسیاری که ترکیب شیمیایی دیگری دارند (مانند شیشه آلومین _ سیلیکات در ظروف شیشه‌ای مناسب برای پخت و پز) نیز بکار می‌رود. مصارف دیگر شیشه‌های بوروسیلیکاتی علاوه بر ظروف آزمایشگاهی عبارت است از واشرها و عایقهای فشار قوی ، خطوط لوله و عدسی تلسکوپها.
شیشه‌های ویژه

شیشه‌های رنگی و پوشش‌دار ، کدر ، شفاف ، ایمنی ، شیشه اپتیکی ، شیشه فوتوکرومیکی و سرامیکهای شیشه‌ای ، همه شیشه‌های ویژه هستند. ترکیب تمامی این شیشه‌ها بر طبق مشخصات محصول نهایی موردنظر تغییر می‌کند.
الیاف شیشه‌ای

الیاف شیشه‌ای از ترکیبات ویژه‌ای که در برابر شرایط جوی مقاوم هستند، ساخته می‌شوند. سطح بسیار زیاد این الیاف سبب می‌شود تا آنها نسبت به همه رطوبت موجود در هوا آسیب پذیر باشند. مقدار سیلیس (حدود %55) و قلیایی موجود در این شیشه پایین است.

انگوب ترکیبی است که مابین بدنه بیسکوئیت و لعاب قرار می گیرد. اصولاً به سه دليل عمده انگوب اعمال مي شود 1- پوشاندن رنگ بدنه 2- تطابق بيشتر ضريب انبساط حرارتي بدنه و لعاب 3- كاهش احتمال بروز عيبpinhole   منظور ما در اينجا از اعمال انگوب، كمتر موارد 1 و 2 مي باشد و دليل عمده اعمال انگوب كاهش احتمال بروز عيبpinhole  است. نکته ای که لازم به ذکر است این است که هر چه وزن ليتر دوغاب بالاتر باشد يعني ميزان درصد آب دوغاب كمتر انتخاب شود ميزان تخلخلهاي موجود در قشر لعاب پس از خشك شدن كمتر خواهد بود. تخلخلهاي موجود در قشر لعاب بعداً تبديل به حباب داخل قشر مذاب لعاب در حين پخت خواهد شد و بعداً اين حبابها مي توانند بهpinhole  تبديل شوند |+| نوشته شده توسط دبیر انجمن : ایمان منصوریان در یکشنبه شانزدهم تیر 1387  | یک نظر

	فريت فريت بخش بزرگي از هر سري مخلوط لعاب را تشكيل مي دهد. فريت معولاً يك تركيب سراميكي است كه پس از ذوب سرد شده و به تكه هاي شيشه اي تبديل مي گردد. عمل فريت كردن باعث كاهش انقباض لعاب در هنگام خشك شدن مي شود. فريتها مواد غير محلول در آب هستند. فريت حدود 95-90% لعاب را تشكيل ميدهد.و به دو صورت است: فريت ترانس و فريت اپك. فريت اپك داراي زيركون است. فريت شامل: فلدسپات، بوراكس، سيليس، كربناتها، كربنات كلسيم و پتاسيم، كائولن، اكسيد روي و اكسيد سرب. دلايل فريت كردن : ü       خروج مواد فرار و گازهاي سمي ü       غير محلول نمودن مواد در آب مثل اسيد بوريك، كربنات سديم، بوراكس و نيترات پتاسيم. ü       اختلاط و همگن كردن مواد اوليه در اثر ذوب و تركيب آنها با يكديگر كه باعث ذوب سريع تر و بهتر لعاب مي گردد. ü       جلوگيري از اثرات مخرب برخي مواد اوليه مثل كائولن و اكسيد روي كلسينه نشده كه به صورت خام مباعث ايجاد لعاب نگرفتگي ميشوند. ü       از بين بردن بوي بد بعضي از مواد ü       تبديل مواد سمي به غير سمي مثل: تركيبات سرب، روي، باريم به استثناي سولفات باريم، آنتي موان، فلوئور، آرسنيك، كادميم و سديم. ü       كاهش دماي ذوب ü       درصد كائولن براي فريت كردن بايستي حدود يا بالاي 10% باشد. ü       خارج كردن گازهاي نا مطلوبي كه برخي از مواد اوليه در هنگام پخت از خود آزاد مي كنند مثل: كربن، گوگرد و فلوئور. |+| نوشته شده توسط دبیر انجمن : ایمان منصوریان در یکشنبه شانزدهم تیر 1387  | نظر بدهید

	لعابها و انواع آن لعابها طیف وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی را در بر می‌گیرند. لعاب مربوط به سرامیک معمولا مخلوط شیشه مانندی متشکل از کوارتز ، فلدسپار و اکسید سرب (PbO) است. این اجزا را پس از آسیاب شدن و نرم کردن به صورت خمیری رقیق درمی‌‌آورند. آنگاه وسیله سرامیکی مورد نظر را در این خمیر غوطه‌ور کرده و پس از سرد و خشک شدن ، آن را در کوره تا دمای معین حرارت می‌دهند. پس از لعاب دادن روی چینی ، روی آن مطالب مورد نظر را می‌نویسند و یا طرح مورد نظر را نقاشی می‌کنند و دوباره روی آن را لعاب داده و یک بار دیگر حرارت می‌دهند. در این صورت وسیله مورد نظر پرارزش‌تر و نوشته و طرح روی آن بادوام‌تر می‌شود. لعابها در انواع زیر وجود دارند:   لعاب بی‌رنگ: این نوع لعاب که برای پوشش سطح چینی‌های بدلی ظریف بکار می‌رود، بی رنگ و شفاف است و از مخلوط کلسیم و سیلیس و خاک چینی سفید تهیه می‌شود.   لعاب رنگی: برای رنگ آبی از اکسید مس (Cu2O) ، برای رنگ زرد از اکسید آهن (FeO) و برای رنگ سبز از اکسید کروم (Cr2O3) ، برای رنگ زرد از کرومات سرب و برای رنگ ارغوانی از ارغوانی کاسیوس استفاده می‌شود.   لعاب کدر: این نوع لعاب که برای پوشش چپنی‌های بدلی معمولی بکار می‌رود و از مخاـوط SnO2 , PbO , SiO2 , Pb3O4 ، نمک و کربنات سدیم تهیه می‌‌شود که آن را پس از ذوب کردن ، سرد کردن و پودر کردن ، در آب به صورت حمام شیر در می‌آورند و شیئ لعاب دادنی را در آن غوطه‌ور می‌کنند.

برداشت در شیشه فلوت

شیشه فلوت آذر

Welcome 13-14 May 2009, Cite Centre de Congres, Lyon Glassman Europe is the leading exhibition of industrial–scale primary glassmaking equipment and service. The International Glass Manufacturing Exhibition - Glassman - has been serving the industry for 20 years, visiting many regions of the world including Asia, Europe, India, USA and South America. Glassman Europe – a key event in the glass industry calendar! Meet over 140 leading suppliers and manufacturers Get specialist advice from a free conference Network with your peers Explore Lyon – a World Heritage City in the heart of Europe Attend our FREE conference run by Institut du Verre and keep up to date on the most innovative glass technologies. Glassman will also be coming to the Middle East in Nov 2009! To be held at the Dubai International Convention and Exhibition Centre on 8th and 9th November, Glassman Middle East is the leading specialist primary glass manufacturing event for the Middle East.  To find out more about this event, .   Media Partner   Supported by: Quick Links > Sales brochure > Contract form > Register now Glassman Events

contact us  |  copyright  |  privacy pledge  |  Sitemap  |  print this page  |  + Text Size  |  - Text Size

Welcome 13-14 May 2009, Cite Centre de Congres, Lyon Glassman Europe is the leading exhibition of industrial–scale primary glassmaking equipment and service. The International Glass Manufacturing Exhibition - Glassman - has been serving the industry for 20 years, visiting many regions of the world including Asia, Europe, India, USA and South America. Glassman Europe – a key event in the glass industry calendar! Meet over 140 leading suppliers and manufacturers Get specialist advice from a free conference Network with your peers Explore Lyon – a World Heritage City in the heart of Europe Attend our FREE conference run by Institut du Verre and keep up to date on the most innovative glass technologies. Glassman will also be coming to the Middle East in Nov 2009! To be held at the Dubai International Convention and Exhibition Centre on 8th and 9th November, Glassman Middle East is the leading specialist primary glass manufacturing event for the Middle East.  To find out more about this event, please click here.   Media Partner   Supported by: Quick Links > Sales brochure > Contract form > Register now Glassman Events

contact us  |  copyright  |  privacy pledge  |  Sitemap  |  print this page  |  + Text Size  |  - Text Size