طبق مصوبه‌ای از سوی هیات وزیران در سال جاری سفارش و واردات کلیه لامپ های رشته‌ای ممنوع شد.

در راستای افزایش کیفیت محصولات روشنایی موجود در بازار و به منظور حمایت از عموم مصرف­ کنندگان، مصوبه ممنوعیت تولید و واردات لامپ رشته ­ای در سال "اقتصاد مقاومتی؛ اقدام و عمل" به تصویب رسید.

بنابراین گزارش:بر اساس مصوبه شماره 7144/ت51347 ﻫ مورخ 26/1/95 هیئت وزیران، پروانه بهره ­برداری کلیه تولیدکنندگان لامپ­ های رشته ­ای با توان بالای 40 وات تا تاریخ 26/9/95 لغو خواهد شد و تولید کنندگان تا تاریخ مزبور مهلت دارند تا نسبت به جمع ­آوری خطوط تولید خود اقدام کنند. ضمن آن­که ثبت سفارش و واردات کلیه لامپ ­های رشته ­ای از این پس ممنوع می ­باشد.

لازم به ذکر است لامپ­‌های التهابی رشته­‌ای از جمله محصولات روشنایی با فناوری بسیار قدیمی و منسوخ هستند که آسیب ­های زیادی از دیدگاه افزایش هزینه انرژی خانوار به واسطه مصرف بالای انرژی و آلودگی محیط زیست به دلیل راندمان بسیار کم ایجاد می‌کنند همچنین طول عمر بسیار پایین این لامپ ­ها، نیاز به تعویض در زمان ­های کوتاه را به همراه دارد.

برآورد سازمان بهره وری انرژی از این اقدام، کاهش یک هزار و 700 تا دو هزار مگاواتی مصرف انرژی است که رقمی معادل رشد سالیانه تولید برق در کشور برای پاسخگویی به نیازها است.

برچسب‌ها: ممنوعيت توليد لامپ هاي رشته اي

از آنجایی که شیشه دو جداره بخش زیادی از پنجره را در بر میگیرد و نقش بسزایی در آن دارد وبا توجه به اینکه در کشور ما تولید شیـشه های دوجــداره غیر استاندارد ( کارگاهی ویا دستی ) به صورت فراوان تولیـد می گردد ، بر آن شدیم تا در این قسمت شمارا با نحوه تولید شیشه دوجداره استاندارد و مواده استفاده شده در آن آشنا کنیم تا بتوانید در انتخاب این کالا بهترین تصمیم گیری را انجام دهید.
ابتدا شمارا با مواد و متریال مورد استفاده در شیشه دوجداره صنعتی و استاندارد آشنا می کنیم :
1. شیشه تک جداره فلوت :
در شیشه دو جداره و سه جداره استاندارد به ترتیب از 2 و یا 3 تک جداره فلوت استفاده می شود که هر کدام از لایه ها میتوانند دارای ضخامت، رنگ متفاوت، ویا از نوع رنگی، رفلکس ( آئینه ای ) و یا ساده باشند.
شیـشه فـلوت به اندازه بزرگ ( جام شیـشه ) تولیـد می شود که بر اساس نیاز به اندازه های کوچکتر تقسیم می گردد.

در شیشه های دوجداره غیر استاندارد عموماً از شیشه های فلوت (شیت) استفاده می گردد که از نظر استاندارد قابل غیاث با شیشه فلوت نمی باشد . شیشه شیت می تواند دارای موج، جوش و یا نقطه های بسیار ریز در آن باشد که به طور عادی به چشم نمی آید و با دقت فراوان دیده میشود.
همچنین شیشه شیت به علت ناهماهنگی و ترکیب نا متعادل مواد در سطوح مختلف شیشه خواص عایق بودن ، ایمنی ،شفافیت ، ورودی نوری مطلوب و… را پایین می آورد.


2. اسپیسر آلومینیومی یکپارچه :
حد فاصل میان دو لایه شیشه دوجداره اسپیسر آلومینیومی قرار می گیرد که در حالت استاندارد می بایست به صورت یکپارچه باشد . یعنی در چهار طرف اضلاع اسپیسر خمیدگی به چشم بخورد که با دستگاه صورت پذیرفته است.

در شیشه های دستی چهار طرف اسپیسر با دست بریده شده و با گوشه های پلاستیکی به هم اتصال داده می شوند که با کمی دقت می توان به این مسئله پی برد، همچنین آلیاژ اسپیسر یکپارچه با آلیاژ اسپیسر دستی متفاوت می باشد چرا که اسپیسر دستی قابلیت خم ( بِند ) شدن توسط دستگاه را ندارد و از محل فشار (بِند) شدن می شکند.

در شیشه های دستی عموماً از اسپیسرهای دستی برشی و بی کیفیت استفاده می شود.


3. سوپاپ ورودی و خروجی گاز آرگون :
بر روی اسپیسر آلومینیوم دو عدد سوپاپ تعبیه می شود تا در حین عملیات مونتاژ از یک ورودی گاز تزریق شده و از ورودی دیگر هوا خارج شود ، که البته در محصول نهایی دو عدد سوپاپ با درپوش پوشیده شده است.

 

4. کانکتور آلومینیومی اسپیسر :
بعد از مونتاژ و خم شدن چهار طرف اسپیسر آلومینیومی دو نقطه باقیمانده اسپیسر به وسیله ی کانکتور به هم اتصال داده می شود .
قاعدتاً کانکتور در اسپیسر دستی به علت استفاده از گوشه پلاستیکی استفاده نمی شود.



5. رطوبت گیرشیشه دوجداره ( سلیکاژل یا دسیکنت )
درون اسپیسرآلومینیومی دانه های ریزرطوبت گیرقرارمیگیردونقش جذب رطوبت احتمالیب وجودآمده دردولایه شیـشه رابه عهـده دارندوبه علت مسئله یادشده استفاده ازرطوبت گیرمناسب بسیارحائز اهمیت می باشد.
همچنین باید دراینجا متذکرشویم درصورت استفاده ازاسپیسرهای غیراستاندارد دررطوبت گیرها به علت روان نبودن منفذهای روی اسپیسر رطوبت گیر نمیتوانند به درستی عملیات جذب رطوبت ر اانجام دهند.



6- گاز آرگون :
در بین دو لایه شیشه به وسیله دستگاه مخصوص از ورودی سوپاپ ها گاز به درون فاصله دو لایه شیشه تزریق می شود.، ( برای مشاهده از فواید گاز آرگون می توانید به بخش مقالات رفته و مقاله مربوط به گاز آرگون را مشاهده فرمایید).

 

7- چسب اولیه با بوتیل :
برای اتصال اسپیسر آلومینیومی به دو لایه شیشه تک جداره بر روی دیواره اسپیسر آلومینیومی ،چسب اولیه یا بوتیل تزریق می گردد.
همچنین لازم به ذکر است در شیشه های دستی بوتیل استفاده نمی شود، و در این صورت نیز امکان تزریق گاز آرگون وجود ندارد چون آبندی اولیه انجام نشده و گاز آرگون از درون شیشه فرار می کند.



8- چسب ثانویه یا پولی سولفاید :
مهمترین بخش آبندی شیشه دوجداره توسط چسب پولی سولفاید صورت می پذیرد .
چسب پولی سولفاید از ترکیب رقیق 10 به 1 دوچسب در دستگاه تزریق پولی سولفاید صورت می پذیرد و دارای استحکام و آبندی بسیار قوی می باشد.
متاسفانه در شیشه های دستی مکرر مشاهده می شود که به جای چسب پولی سولفاید از چسب های سلیکونی یا آکواریوم استفاده می شود که از نظر مقاومت و آبندی اصلاً نمی تواند توانایی های لازم را انجام دهد.
همچنین دیده می شود در تولید های دستی برای برطرف کردن بحث یادشده اقدام به خرید چسب پولی سولفاید نموده و میزان 10 به 1 را به صورت دستی با هم ترکیب می کنند.
حساسیت در ترکیب چسب پولی سولفاید به میزانی بالاست که ترکیب آن هنگام تزریق دو لایه شیشه توسط دستگاه صورت می پذیرد. اما در سیستم دستی به علت عدم وجود مکانیزم صنعتی و دقیق نبودن حتما ترکیب به صورت کامل صورت نمی پذیرد در نتیجه چسب نهایی فاقد استاندارد های نهایی می باشد و نمی تواند توقع لازم را از چسب ترکیب شده دستی داشت.



حالا که با مواد اولیه در تولید شیشه دوجداره صنعتی آشنا شدید، به چگونگی مراحل ساخت شیشه دوجداره صنعتی با ماشین آلات صنعتی می پردازیم :
1. بهینه سازی برش جام های شیشه توسط نرم افزار
با توجه به متنوع بودن ابعاد پنجره ها قاعدتاً نیز ابعاد شیشه ها متفاوت هستند ،لذا برای برش دادن بهینه شیشه و پایین آوردن ضایعات در این زمینه کلیه ابعاد در خواستی توسط نرم افزار اوپتیمایز می گردد تا بهترین حالت جهت چینش ابعاد درخواستی بر روی جامهای شیشه صورت پذیرد.

 
2. بهینه سازی برش اسپیسرآلومینیومی توسط نرم افزار
با توجه به اینکه اسپیسر آلومینیومی میان دو لایه شیشه قراردارد و با توجه به اینکه می بایست چسب نهایی در بین دو لایه شیشه تزریق گردد، می بایست اسپیسر از لبه شیشه فاصله استانداردی داشته باشد تا این امر صورت پذیرد.
نرم افزار بهینه سازی شیشه در هنگام اوپتیمایز شیشه ابعاد اسپیسر هر شیشه را محاسبه کرده و به اپراتور اعلام می کند.
3. برش جامهای شیشه به ابعاد در خواستی
بنا به نوع شیشه ، ضخامت و یا رنگ درخواستی جام شیشه مربوطه توسط ماشین آلات حمل شده و بر روی میز برش شیشه قرار می گیرد .



سپس فایل بهینه سازی شده جام برش توسط اپراتور فراخوانی می گردد، و دستگاه برش عملیات برش سایزهای مورد نظر جهت تولید شیشه بر روی آن ثبت شده و به واحد بعدی ارسال می شود.

4. ساختن قابهای اسپیسرآلومینیومی
همانند برش جامهای شیـشه ، اپراتور فایل مربوط به ساختن ابعاد اسپیسرها را در دستگاه بندینـگ فراخوانی می کند.

شاخه های آلومینیومی اسپیسر 6 یا 8 متر می باشد ، که توسط رباط درون دستگاه بندینگ برداشته شده و شاخه ها به ابعاد موردنظر در می آیند و در آخر کانکتور اتصال اسپیسر به آنها متصل گردیده و دوعددجای سوپاپ گاز بر روی اسپیسر قاب شده تعبیه می شود.

5. ورود شیشه به دستگاه شستشو و خشک کن و پرس
اولین لایه شیشه دوجداره به ابتدای خط وارد شده و به درون دستگاه شستشو هدایت می شود.
شیشه درون دستگاه شستشو با فشار آب و چرخش فرچه های مخصوص کاملاً شسته و تمیز می گردد سپس بعد از عبور از قسمت شستشو به داخل قسمت خشک کن هدایت می شود.
در قسمت خشک کن شیشه با فشار هوای گرم به تمامی سطوح شیشه مواجه می شود و این امر باعث خشک شدن کامل شیشه می گردد.


پس از قسمت خشکشیشه مورد نظر به روی قسمت کنترل وارد می شود .
در این قسمت شیشه بر روی صفحه ای قرار می گیرد که به وسیله تابش چراغهای آفتابی و مهتابی هرگونه ایراد و یا مشکل موجود توسط اپراتور کنترل گردد و در صورت عیوب شیشه موردنظر دوباره به قسمت شستشو عودت می گردد تا مجدداً در سیستم شستشو قرار گیرد و در صورت تائید اپراتور شیشه به مرحله بعد ارسال می شود.



لازم به ذکر است در مرحله شستشو و خشک کردن در سیستم صنعتی هیچگونه عملیاتی به وسیله دست و یا با وسایل دستی صورت نمی پذیرد و حال آنکه تولیدهای غیر صنعتی و دستی کاملاً عملیات یاد شده با دست و وسایل بسیار پیش پا افتاده صورت می گیرد که در نتیجه وجود کرک و لکه درون شیشه امکان پذیر است
بعد از مراحل یاد شده شیشه به درون دستگاه پرس هدایت می شود و منتظر لایه دوم شیشه می ماند.
لایه شیشه دوم همانند شیشه اول ابتدا به درون دستگاه شستشو و سپس به دستگاه خشک کن هدایت شده و پس از تأیید توسط اپراتور بر روی قسمت تراز اسپیسر قرار میگیرد تا اسپیسر بر روی جایگاه خود اتصال داده شود.

6. تزریق رطوبت گیر درون اسپیسر و چسب بوتیل
در حد فاصلی که شیشه دوم مراحل شستشو وتأیید را می گذارند اسپیسر تولید شده به دستگاه تزریق رطوبتگیر ارسال می شود و دانه های رطوبت گیر به درون اسپیسر آلومینیومی تزریق می گردد.
به علت حساسیت بسیار زیاد دانه های رطوبت گیر نسبت به هوای آزاد، این متریال درون دستگاه تزریق رطوبت گیر به صورت پلمپقرار می گیرد و فقط چند دقیقه قبل از تولید شیشه نهایی به درون اسپیسر تزریق می شود.


در استاندارد این رطوبت گیرها می بایست نهایتا بعد از 15 الی 20 دقیقه تزریق رطوبت گیر، شیشه دوجداره محصول نهایی تولیدگردد زیرا این رطوبت گیرها به سرعت می توانند رطوبت درون هوای موجود را جذب کند.
اما این در حالی است که در کارگاه های تولید غیر صنعتی و دستی رطوبت گیرها در فضای آزاد قرار دارند و عمدتاً با دست به درون اسپیسر ها هدایت می گردند و به علت کُند بودن بسیار زیاد پروسه تولید بعد از تزریق رطوبت گیر ساعتها و یا روزها در معرض هوای آزاد هستند که این باعث پائین آمدن قدرت جذب و از کار افتادگی رطوبت گیرها می شود.

7. تزریق چسب بوتیل
بعد از این عملیات اسپیسر توسط اپراتور به دستگاه بوتیل برده شده و دو طرف دیواره قاب تولید شده یکنوار چسب بوتیل تزریق می گردد تا امکان اتصال دو شیشه به یکدیگر میسر گردد.

8. نصب اسپیسر بر روی شیشه:
همانطورکه گفته شد شیشه لایه دوم بر روی دستگاه و در قسمت تراز قرار میگیرد ، سپس اسپیسر آلومینیومی بوتیل خوردهتوسط اپراتور و با توجه به رعایت فاصله از لبه های شیشه بر روی شیشه چسبانده می شود.



9. پرس دولایه شیشه :
بعد از اتصال اسپیسر بوتیل خورده به شیشه دوم ، شیشه به درون دستگاه پرس هدایت می شود و در آنجا با شیشه لایه اول که قبلاً در آن قرار گرفته است به هم چسبانیده می شوند و با اعمال پرس توسط دستگاه ، چسبندگی دولایه شیشه به طور بیشتر اعمال می شود.
سپس دولایه شیشه که در وسط آنها اسپیسر آلومینیومی قرار دارد از قسمت پرس خارج شده و به واحد بعدی ارسال می شود


10. تزریق گاز آرگون :
پس از عملیات پرس کلیه منافذ بین اسپیسر و شیشه بسته شده است و حال شیشه برای تزریق گاز آرگون توسط دستگاه آماده است.
سپس دو شلنگ ورودی و خروجی گاز و هوا درون دو عدد سوراخ جایگذاری شده بر روی اسپیسر قرار می گیرند.
با اعمال دکمه Start توسطاپراتور از یک ورودی گاز آرگون وارد از ورودی دیگر هوای موجود خارج می شود.
دستگاه گاز آرگون توسط حسگرهای خود میزان گاز آرگون را تأیید کرده و سپس با اعلام آلارم عملیات را متوقف می کند. سپس اپراتور بر روی دوقسمت ورودی و خروجی درپوش قرار می دهد تا گاز آرگون تزریقی از درون شیشه خارج نشود و شیشه به مرحله بعدی ارسال می شود.

قابل بیان است در سیستم های غیر صنعتی و دستی به علت عدم وجود چسب اولیه یا بوتیل و همچنین نبود ماشین الات و استفاده از عملیات فیزیکی و دستی عملیات پرس وجود ندارددر نتیجه بحث آبندی چسب اولیه و بسته شدن منافذ و تزریق گاز آرگون صورت نمی پذیرد.


11. تزریق چسب ثانویه یا پولی سولفاید :
بعد از عملیات پرس و تزریقگاز، شیشه بر روی میز دستگاه چسب پولی سولفاید قرار می گیرد وتوسط اعمال فشار بازویی بر روی ماردون چسب پولی سولفاید به میزان 10 به 1 با یکدیگر ترکیب و به درون فاصله بین دو شیشه تزریق می شود و عملیات تولید شیشه دوجداره استاندارد به پایان می رسد.

بعد از تزریق چسب پولی سولفاید شیشه بر روی خرکهای مخصوص به حالت افقی قرار می گیرد تا بعد از گذشت زمان معینی چسب پولی سولفاید کاملاً خشک شود و بعد از آن آماده بارگیری و نصب در کارگاه نصب می باشد.

برچسب‌ها: شيشه دو جداره

چکیده:
بنابر آخرین آمار بیش از 40 درصد انرژی تولید شده در متوسط ساختمان ها، هدر می رود. ساخت ساختمان ها و بناهای جدید به لحاظ تمام جنبه های صرفه جویی انرژی ضرورت اساسی دارد وآن را مقابل گرم شدن جهانی و سایر هدر رفت های انرژی قرار می دهد. طبق بررسی و مطالعات انجام شده می توان از تولید سالیانه 102 تا 182 میلیون تن دی‌اکسیدکربن در اروپا پیشگیری نمود و این رقم را تا سال 2020 به 25 درصد مقدار فعلی رساند.



در این مقاله پژوهشی، مروری بر دستورالعمل های محوری تولیدکنندگان موفق و پیشرو شیشه تخت و ساختمانی در اروپا خواهیم داشت و ضمن آشنایی با انواع کوتینگ های صنعتی- تجاری اعمال شده بر شیشه تخت، ویژ گی های فنی وکمی وکیفی آنها مقایسه می‌شود. اهمیت بازدهی و عملکرد هر نوع پوشش بر شیشه در شرایط جوی، آب و هوایی و سایر پارامترها در میزان صرفه جویی در انرژی با نمونه های ساختمان های مدرن شناخته شده، صرفه جویی بحث می‌گردد.
واژگان کلیدی:
پوشش نوری،پوشش ضد بازتاب، پوشش آب گریز و آب دوست، صرفه‌جویی در انرژی ساختمان، شیشه ساختمانی
مقدمه:
امروزه شیشه از جمله اجزاء سازنده ساختمان محسوب می شود که علاوه بر زیبایی عملکرد صحیح آن در برابر تغییرات جوی، رطوبتی، دمایی و شوک های مکانیکی و حرارتی نیز از پارامترهای قابل توجه می باشد، به طوری که در مورد هر یک از این فاکتورها به عنوان قابلیت، استانداردهای ویژه ای بر حسب شرایط اقلیمی، نوع ساختمان، ارتفاع یافته اند و حتی شرایط نصب و نوع چهار چوب نیز بر عملکرد آن مؤثر است. شیشه، شکل ساختمان های مدرن وامروزی را زیباتر نموده است. علاوه بر آن نور شبانه‌روزی را در برخی موارد تأمین می کند و در برابر تغییرات سالیانه آب و هوا مقاوم است. برای مثال، شیشه های مناطق بیابانی گرما را به کندی عبور می‌دهند وگرمای خورشید را به سرعت گذر می دهند. 
بنابر آخرین آمار بیش از 40 درصد انرژی تولید شده در ساختمان‌ها به مصرف می رسد. ساخت ساختمان ها و بناهای جدید با لحاظ صرفه‌جویی انرژی ضرورت اصلی می باشد، موردی که مقابل Global warmingو وابستگی های انرژی قرار دارد.مطالعات مستقل بسیاری نشان می دهد که حدود 102 تا 182 میلیون تن CO2 در سال می‌تواند با استفاده صحیح ومطابق استاندارد از شیشه در ساختمان ها ذخیره شود و این تحلیل حاکی از آن است که تقریباً به 25 % از کل ذخیره CO2 اروپا تا سال 2020 می‌رسد. دو دستورالعمل مهم که توسط تولیدکنندگان شیشه در اروپا لحاظ می شود عبارتند از: 
- تولید محصولات جدید با بازدهی بالا: ایجاد لایه ای سه تایی یا شیشه های کنترل کننده نور خورشید برای صرفه جویی در انرژی.
- ارتباط بهتر با مصرف کننده: برای اطمینان از اینکه این محصولات بیشترین مزیت را دارند، برچسب انرژی روی شیشه پنجره نصب می شود که مطابق شرایط آب و هوایی تغییر می کند.
شیشه های کم مصرف انرژی شامل لایه هایی هستند که به عنوان عایق دمایی عمل می کنند که حالت نامریی و شفاف دارند و با میکروسکوپ قابل تشخیص می باشند. این پوشش ها مانع ورود حرارت از محیط به داخل ساختمان و یا بالعکس می شوند، همچنین مانع از انتقال گرمای داخلی ساختمان به خارج و یا سرمای داخل اتاق به محیط می شوند؛ بنابراین هدررفت حرارتی از طریق این شیشه ها به حداقل می رسد.
پیشرفت تکنولوژی های جدید تولید ومواد اولیه، بهینه شده است. در گذشته کارایی شیشه های مختلف ساختمانی را در عملیات اولیه تولید که شامل افزودن برخی واکنشگرها و اکسیدهای فلزی به بچ مواد اولیه یا در مناطقی ازکوره ذوب می دانسته اند. برای مثال درتولید انواع شیشه رنگی یا فتوکرومیک، از اکسید فلزات واسطه در حد افزودنی که در آن استفاده از شیشه رنگی علاوه بر جنبه تزئیناتی جذب بازتاب‌های مشخص نوری مدنظر بوده است یا در شیشه های فتوکرومیک تغییر رنگ در برابر شدت و نوع تابش نیز از جنبه های دیگر محافظت در برابر انرژی بوده است.همچنین در فرآیندهای فیزیکی در پس عملیات آنیلینگ وتمپرینگ که مقاومت شیشه را در برابر شوکهای حرارتی تغییر می دهند یا در پروسه نشکن سازی که در آن با اعمال روش های مکانیکی لایه های متعدد و لمینیت کاری انجام می‌شود که مقاومت مکانیکی افزایش می یابد یا روش های فیزیکوشیمیایی مانند اچ کردن وتراش که شیشه های مشجر ومات تولید می شود و به نحوی در پراکنش بازتاب های نوری مؤثر است.همانطور که گفته شد اصول این فرآیندها از ابتدا تولید شیشه ساختمانی یکسان بوده و تا به امروز در مسیر پیشرفت فناوری های مختلف، به روز شده و ارتقاء یافته است.از جمله پارامترهای محوری، موضوع انرژی است. محافظت های نوری، تبادلات گرمایی و سایر منظورها به نوعی بحث استفاده بهینه از انرژی را همراه داشته است. پوشش دهی یا کوتینگ فرآیند فیزیکی- مکانیکی‌ای می باشد که طی آن مواد شیمیایی خاصی روی سطح به طور یکنواخت پوشش می دهند. لایه حاصل بدون هیچ واکنش شیمیایی و صرفاً براساس برهم کنش های فیزیکی، پیوندی را با سطح شیشه ایجاد می کند که طبق شرایط تعریف شده پایدار است. ضخامت لایه، میکرونی بوده و سایز ذرات نیز از 50 تا 800 میکرون متغیر است. 
بحث و فرآیند تجربی:
لایه نشانی به روش های مختلفی انجام می شود که به ابعاد ونوع شیشه، نوع ماده کوتینگ وضخامت لایه مورد نظر بستگی دارد. بسیاری از پوشش‌ها نه تنها در بهبود انرژی شیشه مناسب هستند بلکه عیوب ناشی از طراحی را پوشش می دهند.برای مثال پوشش های ضد بازتاب (آنتی رفلکس) در رسیدن به حداقل u-value مؤثر هستند. همچنین پوشش های الکترورنگ (الکتروکرومیک)نیز به طور تلفیقی با پوشش‌های ضد بازتاب در شرایط نوری فصول متفاوت ، عملکرد شیشه‌ها را بهینه می کنند یا برای نمونه آنکه اثرات حاصل از تبرید (کندانس) رطوبت محیط بیرونی با پوشش های سطوح خارجی شیشه به حداقل می رسدیا قابل حذف است.شیشه های لمینت همچنین در ساختمان‌های مدرن ، ایمنی، مقاومت صوتی و زیبایی را به همراه دارد؛ همچنین بحث ذخیره انرژی و نشر گازهای گلخانه ای را به خوبی برآورده می کنند.
نتایج برخی آزمونها در مورد پوشش های بخش خارجی شیشه این مورد را اثبات کرده اند. نمونه ای از محاسبات موازنه انرژی برای شیشه‌های الکتروکرومیک بهترین پتانسیل عبوردهی نور را برای شیشه های سه‌پوششه، پوشش های ضد بازتاب نشان می دهد. ایجاد لایه های الکتروکرومیک تا حدبسیاری از مشکلات را جوابگو بوده است اما متأسفانه عبور نور را کاهش می دهد و این مورد با کاهش دما، مشخص تر می شود.
بازدهی انرژی اخیراً یکی از مهم ترین مباحث اقتصادی - سیاسی روز شده است. اتحادیه اروپا ، صدور و ارائه راهکارهای مستقیم مصرف انرژی را در ساختمان ها تا سال 2020 به 80درصد مقدار کنونی و تا سال 2050 تا 50درصد پیش بینی می کند. برای رسیدن به این هدف بهترین فن آوری در ساخت و سازها را باید رعایت نمود. بازدهی انرژی در ساختمان بیش تر در مورد شیشه مطرح است که برای داشتن بهترین u-value ، به حداقل مقدار W /m2k در شرایط آب و هوایی سرد نیاز است.
محصولات شیشه جام ، انواع مختلفی در بازار دارند اما اینکه چه نوعی ، در چه ساختمانی و چگونه به کار برود بحث راتخصصی می کند. چنین ساختمان هایی در ردیف استانداردpassive house قرار می گیرند وکشورهایی که از سیستم نرخ گذاری و رده بندی انرژی در ساختمان ها استفاده می کنند، کارآیی شیشه ها را به خصوص در پارامتر u-value و سولار مورد توجه قرار می دهند.
چگونگی رسیدن به مقادیر کاهش یافته u-value در طراحی شیشه های سه لایه و یا دو پوششه با مقدار پایین نشر (Low – emissivity) تعریف می شود و گاهاً اثرات ناخواسته ای مثل تبرید سطح خارجی شیشه ، کاهش دستیابی به انرژی گرمایی ناشی از فرآیند سولار در زمستان و عبور نور قرمز را کاهش می دهد.
در مورد پوشش های Low – emissivity(نشرکننده پایین) و سولار (خورشیدی ) می توان گفت که از متداول ترین نوع پوشش شیشه در شرایط آب و هوایی سرد می باشند . ارائه این کوتینگ به پیشرفت برجسته ای در تأیید انرژی در شیشه ها رسید. شیشه های دارای پوشش هایی از این نوع را در دودسته سخت و نرم دسته بندی کرده اند ، شیشه های کوتینگ سخت که یا اکسید قلع (SnO2) و شیشه های کوتینگ نرم که دارای نقره می‌باشند. ویژگی کلی این پوشش ها ، عبور بالای نور مرئی و افزایش انعکاس در محدوده ناحیه زیر قرمز(IR) است.
شاخص تغییرات در نمودار از عبور بالا با انعکاس بالا در محدوده باریکی از طول موج نور تابیده شده به سطح شیشه ، دیده می شود. بدین ترتیب این کوتینگ تقریباً تمامی تابش های خورشیدی را در مجاورت ناحیه نامرئی عبور داده و مانع از گرمایش زیاد شیشه می‌شود.
برای محدوده تابش های حرارتی، نشر نوعی در محدوده 51 /0>ε>20 /0 می باشد که با کوتینگ نازک نقره و دوپه یافته با اکسید قلع(II) به حداکثر می رسد. نشر پایین از تابش گرمایی بین قاب و چهارچوب پنجره‌ها ممانعت می کند و در پنجره مقدار u-value پایین را نشان می دهد، به عبارتی این حالت به هدایت گرمایی پایین و عایق گرمایی خوبی می رسد که معادل هم هستند.عایق حرارتی اضافی را می توان با پرکردن فضای شیشه دوجداره با یک گاز سنگین ایجاد کرد. گازهای معمول مورد استفاده ، آرگون، کریپتون و زنون هستند . البته نام تجاری شیشه ها با عملکرد آن ها چندان مطابقت ندارد و واژه شناسی آن ها کمی توجیه را مشکل می کند.
واژه Low – emissivity برای پوشش هایی است که در شرایط آب و هوایی سرد قرار دارند در حالی که مقدار پایین u-value، لازمه ادغام با g-value یعنی حد بالای گذردهی انرژی خورشیدی است.
واژه "کنترل خورشیدی " برای پنجره هایی به کار می رود که عامل اصلی آن به شرایط آب و هوایی بستگی دارد.بسیاری از پوشش های کنترل خورشیدی با کوتینگ های Low – emissivity (عبور پایین همراه می‌باشند که این باعث پیچیدگی عملکرد و نام تجاری شیشه می شود. معذالک چنین پوشش هایی در شیشه های دو یا سه لایه اعمال شده و پارامترهای زیر را دارند:
0/15 < g-value < 0/85
0/5 < u-value < 6/0
0/05 < light-trans < 0/90
البته متغیرهای فوق ، توأماً در هر ادغام پوششی ، حاصل نمی شوند. در طراحی های تلفیقی نمی توان هم light-transمناسب و هم g-value خوب را انتظار داشت. در محدودیت های فیزیکی ، گستره پایین تر u-value ضرورتاً به g-value پایینی می رسد و نور می‌تواند عبور کند.
البته این چندان مورد خوبی نبوده ، لیکن مهم می باشد. باید در نظر داشت که پوشش هایی با کم ترین مقدار عبور ، دارای کوتینگ‌های کنترل خورشیدی می شوند که این لایه ها با u پایین اهمیت می یابد. برای طراحان و معماران ، توجه به پارامترهای مزبور ، کارایی شیشه‌های ساختمانی را بهینه می سازد. 
در این راستا برای هر نوع شیشه کدگذاریهایی انجام شده که استانداردهایی نیز برآنها مترتب است.
برای مثال شیشه SS نام تجاری شیشه هایی است که تابش خاصی از نور را عبور می دهند یا منظور از WWR همان window wall ratio است.
در سال 2003،شهرداری دبی ، کدگذاری استاندارد انرژی را روی شیشه های ساختمانی اجرایی کرده است.
برای مثال برای دستیابی به درصدمناسب WWR به مقدار 40 درصد، می‌توان پوشش دو لایه SS را با لایه عبور پایین ادغام کردکه پارامتر VLT برای آن 50 % باشد.در عین حال می توان به شفافیت مناسبی در طراحی نیز دست یافت.
برج سلطنتی ریاض دارای شیشه هایی با پوشش های چند لایه ای می باشد که دارای VLT و W /m2k 21% و90 /1=u-value است ، همچنین برج بانک قطر دارای TLV= 47% و 30 /1 = u-value می باشد.
عوامل مؤثر در مقدار بازدهی انرژی (EE) و انرژی خورشیدی (SE)، شامل عبور نور ، بازتاب نور ،عامل خورشیدی ، میزان نشر و u-value می‌باشند. منظور از عامل خورشید(SF)، گرمای نور خورشید می باشد که از شیشه گذر می کند و مقدار آن از 9-1 درصد به رنگ یا پوشش اعمال شده روی شیشه بستگی دارد.
این پوشش ها ، با پوشش قلع ، نقره یا جیوه اندود روی شیشه های آیینه‌ای خیلی متفاوت است ولی در برخی عملکردها تفاوتی نمی‌کنند. 
در شیشه ساختمان های اداری و تجاری، بیش ترین مسئله هدررفت انرژی گرمایی و سرمایشی است، شیشه ها اغلب بزرگ هستند و باز نمی‌شوند و سیستم های کاربری مانند کامپیوترها، پرینترها ، لامپ های روشنایی و پروژکتورها و غیره، گرمازادی را در محیط داخل ایجاد می کنند. همچنین تردد افراد نیز گرمای محیط را افزایش می‌دهد.
اگر چه در بسیاری از اماکن از کولرهای تعدیل کننده هوای خنک و رطوبت استفاده می شود لیکن وجود پوشش مناسب، اجتناب ناپذیر است. لذا طراحان برج ها و ساختمان های بلند، برنشر پایین و کاهش انرژی خورشید از طریق این شیشه ها بیشتر متمرکز شده اند. این شیشه ها، گرمای خورشید را بدون کاهش گذر نور طبیعی، بازتاب داده ضمن آنکه، زیبایی سطح را حفظ می کنند. استفاده از شیشه های سولار در ساختمان‌های اداری و تجاری اروپا حدود 15 تا 85 میلیون تن CO2 را کاهش می‌دهد. همچنین برای مغازه ها، فروشگاه ها و منازل، استفاده از شیشه های عایق با نشر پایین، حدود 97 میلیون تن CO2 را تا سال 2020 کاهش می‌دهد.اکثر ساختمان های اروپایی از پنجره های نشر پایین با دو یا سه لایه استفاده می کنند.
همان طور که گفته شد توجه به مقادیر فاکتورهای نشر پایین، u-value و عبور ور در شیشه های چند لایه نقش مهمی در طراحی ساختمان دارد. ارائه و فروش بیش تر آن ها بر اساس شاخص های سرمایشی و گرمایشی است. اغلب با تمام ملاحظاتی که برای شیشه u-value انجام می شود، بار سطح خارجی پنجره ها، چندان جوابگو نیست، گرمای از دست رفته از شیشه‌ها برای موازنه تابش گرمای هدر رفته در شب کافی است. این موارد، دمای سطح شیشه را به دمای پایین تر از محیط و نقطه شبنم می رساند. لذا درخواست شیشه هایی با u-value پایین یا بسیار کم‌تر می شود و این مورد به ویژه در شمال اروپا به چشم می خورد.
معذالک توسعه اخیر در تکنولوژی این پوشش ها، مشکل فوق را به وجود آورده که خود به خود راه حل آن ارائه می شود. استفاده از پوشش آبدوست اثرات خارجی را تا حدی کم می کند زیرا ذرات کوچک روی سطح شیشه، دید را از پشت شیشه دشوار می کند و مجموعه این قطرات، پیوسته و تشکیل یک صفحه آب می دهند که عملاً، رویت سوی دیگر پنجره امکان پذیر نیست. کوتینگ هایی را که مانع از جذب آب شوند و اجازه ایجاد لایه‌ای یکسان از آب را ندهند خود تمیز شونده گویند. در آزمونی در سوئد، دو شیشه سه لایه با تعدادی eulav-u w /m2k 56% در دو ساختمان مجاور هم نصب شدند. یکی از آن ها با پوشش هیدروفیلیک در لایه خارجی و دیگری فاقد پوشش بود ،در فاصله زمانی ماه های سپتامبر تا دسامبر سطح خارجی این دو پنجره در روز و شب، بررسی شد. در بسیاری از تست ها پوشش آب دوست تقریباً مشکلات ناشی از عدم وضوح و دید را با تشکیل لایه ای یکنواخت حذف می کند.
پوشش های هیدروفیلی را می توان همراه با آنتی رفلکس به کار برد. در آزمونی شیشه های u-value با مقدار پایین سه لایه ای متراکم که شامل لایه نشر پایین، ضدبازتاب و آبدوست می باشند؛ مقدار گذردهی نور با پوشش آبدوست به ترتیب 7 /0و66 /0 است. میزان شفافیت دو شیشه مجاور مورد آزمون وابسته به عوامل محیطی مانند گرما و سرما و شدت نور تغییر می کنند ، حتی نتایج تست این دو پنجره در زمستان و تابستان متفاوت است. در زمستان با وجود برف، نور سفید داریم که بازتاب های نور را شدیدتر می کند و در تابستان علاوه بر نور سفید وجود سایه و شاخه و برگ درختان مقدار نور را جذب می کند. تکنولوژی کوتینگ راه حلی ارائه داده است. کاهش عبور نور با افزایش بازتاب در شش پوشش شیشه که در پنجره های سه لایه ای (تریپل) میسر می شود. در این نمونه پوشش خارجی را هیدروفیل می کنند و سه سطح باقی مانده اگر پوشش ضد بازتاب داده شود عبور نور در قسمت مرئی حدود 10-5 درصد افزایش خواهد یافت.
محصولات شیشه های پوشش یافته (نوری، حرارتی، آلودگی، ضدبازتابی و آبدوستی)، کوتینگ های چند لایه ای را در بازار ایجاد کرده اند. این پوشش ها تواماً در بخش مرئی طیف، بازدهی خوبی دارند. اما در نزدیکی محدوده زیر قرمز، بازتاب نور را افزایش می دهند.
ایجاد پوشش در دو سطح شیشه، میزان گذردهی نور را10% افزایش می‌دهد. با موازنه انرژی در شیشه پنجره می توان به شبیه سازی انرژی در شیشه رسید. بدیهی است که این بیلان به خواص نوری و حرارتی پنجره بستگی دارد و به شدت تابع ساختمان، شرایط آب و هوایی و جهت گیری ساختمان می باشد. آژانس بین المللی انرژی در برنامه سیستم سرمایش- گرمایش این موارد را در نظر می گیرد. شیشه ها، بیشترین انرژی گرمایی خورشید را به دست می آورند و از طریق هدایت حرارتی از دست می دهند. محاسبات انجام شده به ازای هر واحد (m2) سطح بیش تری را نشان می دهد که کنترل گرمایش و سرمایش برای ساختمان، اختلاف دما را در یک سطح نگه می دارد. لذا در پوشش های الکتروکرومیک با ذخیره سازی انرژی پتانسیل، می‌توان این کنترل را اعمال کرد. اهمیت آن ها در فصل سرما، بارزتر است. در فصول گرم ترجیحاً از شیشه های چندلایه ای با نشر پایین استفاده می کند.
خلاصه و نتیجه گیری:
در این مبحث، دستورالعمل های تجربی و عملیاتی طراحان ساختمانی اروپا در کشورهای اروپایی و عربی عنوان شد و عملکرد هر یک از انواع کوتینگ ها که به روش صنعتی- تجاری روی شیشه های تخت اعمال می‌شود، بررسی شد اینکه هر پوششی به تنهایی و در حالت ترکیبی چه اثری در موازنه انرژی دارد و این اثر در انواع شیشه تخت با چه بازدهی به دست می‌آید ،ضمن آن که تابع عوامل محیطی مانند جهت گیری ابعادی ساختمان، آب و هوا، شدت نور و اختلاف دمای محیط و داخل و نوع چهار چوب و قاب پنجره می باشد. 
مراجع:
1- AM Nilsson and A Roos , Evaluation of optical and thermal properties of coatings for energy efficient windows, Thin Solid Films, 517, 3173- 3177 (2009).
2- A Werner, External Water condensation and angular solar absorptance- theoretical analysis and practical experience of modern windows, PhD Thesis. Faculty of Science and Technology 283, Acta Universitatis Uppsaliensis, (2007).
3- S. Selkowitz and E. Lee, Field testing of dynamic façade controls in highly glazed buildings for energy efficiency and comfort, proceedings Glass Processing Days, Tampere, Finland, 577- 561 (2005) http: / /www.gpd.fi 
4- M.Kargarrazi, proceedings Glass Processing Days, Tampere, Finland, (2009) http: / /www.gpd.fi 
بازدهی انرژی اخیراً یکی از مهم ترین مباحث اقتصادی - سیاسی روز شده است. اتحادیه اروپا ، صدور و ارائه راهکارهای مستقیم مصرف انرژی را در ساختمان ها تا سال 2020 تا 80درصد مقدار کنونی و تا سال 2050 تا 50درصد پیش بینی می کند. برای رسیدن به این هدف بهترین فن آوری در ساخت و سازها را باید رعایت نمود

شاید یکی از موارد آزاردهنده در مورد تلفن‌های همراه، وقتی است که زیر نور آفتاب قرار می‌گیرند. انعکاس نور خورشید در صفحه نمایش، می‌تواند به راحتی مانع دیدن آن شود. به تازگی شرکت کورنینگ، سازنده شیشه‌های معروف به گوریلا که در گوشی‌هایی مانند آی‌فون ۵ مورد استفاده قرار می‌گیرند، روی نوعی پوشش ضد انعکاس برای تلفن‌های همراه کار می‌کند، تا با این مشکل مقابله کند.


شرکت کورنینگ، این پوشش جدید را در نمایشگاه کامپیوتکس امسال معرفی کرد. این پوشش خود صفحه نمایش نیست، بلکه با تکنولوژی Zero Air Gap روی صفحه نمایش گوشی گذاشته می‌شود تا بخش اعظمی از انعکاس‌ها را خنثی کند و گوشی شما را یه یک ابزار لذت‌بخش‌تر مبدل کند. این پوشش روی هر دو طرف شیشه قرار می‌گیرد.

شما می‌توانید این پوشش را در تصویر زیر که به صورت یک دایره نمایان شده، مشاهده کنید.


کسانی که در عمل این پوشش جدید را دیده‌اند، مدعی هستند که این پوشش بسیار موفق عمل می‌کند. نوت‌بوک جدید Lenovo، اولین دستگاهی خواهد بود که از این تکنولوژی استفاده خواهد کرد.

در مورد گوشی‌های شرکت اپل شک و تردید زیادی وجود دارد که آیا از این نوع پوشش استفاده خواهد کرد یا خیر، چرا که شایعات، پیرامون استفاده این شرکت از پوشش سافایر است. در هر دو صورت، ما شاهد به کارگیری پوشش ضد‌ انعکاس بسیار قوی در گوشی‌های نسل بعد اپل خواهیم بود.

برچسب‌ها: شيشه هاي ضد انعكاس

اخیرا یک تیم تحقیقاتی در موسسه فناوری ماساچوست روشی یافته‌اند که با استفاده از آن شیشه‌هایی تولید می‌شود که نور را منعکس نمی‌کنند؛ این شیشه‌ها هیچ بازتابشی نداشته، بنابراین کاملا غیرقابل تشخیص هستند.

یکی از ویژگی‌های بارز شیشه‌ها آن است که قادرند نور را انعکاس دهند، این در حالی است که پژوهشگران این پروژه می‌گویند ‍شیشه‌هایی که آنها تولید کرده‌اند، مبتنی بر نانوالگوهایی است که در نهایت منجر به بروز رفتارهای خودتمیز شوندگی، ضد مه بودن و ضدانعکاس می‌شود. آنها امیدوارند با استفاده از یک فرایند ارزان‌قیمت بتوانند این محصول را به تولید انبوه رسانده و روانه بازار کنند.

از این شیشه‌ها می‌توان در تلفن‌های هوشمند، تلویزیون‌ها، پنل‌های خورشیدی، شیشه‌های خودروها و حتی پنجره ساختمان‌ها استفاده کرد. پنل‌های فتوولتائیک طی مدت شش ماه نیمی از کارایی خود را از دست می‌دهند که دلیل این امر تجمع غبار و آلایندگی در سطح آنها است. اگر در پنل‌ها از این فناوری استفاده شود، سطوح آلوده نشده و مشکل کمتری پیش می‌آید.

در واقع کارایی این پنل‌ها نسبت به پنل‌های رایج افزایش می‌یابد که دلیل آن عبور نور بیشتر از میان صفحات آن است.

بخشی از نور که در پنل‌های معمولی از سطح منعکس می‌شود، در این پنل‌ها منعکس نشده و جذب می‌شود. مشکل انعکاس در هنگام صبح و عصر به حداکثر خود می‌رسد، به‌ طوری که به‌ دلیل زاویه تابش نور خورشید بیش از 50 درصد از نور خورشید منعکس می‌شود، اما در پنل‌های ضد انعکاس، انعکاس به رقم ناچیزی می‌رسد.

از دیگر مزایای این پوشش آن است که ضد آب بوده و قادر است پنل‌ها را به‌ مدت طولانی‌تری پاکیزه نگه دارد. البته پیش از این پوشش‌های ضد آب توسط محققان دیگری نیز ارائه شده بود، اما هیچ یک ضد انعکاس نبودند، بنابراین داشتن این دو ویژگی از مزایای خاص این پوشش جدید است.

محققان این پروژه می‌گویند اگر قیمت تولید این شیشه‌ها کاهش یابد، از آنها می‌توان در خودروها هم استفاده کرد.

در سطح این شیشه‌ها از الگوهای مخروطی شکل استفاده شده است که طولی در حدود 200 نانومتر دارند. برای تولید این سطوح ابتدا سطح شیشه را با استفاده از مواد مقاوم در برابر نور پوشش می‌دهند، در قدم بعد این سطح را الگو داده و سپس در معرض تابش قرار می‌دهند. با استفاده از فرایند اچ کردن می‌توان اشکال مخروطی شکل ایجاد کرد.

نتایج این تحقیق در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است

برچسب‌ها: شيشه هاي ضد انعكاس

پروژه طراحی و اجرای اولين ساختمان انرژِی صفر ايران در سال 1391 از سوی پژوهشگاه مواد و انرژی تعريف شده و طراحی و اجرای آن در قالب EPC به شركت مشاوران بهسازی نوسازی انرژی (مبنا) واگذار گرديد. ساختمان های انرژی صفر خالص به ساختمان هايی اطلاق می شود كه خالص مصرف انرژی ساليانه آن صفر باشد. ساختمان انرژی صفر پژوهشگاه مواد و انرژی در شهرستان كرج نيز با ديدگاه كاهش مصارف انرژی اوليه و جبران انرژي مصرف شده از طريق توليد انرژی از منابع تجديدپذير و پاك، به عنوان اولين ساختمان انرژی صفر در ايران طراحي گرديد و در سال 1393 به بهره برداری رسید. ساختمان مذكور با زيربنای 2000m2 در دو طبقه و با كاربری آموزشي - پژوهشی می باشد. در اين ساختمان سعی گرديده تا با استفاده از معماری ساختمان و عواملی مانند بادگير و گلخانه نياز انرژی ساختمان تا حد ممكن كاهش يافته و بخشی از نيازهای انرژی ساختمان نيز با استفاده از انرژي خورشيدي تامين گردد.

به كارگيری مواردی مانند طراحی غير فعال خورشيدی، جهت گيری ساختمان، جانمايی فضاها و عايقكاری در طراحي معماری ساختمان و به كارگيری استانداردهای نوین طراحي سبب گرديده مصرف انرژی اين ساختمان نسبت به يك ساختمان معمولی تا 90% كاهش يافته و به 87kWh/m2 برسد كه همين مقدار مصرف انرژی نيز با استفاده از تجهيزات خورشيدی جبران می گردد. در کنار استفاده از رویکرد انرژی در طراحی معماری ساختمان، المان های متنوعی نظیر بادگیر و گلخانه نیز در ساختمان به کاربرده شده که علاوه بر بازنمایی ایده های معماری سنتی، تلفیق آن با جنبه های مدرن ساختمان در خور توجه است. همچنين استفاده از بادگير در ساختمان سبب كاهش مصرف انرژی ساختمان در فصول ميانی گرديده است. استفاده از سيستم های مدرن كنترلی و BMS در ساختمان نيز سبب گرديده تا كنترل مناسبی بر مصرف انرژی ساختمان ايجاد گردد. در نهايت استفاده از سيستم های آب گرم خورشيدی و فوتوولتاييك برای توليد انرژی از منابع بازگشت پذير و پاك سبب گشته تا ساختمان فوق به يك ساختمان انرژی صفر تبديل گردد.

برچسب‌ها: ساختمان انرژي صفر

 اکسید آلومینیم (Aluminium Oxide) ترکیب شیمیایی آلومینیم و اکسیژن با فرمول شیمیایی Al2O3 است. این ترکیب فراوان ترین نوع اکسید آلومینیم است و به نام اکسید آلومینیم III شناخته می شود. بسته به نوع کاربرد یا شکل آلومینا (alumina)، آلوکساید، آلوکسایت یا آلوندوم نامیده می شود. اکسید آلومینیم معمولا به شکل کریستالی α-Al2O3 متبلور می شود که ساختار کریستالی کانی کوراندوم را تشکیل می دهد و برخی از انواع آن، سنگ های قیمتی یاقوت و یاقوت کبود هستند. از مهم ترین کاربردهای اکسید آلومینیم، ماده اولیه تولید فلز آلومینیم، ساینده ها و دیرگداز ها است.

پایدارترین فرم کریستالی اکسید آلومینیم ساختار کوراندوم α-Al2O3 بوده که به واسطه انباشتگی یونی اکسیژن و آلومینیم به شکل هگزاگونال متبلور می شود. در این ساختار کریستالی a=12.99 و c=4.75 است. شکل روبرو واحد ساختمانی کوراندوم را نشان می دهد. یون های اکسیژن در گوشه واحد شبکه قرار گرفته و از آن جایی که کاتیون Al ظرفیت 3+ و اکسیژن ظرفیت 2- را دارد به ازای هر سه یون اکسیژن در واحد شبکه می بایستی دو کاتیون آلومینیم حضور داشته باشد تا خنثی بودن ماده حفظ شود. بدین ترتیب یون های آلومینیم دو سوم محل های اکتاهدرال را اشغال می کنند.

90 درصد اکسید آلومینیم تولید شده در جهان برای تولید فلز آلومینیم و 10 درصد بقیه برای مواردی چون کاتالیست ها، ساینده ها، نسوزها، عایق ها و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

اکسید آلومینیم به دلیل داشتن نقطه ذوب بالا، عایق بودن و مقاومت شیمیایی خوب به عنوان بلوک و لوله های نسوز، غلاف ترموکوپل و بوته ذوب مواد مورد استفاده قرار می گیرد. آلومینا با اندازه متوسط دانه های کریستالی بزرگتر از 200 میکرون و فاز شیشه کم در کاربردهای فوق مطمئن تر عمل می کند. به همین دلیل 4-2 درصد ترکیباتی چون CaO-SiO2 و یا CaO-MgO-SiO2 به آلومینا اضافه شده که در دمای پخت ایجاد فاز مایع نموده و زمینه رشد دانه را ایجاد می نمایند. مناسب ترین فاز مایع برای رشد دانه شامل:60%Sio2, 35%CaO, 5%Mgo یا 60% SiO2, 40% CaO است.

نسوزهای آلومینایی به علت پایداری حرارتی و شیمیایی خوب در هر دو محیط قلیایی و اسیدی کاربرد دارند. به عنوان مثال نسوزهای زاک که شامل 50 درصد اکسید آلومینیم ، 40 درصد زیرکونیا و 10 درصد سیلیس است، جهت وان های ذوب شیشه استفاده می شود.

آلومینا به دلیل مقاومت دی الکتریک نسبتا بالا و تلفات دی الکتریک پایین در کاربردهای الکترونیکی به عنوان پایه مدارها مورد استفاده قرار می گیرد. شرایط لازم برای این پایه ها عبارتند از :

1- هدایت حرارتی بالا

2- مقاومت الکتریکی بالا و اتلاف دی الکتریک کم

3- پایداری بالا در برابر ولتاژ

4- پایداری شیمیایی

5- زبری کم سطح

6- انعکاس حداقل تشعشعات

7- پایداری در برابر حرارت

8- استحکام مکانیکی

9- قیمت پایین

اندازه گیری های انجام شده توسط دیلاتومتری برای ضریب انبساط حرارتی آلومینا مقدار 6.99×106 را نشان می دهد که برای کاربرد آن به عنوان زیر پایه الکتریکی در سلول های خورشیدی مشکل ساز است زیرا مطابقت خوبی با پوشش سیلیسیم با ضریب انبساط 4×10-6 ندارد اما خوشبختانه برای سطوح بالاتر از 100 سانتی متر مربع مطابقت خوبی بین پایه و پوشش سیلیسیم برقرار می شود. لازم به ذکر است که انبساط α-Al2O3 انیزیتروپ بوده و در جهت موازی ،C ده درصد بیشتر از جهت موازی با قاعده است. در این میان اکسید بریلیم نیز مناسب بوده اما گران و در ضمن سمی است.

هدایت حرارتی برای آلومینا بدون تخلخل و تک کریستال نسبتا بالا بوده به طوری که قابلیت برش و یا سوراخ شدگی به اندازه دلخواه با لیزر را دارد. هدایت الکتریکی آلومینا با افزایش دما افزایش یافته و در دماهای بالای 830 درجه سانتی گراد هدایت یونی به هدایت الکترونی تبدیل می شود. با حضور ناخالصی های قلیایی در محدوده 400 تا 700 درجه سانتی گراد مقاومت ویژه آلومینا به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. نمونه های ریز دانه با عیوب بالا مقاومت الکتریکی بالاتر دارند. هر اندازه آلومینا خالص تر و فاز شیشه ای کمتری داشته باشد عایق الکتریکی بهتری خواهد بود چرا که فاز شیشه با داشتن یون های قلیایی و ایجاد پیوندهای ضعیف مقاومت الکتریکی را کاهش می دهند.

آلومینا یک ماده دیامغناطیس یا غیرمغناطیسی است و عایق در برابر جرقه محسوب می شود. این سرامیک می تواند تخلیه الکتریکی حدود چند صد هزار ولت که فشار حدود 10 مگا پاسکال را ایجاد می نماید برای چندین ساعت تحمل نماید و از طرفی به علت استحکام پیچشی خوب برای کاربردهایی چون پایه شمع اتومبیل، پرسلان ها و مقره های الکتریکی استفاده می شود.

آلومینای بدون تخلخل که از شفافیت خوبی برخوردار است جهت ساخت لوله های لامپ قوس الکتریکی چون لامپ بخار سدیم مورد استفاده قرار می گیرد که بازده آن بسیار بالاتر از لامپ های جیوه ای و یا فلورسنت می باشد چرا که قابلیت کار در دماهای بالاتر را داشته و بیشتر نور آن در طیف مرئی قرار می گیرد.

آلومینا به جهت دارا بودن مقاومت به خوردگی بالا در برابر مایع غضروفی، تحمل بار خوب، فعالیت مورد نیاز متابولیکی، خنثی بودن، زیست سازگاری خوب (سازگار با فیزیولوژی بدن و جوش خوردن با استخوان)، مقاومت به سایش بالا (میزان سایش آن حدود 1.1 فلزات می باشد)، ضریب اصطکاک کم (آلومینا به آلومینا) و آبدوست بودن (شکل گیری یک لایه هیدراته بسیار نازک به ضخامت 50 آنگستروم که بسیار سازگار با بدن می باشد) به عنوان ایمپلنت (قطعات بیوسرامیکی) کاربرد دارد. در قسمت هایی که استحکام مطرح نباشد استفاده از آلومینای متخلخل (با اندازه بزرگتر از 100 میکرون) امکان رشد بافت های بدن در داخل آن وجود داشته که سازگاری بهتری ایجاد می نماید (ران و دندان). البته سرامیک های بر پایه زیرکونیا Y-TZP و Mg-TZP به جهت استحکام و چقرمگی بالاتر اولویت بالاتری نسبت به آلومینا دارند. از جمله سرامیک های کریستالی مناسب برای دندان آلومینا می باشد.

برای ساخت قطعات بیوسرامیکی از مخلوط پودر آلومینا با یک ماده افزودنی چون متیل سلولز استفاده می کنند سپس این مخلوط را از لوله های باریک کاربید تنگستن عبور داده شده تا فرم مورد نظر به خود بگیرد (میله ای، ورقه ای، لوله ای). متیل سلولز نقش افزایش پلاستیسیته و شکل پذیری آلومینا را دارد. اشکال فرم داده شده مورد عملیات خشک کردن و سپس پخت تا دمای 1650 درجه سانتی گراد قرار می گیرند. سرامیک های تک کریستال برای کاربردهای بیوسرامیکی اولویت دارند.

آلومینا از یک طرف به دلیل سازگاری بالا و آب بندی خوب با فلزات و از طرف دیگر با داشتن مقاومت به خوردگی بالا به عنوان اجزای پمپ در صنایع شیمیایی کاربرد دارد.

آلومینا و اکسید تیتانیم به جهت مقاومت به سایش خوب و داشتن سطحی صیقلی و ضد اصطکاک به عنوان هدایت کننده الیاف نساجی و تغییر جهت آن ها در صنعت نساجی مورد استفاده قرار می گیرد.

به دلیل ضد سایش بودن و سختی بالا به عنوان ساینده چون گلوله های آسیا و سمباده ها، ابزارهای برشی، سیم های هدایت کننده در حدیده ها مورد استفاده قرار می گیرد. به علت خواص خوب ترمودینامیکی به عنوان تیغه تراش استفاده می شود زیرا تراشنده های فلزی در سرعت های بالا به دلیل افزایش شدید دما، نرم شده و دفرمه می شوند.

آلومینا نقش مهمی در صنعت تولید سرامیک های ظریف داشته که می توان به مواردی چون ساخت لعاب ها به خصوص به شکل هیدراته، پوشش بر روی ساگارهای مورد استفاده در کوره پخت سرامیک ها جهت جلوگیری از چسبیدن بدنه های سرامیکی، به عنوان پر کننده در بدنه های سرامیکی ظریف (ظروف خانگی و سرامیک های بهداشتی) جهت افزایش خواص مکانیکی و تولید بدنه های نازک تر، کاهش تغییر شکل قطعه در ضمن پخت، پخت سریعتر سرامیک ها بدون ترک خودرگی، بهبود رنگ محصول، افزایش مقاومت شیمیایی و الکتریکی، کاهش قابل توجه خطر بیماری سیلیکوز با جایگزینی سیلیس توسط آلومینا و سایر موارد نام برد.

برچسب‌ها: اکسید آلومینیوم

از زمانی که قیمت فلز افزایش یافته مهندسان و کاربران، از پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه (FRP) در محیطهای خوردگی بیشتر استفاده نمودند، چراکه هزینه FRP نسبت به فلز کمتر میباشد و دارای عملکرد عالی است و همچنین نسبت به قیمت، کیفیت بهتری دارد.

مقالات اخیر در ایالات متحده آمریکا بیشتر بر سوختن زغال سنگ متمرکز شده که از اجزاء فولاد در بخشهای Flue GasDesulphurizationیا FGD نیروگاه های برق استفاده میگردد. FGD آلاینده ها را برطرف مینمایند اما مقرون به صرفه نمیباشد به همین دلیل صاحبان نیروگاهها مجبور هستند در زمان کوتاه میلیون ها دلار برای بهبود خوردگی فولاد پرداخت نمایند. در صورتی که آن دسته از صاحبان نیروگاهها که از FRP استفاده نمودند نتایج بهتری را تجربه کردند. به همین دلیل استفاده از کاربردهای FRP در محیطهای خوردگی منجمله در نیرگاههای برق، معادن، فرایندهای شیمیایی و دیگر موارد مشابه، افزایش یافت.

استفاده از انوع مناسب الیاف شیشه

انتخاب صحیح نوع تقویت کننده الیاف شیشه نقش برجسته ایی در چگونگی عملکرد FRP در محیطهای خوردگی ایفا میکند. قطعاً انتخاب مواد مناسب FRP با ویژگی هایی که در عملکرد خوردگی دارتد این اطمینان را میدهند که میتوانند پاسخگوی نیازهای محیطهای خوردگی باشند. در جدول شماره 1 تعدادی از انواع تقویت کننده الیاف شیشه که امروزه در بازار موجود میباشند نشان داده شده است. با انتخاب صحیح نوع الیاف شیشه میتوان طول عمر عملکرد FRP را بهبود و همچنین خطر شکست و عدم موفقیت را کاهش داد.

 

محیطهای خوردگی

همانطور که اشاره شد تقویت کننده های الیاف شیشه در عملکرد FRP که با محیطهای خوردگی روبرو هستند نقش مهمی ایفا مینماید. تقویت کننده ها ویژگی های مکانیکی (استحکام و سفتی) ایجاد میکنند که این ویژگی ها مورد نیاز قطعه FRP  است و عملکرد خوردگی را بهینه سازی مینماید. اگر از نوع نامناسب الیاف شیشه استفاده شود، مواد شیمیایی خورنده با الیاف تماس برقرار کرده و سبب تنزل ویژگیهای الیاف و رزین و در نهایت باعث کاهش ویژگی های ساختاری قطعه میگردند.

 

تصاویر میکروسکوپی الکترون اسکن شده فوق نشان میدهد که در صنعت کامپوزیت انواع الیاف شیشه بعد از 3 ماه که در معرض اسید سولفوریک قرار میگیرند چگونه واکنش نشان میدهند. در محیط خوردگی مواد گازی یا مواد شیمایی مایع میتوانند با الیاف شیشه ارتباط برقرار کنند و با عواملی چون: پخت ضعیف، انتشار، خاصیت نفوذ پذیری، شکنندگی، ترک های ریز، ضربه، افت حرارت و غیره روبرو شوند که باعث نارسایی زودرس بخش ساختاری قطعه FRP میشوند.

 

ترجمه و تالیف: م. تقی زاده- انجمن کامپوزیت ایران
منبع: نشریه JEC Composite

برچسب‌ها: تاثير الياف شيشه در كامپوزيت ها, كامپوزيت, الياف شيشه

بر خلاف شیشه های سودا آهکی (سودالایم) که قدمت و کثرت تولید نسبتا مطلوبی در کشور دارند و بر همین مبنا ، ترکیب نهایی بچ و محصول نهایی شناخته شده است ، شیشه بوروسیلیکات( پیرکس ) نه قدمت چندانی در کشور دارد و واحدهای تولیدی آن به تعداد انگشتان یک دست هم نمیرسد و بدیهی است که به تکنولوژی های این نوع شیشه نیز توجه چندانی نمیشود . در این مقال سعی شده که  نقش عامل اصلی تشکیل دهنده این فاز شیشه ای ( بوراتها) در گستره پیوند ، به صورت خلاصه وار مورد بررسی عملیاتی قرار گیرد :

به همراه سیلیس ، ژرمانیم و سولفور ، مقار جزئی از Boron  مانند یک عنصر اصلی تشکیل دهنده شبکه و به عنوان شاخه دوم این پدیده ، خود را ارائه میکند . مشابه سه عامل دیگر ، Boron  نیز سهم خود را در تشکیل پیوند های قوی در اکسیدهای (ترکیبی) شیشه نمایش میدهد. شبکه آن از سایر شبکه ها که بت یک نوع پیوند در شیشه یافت میشوند متفاوت است و در شیشه با در رتبه B3 وB4یافت میگردد، استحکام فوق العاده B3 وB4 این تصور را ایجاد میکند که پیوند B-O بسیار قوی است ، حال آنکه پیوند گروه های Bo4 واجد واحدهای ساختمانی بسیار ضعیفی در مقابل حرارتهای بالا میباشند ، دلیل انرا نیز میتوان توضیح داد : B2O3 با Sio2 تفاومت دارد : ویسکوزیته آن بسیار کمتر از سیلیس است ، بنایراین B2O3 مانند یک ماده گدازنده ( سیال) بسیار سودمند عمل میکند .

اکسید بور : این اکسید  مخصوص میتواند وارد ترکیب شیشه شود و رفتار و وضع غیر عادی از خود نشان دهد . برخی از خواص آن موجب تحمل تغییرات قطری ( کشیدگی) میشوند ووقتی به صورت ترکیبی ازفرمول شیشه  در میاید ، باعث افزایش مقاومت شیمیایی آن نیز میگردد ، گرچه به شدت نم گیر بوده وآب خود حفظ میکند ، ضریب انبساط حرارتی شیشه را کاهش میدهد ( با وجود داشتن ضریب انبساط حرارتی بسیار بالا ) ودر هر حال ، خاصیت سیالیت وروانی وخواص شیشه ای خود را کاملا حفظ میکند، لذا توانایی ذوب  و تشکیل شیشه را بهبود میدهد ، دمای مایع شدن نیز د ر اثر وارد کردن B2o3  به شدت کاهش می یابد و همچنین از به خط در امدن واحدهای ساختمانی شیشه جهت ایجاد یک شبکه منظم هندسی بلوری جلوگیری میکند . در حالت گداخته بسیاری از دیگر اکسیدها را تجزیه میکند . B2o3 یک آبگیر قوی است و آب خود را در دمای 1000C0 از دست میدهد . خواص B2o3  شیشه منطبق با حجم اب متغیر است ( مشابه P2o5)ودر450Co ذوب میشود حال آنکه نقطه ذوب سیلیس 1715Co است ، ویسکوزیته آن بسیار کمتر از سیلیس و ضریب انبساط حرارتی آن بیست وچهار مرتبه بالاتر از سیلیس و دانستیته آن نیز کمتر از سیلیس میباشد .

اکسید بور با آب ترکیب شده و اسید تری هیدرو بوریک تولید میکند . سه شکل دیگر اسید بوریک  د ر دانستیته ، ضریب شکست نور و نقطه ذوب ، متفاوتند

 

دانستیتهg/cm3	ضریب شکست نور	نقطه ذوب Co	شکل
1.78	1.37-1.52	236	HBo2     I
2.04	1.43-1.58	201	II     HBo2
2.48	1.62	176	III    HBo2

                                                          


با افزایش دانستیته استحکام آنها نیز افزایش می یابد ، از یک مخلوط B2o3 وH2o به نسبت (1:1 مولار) که درحال مناسب گرم شده باشد ،B2o3 کریستالی درحضور بلورهای حاصل از تغییر HBo2I تشکیل میشود.

از نقطه نظر علمی وفنی ، سیستم B2o3-H2o  به لحاظ ارتباط تبخیر B2o3 با بخار آب حاصل از ذوب شیشه  قابل توجه است ، B2o3 خالص در هوای خشک تبخیر نمیشود ، در عین حال در شرایط اتمسفر حضور ووجود مقادیری بخار آب ، نشانگر اندکی تبخیر است . تبخیر B2o3 درکنار آب ، احتمالا در اثر جانشینی تعدادی از پیوندهای B-O-B  با پیوندهای هیدروژنی حادث میشود ( ( B-O-H-O-B. این میزان تبخیر توسط کانی های خام دیگری که داری آب بین مولکولی ( کریستالی ) هستند مانند هیدرات آلومینیوم ،  جبران خواهد شد .

با افزایش حجم ومقدار B2o3  قابلیت انحلال هالوژنها در سیستم های دوگانه -B2o3هالوژن  ، کاهش خواهد یافت و در حرارتهای بالا ، هر دو جزء ترکیب امتزاج پذیرند و در اثر سرد شدن جدا میشوند. بنابر این عملکرد مبهمی دارند ، فقط ترکیبت شیری رنگ فلوریدها به طور کامل امتزاج پذیرند . در ذوب با اکسید بور، هالید های پتاسیم کمتر از نمکهای سدیم قابل حل میباشند . در ترکیبات مختلف شیشه بوروسیلیکات ، هالوژنها حتی در غلظتهای بالاتر نیز کمتر امتزاج پذیرند . از مقدار کم کلریدها برای تصفیه ، ازحجم های بیشتر کلریدها به خصوص Kcl   جهت تاثیر بر شفافیت و روشنایی شیشه بوروسیلیکات و پیرکس استفاده میگردد. Sio2 در ذوب B2o3  حل میشود ، خواه زمانی که یک سیستم دوتایی  شیشه در حال شکل گیری است و خواه زمانی که دو ترکیب جامد از محلول ، پس از گداخته شدن ، در حال ساخت محلولی یک پارچه ویکدست هستند . پس از اینکه در اثر حرارت فاز مایع تشکیل شد ، Sio2  وB2o3  به هر نسبتی قابل انحلالند و شبکه سه بعدی شیشه ای از Sio4  چهار وجهی وB2o3  تشکیل میشود.

B2o3-Pbo تکنولوژی قابل توجه از نظر سیستمهای دوگانه بورات است که مانند یک ماده گدازنده ( سیال) عمل میکند و در زمینه تزیین نیز جلا دهنده فلزات است. این ترکیب از ته نشین کردن محلول گرم  نیترات سرب در محلول گرم واشباع براکس تهیه میشود

فلزات قلیایی – بوراتها : این مواد به رغم فن آوری بسیار ساده ، جالبند زیرا بوراتها گاهی اوقات خاصیتهای خود را آشکارا به سایر ترکیبات مختلف شیشه بوروسیلیکات میدهند و در مراحل بعدی خواص ورفتار شیشه را در حین عمل ذوب کاملا حفظ میکنند .

داخل کردن فلزات قلیایی در B2o3   شیشه باعث تغییر ساخت وخواص آن خواهد شد ولی به روشی متفاوت میتوان فلزات قلیایی را در شبکه  Sio2 وارد کرد. در شیشه هایی با شبکه های دوگانه فلزات قلیایی-سیلیکات  ، SiIV فقط ظرفیت 4 را داراست ، ولی در شیشه هایی با شبکه فلزات قلیایی- بورات، BIII همزمان با دو ظرفیت 3 و4 یافت میشود، این تغییر ظرفیت از نظر درک خواص ویژه شیشه بوروسیلیکات بسیار مهم بوده ، و برمبنای تغییرات الکترون در اتم بور قابل توضیح است :

اتم BIII  در وضع اولیه شکل الکترونی 1S2    2S2   2P1    را دارد ، یکی از الکترونهای  های  S در اوربیتال خارجی میتواند به حالت P برانگیخته شود ، بتا براین سه زوج الکترون به وجود میاید، که بر اثر آمیخته شدن  با سه اتم اکسیژن (B2o3) حاصل میشود ، در عین خال اتم BIII توانایی جذب یک زوج الکترون دیگر که هنوز در اوربیتال آزاد P  باقی مانده ، را نیز دارد . بدین ترتیب واحد Bo4 با یک بار منفی تشکیل میشود.این عمل به حضور فلزات قلیایی به عنوان الکترون دهنده نیازمند است. در Bo4 چهار وجهی تمامی اتمهای اکسیژن به صورت نرده ای هستند و برخلاف غیر قطبی بودن پیوندها در B2o3 چهار وجهی ، پیوندها در Bo4 چهار وجهی به شدت قطبی اند . اندازه گیری های متعدد نشان داده که در اثر افزایش ذوب ، با رهای منفی ممکن است بر اتمهای بور تاثیر بگذارند ( برانگیختگی) لذا در دماهای زیاد حالاتی نهانی در شکل گرو ههای Bo4  بروز میکند.

مطالعات در خصوص شیشه های دوگانه M2o-B2o3 مشخص نموده که برخی از خواص این پیوندها در صورت داشتن یک نسبت مشخص ومعین از Na2o:B2o3 ، تغییرات قابل توجهی را تحمل میکنند. این بدان معناست که در ساخت شیشه های بوراتی ، ترکیبات Na2o-B2o3 مانند مولکولهای مجزا عمل میکنند.مطالعات همچنین نشان داده که نقاط ذوب بورتها عموما بالاتر از شکل اکسید B2o3  و نشاندهنده یک ساختار قوی تر است ، ترکیب بور و سدیم-Meta Botate- (Na2o,B2o3) تنها بوراتی است که درحالت شیشه ای ترکیب نمیشود،(در حالی که  ترکیبات  به شدت اسیدی و به شدت بازی بور با نقطه ذوب پایینتر در هردوفاز ترکیبی شیشه پس از سرد شدن یافت میشوند )، این فاز ، فاقد پیوند Bo4 در مولکول خود بوده وبنیان چهار وجهی آن 2-(B4o7) آن نیز در ذوب تجزیه نمیشود و به شکل ترکیبی ، تمایلی برای تشکیل شیشه از خود بروز نمیدهد .

ترکیبات بورات و فلزات قلیایی در شیشه شامل 24 مول Lio2%  ، 35 مول Na2o% و35 مولK2o% هستند ، بنابراین وقتی Na2o وK2o به هم میپیوندند ، ناحیه شیشه ای افزایش می یابد ، حتی در سایر اجزاء متفاوت ترکیب شیشه ، از این پدیده در شیشه پیرکس استفاده میشود ، جایی که افزایش حجم (مقدار) K2o  روی هم رفته سبب بهبود استحکام وکاهش میل تفکیک پذیری میشود، گرچه ممکن است این افزایش استحکام ، خیلی زیاد نباشد.

از جمله براتها که به لحاظ فنی در شیشه مهم هستند ، KB2o  میباشد ، نقطه ذوب آن بسیار نزدیک به B2o3 است . این دوعامل باعث برخورد ذرات در شیشه بوروسیلیکات میشوند .

نتیجه گیری : در هر حال نسبتها در خواص فیزیکی شیشه های بورات ، متحمل تغییرات فاحشی میشوند که در دیاگرامها و منحنیهای مربوط به ترکیبات Na2o-B2o3 تعریف نشده اند ، باید به این نکته توجه ویژه داشت که فازهای Bo3 وBo4 کمپلکسهای چند وجهی تشکیل میدهند که به صورت زنجیری ، حلقوی و حتی آرایشهای سه بعدی قرار میگیرند . هر یک از این پارامترها میتواند استحکام ، عدم تفکیک پذیری وحتی جلای شیشه را از ناحیه مهندسی ترکیب بچ ، با چالشهای جدی مواجه کند.رفتار اجزاء وترکیبات اولیه فرمول در طی پروسه ذوب و پالایش با آنچه در شیشه های سودالایم تجربه شده تفاوت فاحش دارد .

برچسب‌ها: بور و تاثير آن در شيشه هاي بوروسيليكات, شيشه هاي بوروسيليكات, بور

 

بزرگترین بخش بیشتر شیشه‌ها را سیلیس تشکیل می‌دهد. مواد جانبی را نیز به شیشه می‌افزایند. اکسید سدیم (Na₂O) موجب کاهش دمای ذوب می‌گردد، ولی افزایش بیش از حد آن از مقاومت شیمیایی شیشه می‌کاهد. اکسید کلسیم (CaO) مقاومت شیمیایی و سایشی را در شیشه پایین می‌آورد. افزودن CaO به شیشه موجب تبلور آن می‌گردد و در نتیجه حالت اوپالین (کدر) به خود می‌گیرد.

برای افزودن مقاومت شیشه مقدار کمی اکسید آلومینیوم (Al₂O₃) و اکسید منیزیم (MgO) بر آن اضافه می‌کنند. دو عامل عمده در تشکیل شیشه نقش دارند که عبارتند از : غلظت مایع در محدوده خاصی از دمای محیط به سرعت افزایش می‌یابد و دمای ذوب باید به دمای محدوده افزایش غلظت باشد.

 

تقسیم بندی انواع

شیشه‌ها بر اساس

ترکیب شیمیایی و زمینه

کاربرد آنها

• شیشه معمولی : بیشترین تولید را این شیشه‌ها به خود اختصاص می‌دهند. مصارف عمده آنها در شیشه‌های در و پنجره ، بطریها ، ظروف شیشه‌ای ، لامپها و غیره است. ترکیب شیمیایی شیشه معمولی به شرح زیر است: (SiO₂ 70 درصد) ، (Na₂O 15 درصد) ، (CaO 9 درصد)، (MgO 3 درصد) ، (Al₂O₃ 2 درصد).
  
  
• شیشه‌های بردار : در این شیشه‌ها از بین B₂O₃ به جای CaO استفاده می‌شود. ویژگیهای مهم این شیشه‌ها عبارت است از ضریب انبساط کم ، مقاومت شیمیایی و الکتریکی بالا و مقاومت در برابر شوکهای حرارتی. مصارف عمده این شیشه‌ها در ساخت لوازم آزمایشگاهی ، پزشکی ، ظروف آشپزخانه و شیشه‌های صنعتی است. شیشه پیرکس نوعی شیشه بردار است. ترکیب شیمیایی شیشه بردار بدین شرح است. (SiO₂ 71- 81 درصد) ، (Na₂O 5.4- 6 درصد) ، (B₂O₃ 10- 5.13 درصد) ، (Al₂O₃ 2- 5 درصد).
  
  
• شیشه‌های سربی : ضریب شکست این شیشه‌ها زیاد است و از اینرو آنها در ساخت انواع عدسی ، قطعات نوری و لامپ استفاده می‌شود. این شیشه حاوی 37 درصد اکسید سرب است که گاهی تا 92 درصد هم می رسد. شیشه های سربی‌ای که میزان اکسید سرب آنها بیشتر باشد برای پیشگیری از نفوذ پرتوهای رادیواکتیو و تهیه لامپهای الکترونیک بکار می‌روند.
  
  

 

 

• شیشه‌های کوارتزی : این شیشه‌ها از کوارتز خالص ساخته می‌شوند. ایستایی گرمایی و شیمیایی آنها بالاست. ضریب انبساط آنها اندک است و بسیار شفاف هستند. این شیشه‌ها در ساختن منشور و پنجره‌های اپتیک بکار می‌روند.
  
  
• سیلیکاتهای سدیم : این سیلیکاتها در آب محلول‌اند و به دلیل خاصیت چسبندگی شان به عنوان چسب بکار برده می‌شوند. ترکیب شیمیایی آنها به دو صورت Na₂O.SiO₂ و یا Na₂O.4SiO₂ است.
  
  
• شیشه‌های فسفات‌دار : در این شیشه‌ها مقداری P₂O₅ جایگزین SiO₂ شده است. از این شیشه‌ها برای عبور اشعه فرابنفش|امواج فرابنفش استفاده می‌شود.
  
  
• شیشه‌های اوپالین : این شیشه‌ها حاوی فلورین و آپاتیت هستند. ذوب شیشه عادی است، ولی به هنگام سرد شدن بلورهای کوچکی در آن متبلور می‌شوند. و بدین ترتیب خاصیت اوپالی در شیشه‌ها ایجاد می‌گردد.

صنعت شیشه

بطور کلی در صنعت شیشه حداکثر دمای مورد نیاز برای ذوب مواد اولیه 1600 درجه سانتیگراد است. ترکیب بیشتر شیشه‌ها در محدوده کوارتز ، کریستوبالیت و یا تریدیمیت قرار می‌گیرد. در صورتی که مواد اولیه با سیلیس بیشتر انتخاب شوند و یا این که کانیهای نا نقطه ذوب بالا در مواد اولیه موجود باشند، باید مواد تا 1600 درجه حرارت داده شوند. در دمای بالا با کاهش غلظت ، گاز CO₂ به آسانی ماده مذاب را ترک کرده و ناخالصیها نیز ذوب می‌شوند و در نتیجه محصول شفاف و خالی از حباب و مواد ذوب نشده خواهد بود.

مواد اولیه شیشه

مهمترین مواد تشکیل دهنده شیشه شامل SiO₂ ، CaO و Na₂O است.

 

• SiO₂ : مهمترین منابع SiO₂ ، ماسه‌های سیلیسی ، کوارتزیت و رگه‌های کوارتزی است. اکسیدهای آهن موجب رنگین شدن شیشه و کرومیت غالبا ذوب نمی‌شود و به صورت ناخالصی در شیشه باقی می‌ماند. ناخالصی آلومینیوم در ماسه سیلیسی موجب کاهش دمای ذوب و افزایش کیفیت شیشه می‌شود.
  
  
• CaO : مهمترین منابع اولیه CaO ، سنگ آهک است. هر تن CaCO₃ حاوی 560 کیلوگرم CaO و 440 کیلوگرم CO₂ است. ناخالصیهای سنگ آهک شامل MgO ، FeO ، MnO ، کانیهای رسی و نودولهای چرت هستند. MgO با SiO₂ برای ترکیبات خاص تشکیل دو مایع با حالت امولسیون را می‌دهد. محدوده این دو مایع با حالت امولسیون وسیعتر از محدوده دو مایع SiO₂ - Na₂O است. میزان MgO برای شیشه‌های مختلف متفاوت است و چنانچه سنگ آهک خالص باشد جهت تامین MgO مورد نیاز می‌توان از دولومیت استفاده نمود.
  
  
• Na₂O : مهمترین منابع تامین Na₂O مورد نیاز شیشه عبارتند از کربنات سدیم Na₂CO₂ ، آبسیت و آلکالی فلدسپات ، نفلین سیانیت ، هر تن کربنات سدیم حاوی 580 کیلوگرم Na₂O و 420 کیلوگرم CO₂ است.
  
  
• بوراکس : برای افزودن مقاومت شیمیایی و ضریب شکست در شیشه‌های مخصوص از بوراکس استفاده می‌کنند. باید دانست که بوراکس ، نقطه ذوب سیلیس را کاهش می‌دهد. در شیشه‌های نسوز مواد نسوز را بکار می‌گیرند.
  
  
• مواد رنگی شیشه‌ها : هر یک از رنگهای ویژه توسط مواد شیمیایی آنها ، در شیشه ایجاد می‌شوند، رنگ سبز (Cr₂O₃) ، رنگ سبز تا زرد (CrO₃)، رنگ آبی (CaO)، رنگ قرمز (CuO) و رنگ قهوه‌ای (Fe₂O₃). مواد بی رنگ کننده شیشه عبارت است از اکسید سلنیوم ، اکسید سدیم و اکسید نئومیوم.

برچسب‌ها: عناصر تشكيل دهنده شيشه

برچسب‌ها: كوره ذوب شيشه