تصور کنید که در یکی از گرم ترین روزهای آفتابی در تابستان، نور خورشید مستقیماً به اتاق شما میتابد و هیچ راه گریزی به جز استفاده از پنجرههایی با شیشههای دودی برای متعادل تر کردن گرما و نور اتاق ندارید. همچنین دوست دارید تا تنها زمانی که نور شدت دارد شیشه درست مانند عینکهای فتوکرومیک دودی شوند.
شیشههای الکتروکروماتیک دستهای از شیشهها هوشمند از الکتروکروماتیکها بهره میبرند. الکتروکروماتیکها موادی هستند که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر میکنند. جریان الکتریسته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییرات خصوصیات مواد میشود و کاری میکند تا آنها نور را جذب یا منعکس کنند. امروزه از صنعت الکترونیک در ساخت این نوع از شیشههای پنجره استفاده میشود.
نور خورشید به شیشهها میتابد، اما از طرفی جریان الکتریکی برقرار شده، سبب میشود تا یونها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت کرده و به لایه الکتروکروماتیکی رجعت کنند و شیشه را شفاف نمایند. با قطع الکتریسته فرایند برعکس عمل کرده شیشه مجدداً تیره میشود. یکی از ویژگی مواد الکتروکروماتیکی قابلیت تنظیم آنهاست به طوری که میتوان شدت کدری آنها را با تغییر مقدار جریان تنظیم کرد.
برچسبها: پنجرههای هوشمند
عموما با نام “پلکسی گلاس” شناخته می شوند.پلکسی گلاس نوعی پلاستیک می باشد که ظاهری بسیار شفاف و شبیه به شیشه دارد.جنس پلکسی گلاس از نوعی پلی کربنات شفاف می باشد که نوعی پلیمر است.از دیگر ویژگی های پلکسی، مقاومت زیاد آن نسبت به شیشه است. پلکسی گلاس به صورت صفحاتی با ابعاد ۲/۱ × ۸/۱ متر به بازار ارائه می شود.از کابردهای آن می توان در ماکت سازی نام برد.پلکسی گلاس در دو نوع مات و شفاف در رنگ های مختلف تولید می شود و دارای ضخامت ها بینmm 1 تا mm40 می باشد.از این رو متریال مناسبی برای ماکت سازی است.
- در طرفین صفحات پلکسی گلاس معمولاً برچسبی مقوایی چسبیده شده که کار محافظت از این ورقه ها را در برابر گرد و خاک انجام می دهد. از این لایه می توان برای خط کشی و مشخص نمودن محل برش نیز استفاده نمود. برای برش پلکسی ۲ روش وجود دارد.استفاده از کاتر مخصوص برش پلکسی و دستگاه برش CNC.اما بهتر است برش ها توسط دستگاه انجام شود.چون در دستگاه برای برش از اشعه لیزر استفاده می شود،به همین خاطر برشها دقیق تر،تمیز تر و ظریف تر خواهد بود و در نتیجه کیفیت کار بالا می رود.
-برای اینکه بتوانیم قطعه ها را با دستگاه برش بزنیم،ابتدا باید قطعه ها را با نرم افزار مورد نظر طراحی کنیم.برای این کار نرم افزار های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد.اما معمولا از نرم افزار اتوکد استفاده می شود.بعد از برش قطعات نوبت به چسباندن قطعات می رسد. ماده چسباننده ی پلاکسی گلاس کلوروفرم است. دو سطح صیقلی محکم به یکدیگر فشرده می شوند و کلوروفرم با یک قلم موی کوچک بینشان چکانده می شود. پس از یک دقیقه اتصال انجام می گیرد. همچنین چسب های پایه سیانواکلیت هم می توانند مورد استفاده باشند لیکن در محل نوعی حالت دوده ایجاد می کنند. ما بهترین گزینه برای چسباندن همان کلروفرم است.برای اینکه محل چسباندن حباب هوا ایجاد نشود،باید قطعات تا پایان خشک شدن چسب تحت فشار باشند و تکان نخورند.
- هنگام استفاده از کلروفرم باید احتیاط شود،زیرا کلروفرم یک ماده ی بیهوشی است و نباید آن را استشمام کنید.ازین رو بهتر است در هنگام استفاده از ماسک استفاده شود.همچنین در صورت تماس با پوست می تواند به پوست حساس آسیب برساند یا ایجاد حساسیت کند.زیرا کلروفرم چربی پوست را می شوید.پس هنگام استفاده خیلی مراقب باشید.
ورق های آکریلیک با نام تجاری پلکسی گلاس
۱- از مهمترین ومحکمترین پلیمرهای شفاف می باشد که مقاومتی در حدود ۵ برابر شیشه هم ضخامت خود را دارد و برخلاف شیشه از خاصیت انعطاف پذیری بیشتری برخوردار است .
۲-این ورق ها را می توان به عنوان عایق های صوتی و حرارتی نیز استفاده کرد زیرا میزان تبادل حرارت بین این ورق ها و محیط تقریباُ ۱۰% از شیشه کمتر است .
۳- این ورق ها به دلیل سبکی و ثبات رنگ و مقاومت در برابر عوامل جوی مانند اشعه خورشید و عوامل شیمیایی مانند اسیدها و روغن ها و انواع پاک کننده های خانگی جایگزین مناسبی برای شیشیه در صنعت و ساختمان می باشد.
ویژگیها
این ورق ها به دلیل خواص مکانیکی خاص در برابر تغییرات دمایی محیط و در برابر باران و تگرگ مقاوم بوده و نسبت به شیشه های معمولی از درصد جذب رطوبت کمتری برخوردار هستند و در برابر شوک های حرارتی نسبت به شیشه مقاومتر و در صورت شکستگی دارای سطح تیز و برنده نمی باشد و در نتیجه باعث جراحت نمی شود .
این ورق ها به دلیل دارا بودن مواد ضد UV مقاومت بالایی در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد واز شفافیت آن کم نمی شود، شفافیت این ورق ها در حدود ۹۲% و شیشه ساختمانی از شفافیتی در حدود ۹۰% برخوردار است .
کاربرد ها
سطح براق وصیقلی و قابلیت گذردهی نور باعث ایجاد محیط های زیبا و متنوع در محیط های مورد استفاده می شود از جمله موارد استفاده می توان موارد ذیل را نام برد :
نورگیر و پنجره ساختمان ها- سقف های کاذب- تابلو های تبلیغاتی – پارتیشن بندی –ساخت پاسیو و حمام وکابینت آشپزخانه – آکواریوم – باجه های تلفن و هزاران کاربرد دیگر.
برچسبها: پلکسی گلاس
رئیس سازمان صنعت و معدن و تجارت استان قزوین گفت: استان قزوین با تولید 40 تا 58 درصد شیشههای غیرفلوت، شیشه ایمنی، شیشه ایمین خودرو و ظروف کریستال، در رتبه نخست کشور قرار دارد.
به گزارش خبرگزاری فارس از قزوین به نقل از روابط عمومی سازمان صنعت، معدن و تجارت استان قزوین، علی پرزحمت اظهار کرد: استان قزوین با تولید 40 تا 58 درصد شیشههای غیرفلوت، شیشه ایمنی، شیشه ایمنی خودرو و ظروف کریستال، رتبه نخست کشور را در تولید این کالا دارد.
وی عنوان کرد: استان قزوین در تولید پوکههای آمپول و مقرههای شیشهای، تنها تولیدکننده این محصول محسوب میشود.
رئیس سازمان صنعت و معدن و تجارت استان قزوین تأکید کرد: استان قزوین در تولید شیشههای دارویی رنگی، ویال، کارپول دندانپزشکی و پوکه آمپول در صدر تولیدکنندگان کشور قرار گرفته است.
برچسبها: تولید شیشه در استان قزوين
بارْفَتَن ، اصطلاحی که در ایران به نوعی شیشة نیمه شفاف و ضخیم و منقوش و نیز بدل چینی اطلاق کرده اند. دربارة منشأ پیدایش و چگونگی رواج این اصطلاح که از دورة قاجار به کار رفته است ، نظر قطعی نمی توان داد.
این شیشة نیمه شفاف با تلالؤ رنگین کمانی ، به سبب ساخت بلورهایش ، نور را پراکنده و کدر می کند و آن را ظاهراً به سبب مشابهت با سنگ قدیمی اُپال (عربی : عین الهِرّ یا عین الشّمس )، اُپالین یا اُپالی خوانده اند. بر خلاف شیشه های دیگری که شفافیّت در آنها مطلوب است ، گونه های مختلفِ کدر بارفتن ، به رنگهای شیری و آبی روشن و سبزِ روشن و زرد و صورتی مرغوبتر است.

ساختن شیشة اپالین در قرن نوزدهم در اروپا آغاز شد و این نام نخستین بار حدود 1823 در کارگاه شیشه گری معروف باکارا در فرانسه به کار رفت و در 1825 ـ 1870 در کارگاههای دیگر شیشه گری فرانسه و سپس در دهه های اوّل قرن بیستم در انگلستان و امریکا و ونیز رواج یافت . از این شیشه ابتدا گلدان و تُنگ و محفظه های ظریف می ساختند و بعدها، بر اثر زیاد شدن تقاضا، این اشیا با نقوش زراندود و مینایی و نقاشی سرد و رشته های شیشه ای زینت داده شد (ملمن ، ص 216 ـ 217). از اواخر قرن نوزدهم ، که فرآورده های شیشه ای اروپایی به بازارهای شرقی عرضه شد، دربارها و ثروتمندان شرقی ساختن انواعی از ظروف را به کارخانه های شیشه گری اروپا سفارش دادند و در ساختن این ظرفها، به جای تزیینات معمول در اروپا، نقشهای گل و بُته و شاخ و برگ و مناظر شهرهای شرقی و تصویر شاهان قدیم و جدید به کار رفت . انواعی از این ظروف ، که به مناسبتهای مختلف و از طرف سیاستمداران خارجی و درباریان و دیگران به سلاطین پیشکش می شد، در دربار عثمانی جمع شده بود. گردآوری این قبیل ظرفها، خواه برای تجمّل خواه برای مصرف ، در میان خانواده های اشراف نیز رواج یافت و از اقلام جهیزیّة عروس شد. بدین سان ، مجموعه هایی از ظروف اپالین در بسیاری از خانه های ثروتمندان شرقی جمع شد و به صورت موروثی باقی ماند (حسن کمال ، ص 182).

در ایران ، از دوران قاجاریه ، این نوع شیشه و نیز بدل چینی را بارفتن گفته اند. خسرو میرزای قاجار، در سفری که به قصد عذرخواهی از واقعة قتل گریبایدوف به پطرزبورگ رفته بود (1244/1829)، از کارخانة بارفتن سازی بازدید کرده در این باره شرحی نوشته است . از شرح او پیداست که در آن کارخانه بدل چینی می ساختند و در روسیه این صنعت ، که صنعتگران فرانسوی آن را اداره می کرده اند، نوپا بوده است (افشار، ص 277 ـ 278). از طرفی ، میرزا فتاح خان گرمرودی ، که در دورة محمدشاه قاجار همراه حسین خان مقدم آجودان باشی برای مأموریتی سیاسی به اروپا رفته بود، در سفرنامة خود به اقسام حبابها و ظروف بارفتن و بلور اشاره کرده است (ص 807، 814 ـ 815). در آن زمان از شروع ساخت شیشه های اپالین بیش از بیست سال نگذشته بود. بنابراین ، احتمالاً در ایران ابتدا نوعی بدل چینی را بارفتن گفته اند و بعد این نام را تعمیم داده اند و به شیشه های غیرشفاف و قطور و نقشدار و سپس به شیشه های نامرغوب اپالین ساخت فرانسه و روسیه اطلاق کرده اند.

در دورة قاجاریه ، نقش کردن تصویر نیم تنة شاهان (شاه نشان کردن )، خصوصاً تمثال ناصرالدین شاه ، و نیز شیر و خورشید بر روی بارفتن و دیگر اشیای شیشه ای رواج داشت (زین العابدین مراغه یی ، ص 210ـ211، 215). محمّد حسن خان اعتمادالسلطنه آن را یکی از فعالیّتهای مهم و درخشان عصر ناصری ذکر کرده است (ج 1، ص 161). این روش تزیین ظروف شیشه ای هنوز هم در کارگاههای صنایع دستی ادامه دارد. از اقسام ظروف و وسایل رایج که از بارفتن ساخته شده می توان از حبابهای چراغ گردسوز و فانوسهای آویز معروف به لِنْتِر (ظاهراً صورت تحریف شده واژة لانترن فرانسوی یا لنترن انگلیسی ) (شهری باف ، ج 3، ص 95) و گلاب پاش و کوزة قلیان و چایدان نام برد.

برچسبها: بارفتن
او با بیان اینکه همکاری ایران با اروپاییها میتواند در تمامی زمینه از جمله انتقال تکنولوژی و ماشین آلات باشد، گفت: آلمان، ایتالیا و کشورهای ایالات متحده برای سرمایهگذاری در صنعت شیشه ایران اعلام آمادگی کردند زیرا یکی از صنایع مزیتدار محسوب میشود.
رئیس هيات مديره انجمن شيشه و بلور همچنین افزود: صنعت شیشه ایران مانند باقی صنایع دیگر پس از توافق هستهای بسیاری از خارجیها را برای سرمایهگذاری جذب کرده اما باید صبر کرد نتیجه مذاکرات با هیاتهای خارجی چه میشود و سیاستگذاریها چه میشود.
امیراحمدی گفت: تنها نمیتوان از اروپاییها خواست تکنولوژیشان را به ایران بیاورند و اصل روابط تجاری داد و ستد است به همین دلیل در کنار فراگرفتن تکنولوژیها و ماشینآلات جدیدشان باید وجود برخی محصولات وارداتی هم منطقی دانست.
ایران با دارا بودن ذخایز غنی سیلیسیوم به عنوان سنگ معدنی تولید شیشه، یکی از بزرگترین دارندگان ذخایر این ماده معدنی در دنیاست که با سرمایه گذاری های بیشتر و ورود فن آوری های نوین می تواند، به یکی از قطب های تولید بلور و شیشه دنیا تبدیل شود.
صنعت شیشه جزو صنایع انرژی بر محسوب می شود که با توجه به ذخایر غنی گاز، این صنعت می تواند انرژی ارزان تری نسبت به سایر رقبا در اختیار داشته باشد و محصولاتی رقابتی تر را روانه بازار کند.
کارشناسان بر این باورند که حتی با آزاد سازی قیمت گاز، صنعت شیشه و بلور کشور مزیت اقتصادی خود را حفظ خواهد کرد چرا که ماده اولیه و مرغوبی در معادن کشور وجود دارد که سایر رقبا از آن بی بهره اند.
هم اکنون بیشتر معادن سیلیسیوم از سوی بخش خصوصی استخراج شده و فراوری این ماده معدنی نیز در داخل کشور انجام شده و در اختیار واحدهای تولیدی شیشه و بلور قرار می گیرد تا آنها مواد خام را به محصول نهایی تبدیل کرده و زنجیره تولید را کامل کنند.
ایران بیش از نیم قرن در صنعت شیشه و بلور سابقه فعالیت دارد که بخشی از محصولات خود را طی این مدت روانه بازارهای خارجی کرده و در صورت رونق این صنعت، در مناطق کمتر توسعه یافته کشور اشتغالزایی قابل توجهی را به وجود خواهد آورد.
برچسبها: صنعت شيشه ايران
همیشه نوع خاصی از درد همراه با شکستن نمایشگر گوشی بوجود می آید که نمی توان آنرا توضیح داد و بسیاری از اشخاصی که با این مشکل مواجه شده اند می دانند که این موضوع چه حسی در فرد بوجود می آورد.
تولید کنندگان این موضوع را به خوبی می دانند و به همین دلیل است که هر گوشی یا لپ تاپی که از راه می رسد سختی و استحکام عالی نمایشگرهای خود را به رخ می کشد. اما دانشمندان ژاپنی نوع خاصی از شیشه را توسعه داده اند که به داستان ترک خوردگی های دردناک نمایشگر گجت های مختلف پایان می دهد و چه پایان شیرینی می تواند باشد!
در یک مقاله که در روزنامه ساینتفیک ریپورت (Scientific Reports) منتشر شده است محققانی از دانشگاه توکیو شکل جدیدی از شیشه ای را معرفی کرده اند که مثل یک فلز می تواند قوی و مستحکم باشد.
آنها با اضافه کردن نوعی از اکسید آلومینیوم بنام آلومینا (alumina) به شیشه، توانستند ماندگاری و دوام آنرا بطرز باور نکردنی بهبود ببخشند.
آلومینا به هم پیوستگی بالایی در تفکیک انرژی دارد. به این معنی که اتم ها با بهبود دوام شیمیایی یکدیگر را محکم نگه داشته اند.
متاسفانه اضافه کردن شیشه به آن بسیار دشوار است چرا که باعث می شود کریستال دی اکسید سیلیکون تشکیل شود. با این حال این تیم ژاپنی با کمک موسسه تحقیقاتی تابش سنکروترون ژاپن (Synchrotron Radiation Research Institute)، راه ترکیب کردن این دو را پیدا کردند و نتیجه آن انقلابی در صنعت شیشه سازی است که می تواند پایانی برای کابوس افتادن گوشی یا تبلت شما و شکستن نمایشگر آنها باشد.
با این حال اعضای تیم اقرار کرده اند که نیاز به پیدا کردن یک راه حلی برای تبدیل این روش اختلاط جهت تولید انبوه این محصول را دارند. بنابراین تا زمانی که آنها موفق به انجام این کار شوند، مراقب گجت های ارزشمند خود باشید و یا برای آنها قاب های محکم و مناسب خریداری کنید.
.
برچسبها: شيشه هاي جديد
در سال 2007، تولید جهانی مواد دیرگداز در حدود 34 میلیون تن تخمین زده شده است و انتظار می رود که این مقدار در سال 2010 به 42 میلیون تن برسد.
مخصوصاً برای صنعت شیشه در 2 تا 3 سال آینده، برای مثال، دیرگدازهای چینی در هند، آسیای جنوب شرقی و بخش هایی از اروپا، فروخته می شود و شرکت های اروپایی امروزه، تأسیسات تولید دیرگدازی را در بخش هایی از دنیا تأسیس کرده اند.
به عنوان نتیجه ای از وجود تولیدکنندگان متعدد در بازار جهانی، انتخاب های گسترده ای تر برای منابع دیرگداز ایجاد شده است و بازار رقابتی بر مبنای قیمت، موجب می شود تا دیرگدازهای جدید، یک گزینه ی جذاب باشند.
بسیاری از تولیدکنندگان یاد گرفته اند تا کیفیت محصولات خود را بهبود داده و بدین صورت علاوه بر بازارهای داخلی، محصولات خود را در کشورهای دیگر نیز به فروش برسانند.
به هر حال، این مسئله بسیار مهم است که به طور دقیق گسترش مواد دیرگداز مورد استفاده در صنعت دیرگداز را ارزیابی کنیم و بدین شکل، اطمینان حاصل کنیم که کارایی مورد نیاز برای تولید مؤثر و طولانی مدت، افزایش یابد.
این مقاله برخی روش های مورد استفاده برای ارزیابی کارایی مواد مورد استفاده در تولید شیشه را مورد ارزیابی قرار داده است و آثار بالقوه ای را هایلایت کرده است که در تولید شیشه ایجاد می شود. بسیاری از موضوعات بیان شده، برای تولیدکنندگان شیشه مهم می باشد در حالی که ممکن است این احساس ایجاد گردد که این موضوعات در طی سال ها حل گردد. همچنین تولید مواد جدید موجب می شود تا بسیاری از مسائل ایجاد شده در این زمینه، حل گردد.
اول از همه، ما در برخی تصاویر، استفاده ها از دیرگدازها را در صنایع با دمای بالا را مشاهده می کنیم. شکل 1 نشاندهنده ی مصرف مواد دیرگداز در صنعت فولاد جهانی است. بر طبق این تصویر، این مشخص شده است که بیش از دو سوم از دیرگدازهای در دنیا در صنعت فولاد، مصرف می شود. در مقایسه، صنعت شیشه یک بخش اندک از دیرگدازها را به طور سالیانه مصرف می کند. این میزان از مصرف، در حدود نیم میلیون تن در سال می باشد.
همانگونه که در شکل 2 مشاهده می شود، مصرف سالانه ی دیرگدازها بوسیله ی صنعت شیشه، در حدود 0.65 تا 0.85 میلیارد دلار ارزش دارد که از این میزان، 45 % مربوط به دیرگدازهای ریخته گری شده از مذاب می باشد.
در کل، این فروش نشاندهنده ی سهم اندکی از ارزش سالانه ی جهانی این بازار است.
با وجود این، تولیدکنندگان شیشه هنوز هم نیازمند دیرگدازهای با کیفیت بالا برای کوره هایشان هستند تا بدین صورت عمر مفید کوره هایشان، افزایش یابد و از این رو، میزان هزینه های تولید را کاهش دهند.
تولید جهانی شیشه ی فلوت، بطری، الیاف شیشه و شیشه های خاص، در حدود 100 میلیون تن در سال است (شکل 3).
در تمام مقادیر، چین در نظر گرفته نشده است، به هر حال، یک تخمین در سال 2005، این مسئله را نشان داده است که شیشه ی فلوت تولیدی در حدود 20 مگا تن در سال است که این میزان 50-60 % تولید در سایر مکان ها غیر از چین است.
در جهان در حدود 300 خط تولید شیشه ی فلوت وجود دارد که نیمی از آنها در چین قرار دارند.
حدود 5 کیلوگرم از مواد دیرگداز برای تولید هر کیلوگرم شیشه مصرف می شود و هزینه ی این دیرگدازها حدوداً 8.5 دلار بر هر تن شیشه ی تولیدی می باشد. هزینه بر واحد تن شیشه برابر با 2 % بر تن بازده می باشد. بنابراین، دیرگدازها به طور نرمال، بزرگترین جزء یک ساختار کوره می باشد و بیشترین میزان هزینه برای هر تعمیری، هزینه ی این دیرگدازهاست.
کارایی آنها می تواند بر روی عملکرد و کیفیت محصول نهایی، اثرگذار باشد و از این رو، بر روی اقتصاد فرایند اثرگذار است. میزان زوال دیرگدازها بر روی عمر مفید کوره، اثر دارد و به عنوان یک نتیجه این مسئله بر روی برنامه ریزی تعمیر کوره نیز اثرگذار است.
بنابراین، این مواد اجزای ضروری فرایند شیشه سازی هستند و بر روی موفقیت تجاری این فرایند نیز اثرگذار هستند.
در شکل 4 برخی از نواحی مهم از لحاظ کارایی را نشان می دهد.
نواحی در تماس با شیشه یعنی بلوک های دیواره ای و بخش گلویی، مستعدترین نواحی کوره برای خوردگی می باشند.
برای بیشتر کوره ها، این نواحی بحرانی به احتمال زیاد تعیین کننده ی عمر کوره هستند بنابراین، این مهم است که به طور صحیح مقاومت این دیرگدازها در برابر دمای بالا را مورد ارزیابی قرار دهیم.
آزمون های متعددی برای ارزیابی دیرگدازهای در تماس با مذاب شیشه وجود دارد و این آزمون ها، به طور کلی به آزمون های دینامیک و استاتیک طبقه بندی می شوند.
در آزمون های استاتیک خوردگی، نمونه ی دیرگداز با استفاده از سیمان در یک موقعیت ثابت می شود و اجازه داده نمی شود که نمونه حرکت کند. این نمونه در داخل مذاب شیشه قرار داده می شود. در آزمون دینامیک، حرکت های پیوسته ای از نمونه در داخل شیشه ی مذاب، وجود دارد.
در دمای معمولی، خرده شیشه ها در بوته ی پلاتینی قرار داده می شود و سپس در کوره قرار داده می شود و نمونه حرارت داده می شود. وقتی دمای آزمون به دمای مورد نظر رسید، نمونه ها در داخل شیشه قرار داده می شوند. ارزیابی خوردگی بوسیله ی اندازه گیری تغیر حجمی، برآورد می شود.
آزمون دینامیک به طور واقعی تر شرایط شیشه ی مذاب و شرایط خوردگی سایشی بالا را نشان می دهد. خوردگی سپس ده برابر در سطح مشترک سه گانه بیشتر است.
شکل 5 کارایی سه دیرگداز تولید شده با روش ریخته گری از حالت مذاب را در شیشه ی سودالایم، نشان می دهد. همانگونه که در آزمون دینامیک، مشاهده می شود، در واقع، خوردگی در آستر شیشه ای و سایر نواحی با سایش بالا، زیاد می باشد.
چرخش نمونه در طی آزمون، از تشکیل یک لایه ی مرزی محافظ در سطح مشترک شیشه/ دیرگداز جلوگیری می کند. تشکیل یک چنین لایه های مرزی در آزمون خوردگی استاتیک، می تواند موجب محدود شدن کاربرد گردد.
آزمون استاتیک می تواند برای مقایسه ی نمونه ها مورد استفاده قرار گیرد اما آزمون های دینامیک با کارایی واقعی نمونه، ارتباط بیشتری دارند.
ارزیابی ها از خوردگی واقعی در زمانی بسیار مهم هستند که دیرگدازهای جدیدی را در تماس با شیشه، استفاده کنیم. این مسئله برای AZS ها مهم می باشد، زیرا تغییر ترکیب آنها در داخل بلوک، بارتغییر ترکیب در قطعات مشابهی که در داخل بلوک، قرار دارد، قابل مقایسه است.
شکل 6 نشاندهنده ی تغییر در اتلاف حجمی حاصل از خوردگی با تغییر دما می باشد. در دمای 1550 ℃، سه ماده ی AZS برابر با D، E و F با استفاده از آزمون خوردگی دینامیک، مورد ارزیابی قرار گرفته اند. از مقادیر بدست آمده، این فهمیده می شود که ماده ی F دارای اتلاف حجمی بیشتری دارد که این میزان از اتلاف در حدود 52 % می باشد.
همچنین آنالیزهای دیگر (شکل 7)، نشاندهنده ی این است که ماده ی F دارای بالاترین درصد اجزای غیر ASZ در فاز شیشه می باشد. این میزان حدود 8.5 % می باشد.
فاز شیشه ای در کل حداقل فاز تشکیل دهنده ی مواد ASZ می باشد و این فاز، جایی است که حملات شیمیایی در آن اتفاق می افتد.
مشابه در نظر گرفتن اثرات خوردگی شیشه بر روی سایش دیرگدازهای در حال تماس با شیشه ی مذاب، ما باید همچنین اثرات بالقوه ی مربوط به دیرگدازهای خورده شده بر روی کیفیت شیشه را نیز در نظر بگیریم.
یک منبع قابل توجه برای تلفات شیشه می تواند به دلیل وجود مواد جامد، شیشه ای و یا حباب هایی باشد که از دیرگدازها ایجاد شده اند.
شکل 8 نشان دهنده ی یک سری اطلاعات در مورد دیرگداز ASZ محتوی 33 % زیرکونیا می باشد که ما برای استفاده در کوره های شیشه ی بطری، در نظر گرفته ایم.
این داده ها با سایر محصولات موجود در بازار قابل مقایسه است و این انتظار وجود دارد که کارایی این مواد با مواد موجود در بازار مقایسه می باشد.
به هر حال، وقتی نشت فاز شیشه ای در دمای بالا را در دمای 1500 ℃ مورد ارزیابی قرار می دهیم، تغییرات حجمی شگف آور می باشد (شکل 9).
ماده ی H دارای مقادیر بالاتر از نشتی است که این مسئله به دلیل نوع ماده می باشد. این نشتی در سطح نمونه مشهود است.
یک نتیجه ی حد مورد قبول ماکزیمم برابر با 2 % برای ابرساختارها مورد انتظار است اما نتایج اندازه گیری شده، مقادیری بیش از 4 % را نشان می دهد و این بالاتر بودن از حد مجاز، منجر به افزایش ریسک خرابی در شیشه می شود.
همانگونه که به طور مناسب مستندسازی شده است، تفاوت در کارایی نشتی، با اکسیداسیون نمونه ها در داخل دیرگدازهای AZS در طی تولید، مرتبط است. ماده ای که به طور جزئی اکسید شده است، دارای پتانسیل ایجاد نشتی بالایی است.
استفاده از این ماده در کاربردهای پیشنهاد شده، می تواند دارای اثر فاجعه باری بر روی کیفیت شیشه باشد مخصوصاً در طی مراحل اولیه ی کار کوره. در این مراحل، ریسک ایجاد عیوب در شیشه مانند عیوب کریستالی و زیرکونیای دندریتی در محصول نهایی، افزایش می یابد.
ارزیابی تشکیل تاول (بلیستر) ایجاد شده به دلیل وجود ناخالصی هایی همچون اکسید آهن در AZS همچنین مهم می باشد که علت آن، اثرگذاری بر روی کیفیت شیشه می باشد.
در این ارزیابی از یک دیسک روشن از جنس دیرگداز استفاده می شود. این دیسک در داخل مذاب قرار داده می شود و تعداد تاول ها بر واحد سطح، اندازه گیری می شود.
شکل 10 دو ماده ی I و j را نشان می دهد که مورد ارزیابی قرار گرفته است.
ماده ی I دارای میزان تشکیل تاول کمتری است و به طور ایده آل، مقادیر پایین مورد قبول می باشد. به هر حال، مقادیر بیشتر تاول (در حدود 45 بر واحد سانتیمتر مربع)، موجب می شود تا این مواد برای استفاده، مناسب نباشند.
علاوه بر ارزیابی کارایی دیرگدازهای در تماس با شیشه و اثر آنها بر روی کیفیت شیشه، ارزیابی دقیقی از مواد در سایر نواحی انجام می شود تا بدین صورت اطمینان حاصل گردد که عملیات به طور مناسب انجام شود.
شکل 11 داده های نمونه وار مربوط به سیلیسی را مورد بررسی قرار داده که در سقف کوره ی شیشه ی فلوت، مورد استفاده قرار می گیرد، را نشان می دهد.
همانگونه که می توان مشاهده نمود، خواص شیمیایی و فیزیکی این مواد جدید، به طور عمومی مشابه با محصولات سیلیسی مورد استفاده در حال حاضر می باشد. بنابراین، این داده ها، شگفت آور نیست.
به هر حال، در طی حرارت دهی کوره، انبساط سقف بطور قابل لمسی از میزان در نظرگرفته شده، فراتر می رود و بدین صورت، کنترل آن مشکل می شود. این مسئله منجر به اعوجاج در سقف و باز شدن اتصالات طولی سقف می شود. این مسئله به طور بالقوه می تواند منجر به افزایش نیاز به نگهداری و کاهش کیفیت شیشه شود اگر، مواد قلیایی کندانس شده بر روی این سقف، موجب بروز حفره در داخل آن شود.
نمودارهای انبساط این دو ماده در شکل 12 آورده شده است. این نمودارها، مشاهدات منتج شده را تأیید می کنند. نمودار مربوط به محصول کنونی به طور نمونه وار، نموداری است که در آن از سیلیس با کیفیت بالا استفاده شده است. به هر حال، سیلیس جدید به عنوان نتیجه ای از پخته شدن، شروع به منبسط شدن می کند و بنابراین، سطح بالایی از کوارتز استحاله نیافته، باقی می ماند.
بنابراین، وقتی محصولات جدید انتخاب می شود و همچنین برای اهداف کنترل کیفی، این مهم است که خواص حیاتی نمونه در شرایط سرویس دهی، بررسی گردد. اگر چه سیلیس ماده ی ارزان تر نسبت به دیرگدازهای ریخته گری شده است، این حیاتی است که عملیات شیشه، عمر کوره و کیفیت شیشه، بررسی گردد.
یکی دیگر از نواحی مربوط به کارایی در کوره های شیشه ی فلوت، حمام قلع می باشد. امروزه، 95 % از شیشه ی فلوت جهان، با استفاده از فرایند فلوت و استفاده از حمام قلع، تولید می شود.
به طور خاص، کارایی بلوک های کف حمام قلع، به طور قابل توجهی، مهم می باشد. بلوک ها عمدتاً از جنس خاک نسوز آلومینوسیلیکاتی هستند.
یک سری موضوعات در این زمینه مشاهده شده است. پوسته پوسته شدن نفلین هنوز هم بدترین مشکل مشاهده شده در این بخش می باشد.
تشکیل نفلین منجر به انبساط حجمی و ایجاد عدم تطابق در انبساط گرمایی می شود که این مسئله منجر به جداشدن ماده از بدنه ی اصلی می شود.
آزمون نفوذ مواد قلیایی، برای سه ماده در دوره ی بسط داده شده انجام شده است و میزان نفوذ هم به صورت بصری و هم میکروسکوپی، ارزیابی شده است.
یکی دیگر از موضوعات مربوط به حمام قلع، تشکیل حباب سطحی بر روی شیشه به دلیل ترشح گرمایی بلوک می باشد. این مسئله زمانی بوجود می آید که اندازه ی متوسط تخلخل ها، کوچکتر از قطر مولکول های گازی باشد.
این مسئله با استفاده از آزمون نفوذ هیدروژنی، ارزیابی می شود. این مهم است که نواحی مختلف بلوک را از لحاط نفوذ، بررسی کنیم.
مقادیر مربوطه برای مواد K، L و M در شکل 13 نشان داده شده است.
مشابه با بسیاری از مواد دیرگداز، یک تعادل در خواص، برای بهینه سازی کاری، ضروری است.
شکل 14 کمک می کند تا رابطه ی میان نفوذ و نفوذپذیر هیدروژن را بدست آوریم.
نواحی با تعادل قابل قبول میان این دو پارامتر، در داخل مربع نشان داده شده است.
مطالعات اخیر نشان داده است که مقدار فاز شیشه ای در بلوک، نقش مهمی در ایجاد پوسته پوسته دارد.
بنابراین، ارزیابی میزان فاز شیشه ای شاید در زمان انتخاب دیرگدازهای مربوط به بلوک حمام، انجام شود.
علاوه بر ارزیابی کارایی مربوط به افزایش تعداد بلوک های دیرگداز بر روی کارایی، یک نسل جدید از بلوک های کلسیم آلومیناتی امروزه در بازار موجود است و از این رو، انتخاب قابل توجهی برای تولیدکنندگان شیشه وجود دارد.
بنابراین، فرصت های زیادی در زمینه ی استفاده از دیرگدازهای جدید برای صنعت شیشه، وجود دارد، اما مسئله ی حیاتی، ارزیابی کارایی این دیرگدازها در هنگام سرویس دهی است.
ارزیابی مستقل محصولات دیرگداز، مزیت های مناسبی در جهت ایجاد اطمینان در زمینه ی استفاده از آنها، ایجاد می کند.
برچسبها: دير گدازهاي مصرفي در صنعت شيشه, صنعت شيشه
در دنیای امروز میل فزاینده افراد به استفاده از انواع شیشه در زندگی مسئلهای جالب توجه است، آسمانخراشهای شیشهای، آپارتمانهای بلندبالا با دیوارهای شیشهای، اتاقکهای شیشهای، پنجرههای وسیع رو به شهر در اتاق کارها و حتی استفاده از شیشه بهجای کاشی و سرامیک در کف و دیوارهای ساختمان از دستاوردهای دنیای شیشهای امروز است. فرصت امروز تلاش کرده تا در این گزارش چند و چون سرمایهگذاری در یک کارخانه تولیدکننده شیشه را از نظر بگذراند و شرایط بازار و فرصتهای سرمایهگذاری در آن را بررسی کند.
توجیه اقتصادی بالا در مواد اولیه داخلی
کــارشنــاســان اقتصــادی معتقـدنـد سرمایهگذاری باید در حوزههایی باشد که توجیه اقتصادی بالاتری دارد و سرمایهگذار در حوزه خود بتواند مواد اولیهاش را در داخل کشور و با سهولت تهیه کند تا تولید توجیه اقتصادی داشته باشد. در تولید شیشه بهعنوان یکی از صنایع ساختمانی با توجه به اینکه حدود صددرصد مواد اولیه در داخل کشور بهراحتی قابل دسترسی و دستیابی است میتوان گفت این سرمایهگذاری توجیه اقتصادی بالایی را به همراه دارد.
سیلیس، سدیم کربنات، آهک، اکسیدمنیزیم و دولومیت مواد اولیه شیشه هستند که معادن این مواد در ایران وجود دارد و تمامی این مواد با سهولت و قیمت پایین در دسترس است و شاید همین مسئله نخستین و مهمترین مزیت این سرمایهگذاری به حساب بیاید. به ظن کارشناسان و تولیدکنندگان این حوزه، این صنعت میتواند صنعت درآمدزایی برای کشور باشد و با موفقیت موجب سود برای سرمایهگذار و کشور شود.
تکنولوژیهای مدرن به صنعت شیشه هم رسید
تحقیقات نشان میدهد که پیشرفت تکنولوژی به صنعت شیشه هم رسیده و طی پنج سال اخیر این صنعت در دنیا و همچنین در کشور بسیار ارتقا پیدا کرده و با تکنولوژیهای جدید بهرهوری بالاتری را به دست آورده است. اصلیترین بخش یک کارخانه تولیدکننده شیشه، ماشینآلات خط تولید آن است که طی سالهای اخیر چند نفر از تولیدکنندگان ایرانی هم تلاش کردهاند تا همپای کشورهای اروپایی این ماشینآلات را بهروز کرده و سیستمهای خود را در راستای افزایش بهرهوری ارتقا دهند.
در تکنولوژیهای مدرن نیروی انسانی کمتری درگیر کار است و انرژی کمتری برای تولید نهایی صرف میشود به علاوه حجم تولید افزایش مییابد اما بسیاری از کارخانههای داخلی همچنان با سیستمهای سنتی و ماشینآلات گذشته در حال فعالیت هستند که میتوان ارتقای این ماشینآلات و سیستمها را هم بهعنوان یک فرصت سرمایهگذاری دیگر در نظر گرفت.
بیمحلی شیشه به تحریمها و مسائل سیاسی
قریب به اتفاق تولیدکنندگان شیشههای ساختمانی در کشور معتقدند که تحریمها تاثیر منفی روی کسبوکار آنها نداشته و حتی در مواقعی شرایط را برای آنها سودآورتر هم کرده است. درواقع در صنایع شیشه به دلیل اینکه مواد اولیه در کشور تامین میشود و مزیتهایی چون انرژی ارزان، نیروی حرفهای خوب، معادن باکیفیت و هزینههای پایین در این صنعت وجود داشته، تحریمها نتوانسته تاثیر منفی روی این حوزه بگذارد. همچنین با مقداری توجه و دقت متوجه این نکته میشویم که در سالهای اخیر بهرغم صنایعی که دچار مشکل شدند و بسیار افت کردند صنعت شیشه افت نکرده و حتی رو به پیشرفت هم بوده است.
فعالان این حوزه از طرفی بازار آینده این کار را روشن دیده و اطمینان میدهند با توجه به اینکه اقبال عمومی به استفاده هرچه بیشتر از شیشه خوب بوده و همچنان هم مردم تمایل بیشتری به استفاده از شیشه در جایجای زندگی خود نشان میدهند میتوان آینده خوبی را برای این کسبوکار متصور بود بهگونهای که حتی پیشبینی میشود از شیشه به جای مصالحی مانند کاشی و سرامیک هم در آینده استفادههای بسیار بیشتری شود. همچنین سود حاصله از این کسبوکار را برای تولیدکننده بین ۵۰ تا ۷۰درصد برآورد میکنند.
فرصتهای ناب صادراتی
به گزارش اقتصاد آنلاین به نقل از دریک آنلاین، یکی دیگر از بخشهای خوشایند این صنعت، صادرات است که در آن بخش هم مشتریان خوبی برای شیشه ایران در کشورهای اطراف وجود دارد، درواقع به دلیل اینکه تولید شیشه در ایران هزینه تمام شده پایینی دارد و قیمت تعیین شده جهانی برای شیشه بالاتر از قیمت تعیین شده داخلی است، بسیاری از کشورها ازجمله افغانستان، پاکستان، عمان، عراق، ترکیه و حتی گرجستان بخش زیادی از شیشههای مورد نیاز خود را از تولیدات ایران تامین میکنند بهگونهای که برآورد میشود در کمترین حالت حداقل ۶۰درصد تولیدات کارخانههای داخلی، صادر میشود.
سودآوری در صنایع پاییندستی
تولیدات کارخانههای شیشه به دو دسته تقسیم میشود؛ بخش اول را که تولید شیشه تخت از ترکیب مواد اولیه است اصلیترین بخش این صنعت معرفی میکنند که درواقع جامهای غولپیکر شیشههای خام در این کارخانهها تولید میشود و سپس برای فرآوری و تولید انواع شیشههای رفلکس، لمینیت، دکوراتیو، ساتینا، دوجداره و نشکن، ضدگلوله و آیینهها به کار گرفته میشوند.
شیشه بیرنگ یا همان شیشه فلت در بازار امروز حدود متری ۸ تا ۱۰هزار تومان به فروش میرسد که در مقایسه با قیمت سایر انواع شیشهها، چندین برابر کمتر است، این در حالی است که ارزش افزوده بیشتر در تولید انواع شیشههای فرآوری شده است و نیاز است تا توجه ویژهتری به حوزه صنایع جانبی شیشههای فلت داشت.
سرمایههای مورد نیاز
درخصوص سرمایههای مورد نیاز برای راهاندازی یک کارخانه تولیدکننده شیشه فلوت با متراژ معمول روزی ۶۰۰ تا ۸۰۰ تن، شما بین ۳۰۰ تا ۴۰۰میلیارد تومان سرمایه اولیه میخواهید، همچنین خط تولید شما در مساحتی به متراژ ۶۰تا۷۰ هزار متر باید بنا شود و برای این میزان به ۶۰۰ تا ۸۰۰ نفر نیروی انسانی که بهصورت سه شیفت در شبانهروز کار کنند نیاز دارید. برای اخذ مجوز هم باید به وزارت صنعت، معدن و تجارت مراجعه کرده و مراحل اداری آن را طی کنید.
یکی از مهمترین دلایلی که ورود به این حوزه را قدری مشکل کرده همین مبلغ بالای سرمایه مورد نیاز برای راهاندازی کارخانه است، ازاینرو سرمایهگذاران بالقوه در بازار امروز تلاش میکنند در صنایع پاییندستی شیشه ورود پیدا کنند، در صنایع فرآوری و پاییندستی شیشه، با توجه به اینکه چه کالایی را میخواهید تولید کنید یعنی از انواع شیشههای رفلکس، لمینیت، دکوراتیو و… هر کدام مبلغ سرمایهگذاریشان با توجه به حجم تولید متفاوت است، برآوردها نشان میدهد که با سرمایهای حدود ۴میلیارد تومان هم قادر به شروع سرمایهگذاری در این بخشها خواهید بود.
برچسبها: صنعت شيشه
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
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

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
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
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
Tin Bath Atmosphere Recycling
Nitrogen / Hydrogen Atmosphere Recycling System For Tin Baths In Float Glass Plants
What is it?
The recycling system is a further development toward tin bath atmosphere quality improvement. Instead of venting the atmosphere outside the tin bath, the mixture of Nitrogen/Hydrogen is pumped out continuously, purified to fresh N2/H2 specifications and re-injected back into the tin bath.
The tin bath atmosphere is extracted at several points on both sides of the tin bath casing. As the tin bath atmosphere is hot, the gas is cooled down for further processing via heat exchangers.
Then the cooled gas passes through a first filtering assembly where the main particles are trapped before being pumped and discharged to H2S removal columns.
After having passed through the H2S removal columns, the gas is filtered again and then fed to the Oxygen purifier device where oxygen content is removed from the gas.
The water particles and vapor are removed via a chemical dryer. The purified gas is then cooled down, filtered and re-injected into the tin bath atmosphere.

Facts about tin bath atmosphere recycling
We have conducted an evaluation of more than 20 float lines in operation with and without recycling system to determine the influence of the recycling system.
Below are summarized the main conclusions:
- A recycling system allows to recycle up to 50% of the total fresh atmosphere injected in the tin bath (N2 + H2). Up to 70% of the atmosphere can be recycled in some cases. This means that if a total 2000 Nm3/h N2 + H2 is injected in the atmosphere, with a recycling system only 1000 Nm3/h are needed as fresh supply and the other 1000Nm3/h are recycled for a constant turnover ratio.
- The H2 is recycled as well. If the N2 contains for example 7% H2 at the recycling inlet, the output recycled N2 will have minimum 6.5%H2 with 0,5% being losses in the deoxo to reduce the O2 ppm.
- All tin defects included as a percentage of total defects in glass were from 9,5% to 15% in float lines without recycling as compared with less than 0,5% in lines with a recycling system.
- Tin baths without a recycling system add each year 4 to 5% of the total amount of tin to compensate for tin losses, dross and evaporation as compared to less than 1,5% with tin baths equipped with a recycling system. The dross is reduced significantly with a recycling system.
- Drips, micro drips, top specks are reduced to virtually zero in tin baths with recycling systems. This compared to 40 to 90drips in average for 10m2 of glass in tin baths without recycling system.
- Tin baths with a recycling system work with pressures less than 20 Pa as compared to higher pressures in other tin baths.
- The N2 turnover in a tin bath with recycling can be increased 2 to 3 times more than in other baths (N2 turn over means how many times per hour is the N2 inside the tin bath completely replaced with fresh N2. Good practice recommends minimum 3 to 5 times per hour total N2 turnover).
- The bigger N2 turnover has a great effect on glass quality and can only be achieved with a recycling or extraction of N2 without significantly increasing the amount of fresh supply.
- Tin baths with a recycling system have decreased the concentration of H2 in nitrogen from 8 to 9% down to 4 to 5%. As a result they use two times less H2 and recycle up to 50% of the injected H2.
- Tin bath roof and cooling equipment is cleaned up to 30 times a year in tin baths without recycling. This compares to less than 6 times a year in tin baths with recycling.
- Cooling capacity in the float bath is reduced by approximately 20% ( less flat coolers are used)
- The recycling can be installed or retrofitted any time during production without generating production losses or deteriorating glass quality. It is typically done during a change of thickness or color.
- The recycling is a must for tin baths with intra float beams used for CVD (Chemical Vapor Deposition) inside the tin bath.
Space requirements
See the sketch below with the dimensions and space requirements. All dimensions are in mm. Minimum height required under the tin bath is 3000mm. Other heights can be accommodated, to be discussed.

How much will you save ?
Savings in N2 fresh supply
In normal production depending on the float line capacity, an average of 1500 to 2000 Nm3/h of pure N2 is supplied to the tin bath roof. With a recycling system, at least 50% of this flow is recycled back in to the tin bath reducing the fresh supply in half. (this does not take into account production savings due to minimum tin bath roof blow off, five to ten times less frequent cleaning of the equipment around the tin bath etc.)
Savings in H2 fresh supply
In normal production depending on the float line 150 to 200 Nm3/h of H2 is supplied to the tin bath roof. With a recycling system this will be reduced by at least 30 to 50%.
Production savings due to improved quality
Production loss due to tin bath defaults is specific to each plant and it is not possible to quantify without plant specific information.
The chart below shows the impact of a recycling installation on tin bath drips in an actual plant in France:

How much it costs?
The recycling system is tailored to each float glass plant and the cost will be dependent on many parameters that are inherent to each plant. Our specialist will be glad to make a detailed quotation for each specific case.
Depending on the budgetary constraints, plant size, lay out and configuration of each particular plant, there are several alternatives, however the most common are:
- Option 1: Turn key installation. The budgetary cost will be 2 to 2.5million USD
- Option 2: Supply of equipment only. The plant makes all utilities (civil works, electrical, piping, etc.) interconnections on site itself under the supervision of our engineers. The budgetary cost will be 1.5 to 2 million USD.
- Option 3: We install the recycling system at our own cost. The plant pays for the amount of recycled gas supplied into the float bath by the recycling system and for utilities cost.
The price of recycled gas will be the same as the price paid for the fresh supply.
This is the most optimum solution as the recycled gas is equal to the amount of reduced fresh supply which the plant won’t have to pay to the supplier of N2/H2.
Basically it costs nothing to the plant, but it brings tremendous advantages in quality improvement and tin bath operation. In order to qualify for this option, the amount of recycled gas must be greater than 700Nm3/h. (fresh supply of 1200Nm3/h or greater)
Utilities and consumptions
Following would be the required utilities consumptions for a standard recycling equipment
Total electrical power :
| 1. Supply | : | 400 volts, 50 / 60 cycles | |
| 2. Installed Electrical Load | : | 300 kW | |
| 3. Electrical Consumption | : | 150 kW/h | |
| 4. 3 - phase power cable from your mains to our electrical cabinets | |||
Chilled Cooling water for Deoxo:
| 1. Supply Temperature | : | 12°C | |
| 2. Supply Pressure | : | 2 to 5 bars | |
| 3. Flow Rate | : | 20 m3/hr | |
| 4. Pipe Size | : | ND80, Flanged | |
| 5. Cooling Water Outlet T°C | : | 10°C temperature rise |
Chilled Cooling water for blower:
| 1. Supply Temperature | : | 12°C | |
| 2. Supply Pressure | : | 2 to 5 bars | |
| 3. Flow Rate | : | 5 m3/hr | |
| 4. Pipe Size | : | ND50, Flanged | |
| 5. Cooling Water Outlet T°C | : | 10°C temperature rise |
Cooling water for condensers
| 1. Supply Temperature | : | 30°C | |
| 2. Supply Pressure | : | 2 to 5 bars | |
| 3. Flow Rate | : | 200 M3/hr | |
| 4. Pipe Size | : | 2 x ND150, Flanged | |
| 5. Cooling Water Outlet T°C | : | Max 3°C Temperature rise | |
| 6. Cooling water return pressure | : | 0.8 bar lower than in inlet supply pressure. |
Total instrument air:
| 1. Flow | : | 3 Nm3/hr | |
| 2. Quality | : | Dry & Oil free, from plant instrument air network | |
| 3. Pressure | : | Approx 5 to 6 bars | |
| 4. Pipe connection | : | ND 20 |
Total instrument N2:
| 1. Flow | : | 1 Nm3/hr | |
| 2. Quality | : | From float bath instrument N2 | |
| 3. Pressure | : | Approx 3 to 6 bar | |
| 4. Pipe connection | : | ND 15 |
Some Pictures of a Typical Recycling Installation
Below are some pictures from most recent installation of a complete recycling for a capacity of 1300Nm3/h.
برچسبها: بازيافت اتمسفر حمام قلع, حمام قلع
Glass Melting Furnaces
The type of furnace for melting glass typically depends on the type and quantity of glass being produced, and the local fuel and utility costs. While there are exceptions, the following discussion describes the primary furnace types and the glass segments that most commonly use each style.
There are two types of glass melting furnaces: Pot furnaces and Tank furnaces.
Pot Furnaces are structures built of refractory materials in which there is no contact between the furnace and the glass. Glass is melted in several pots made of refractory materials which are resistant to glass attack at high temperatures. The pots are charged with a batch, which is melted over a number of hours and worked on a 24 or 18 hour cycle. An average pot can hold 600-700 kg of glass. Pot furnaces are used where the glass is formed by hand and mouth blowing. One of the main advantages of this system is that several types of glasses can be melted at the same time. A pot can be used for about 30 melting cycles and thus produce between 18 and 21 tonnes of glass.
Fuel economy is normally achieved by recuperation, i.e., the pre-heating of combustion air by waste heat from the furnace exhaust gases. In this system the pre-heating of the combustion air is done by passing the air through metal tubes on the outside of which the exhaust gases flow towards the chimney. Thus the heat exchange is continuous. Electricity can also be used for melting.
Tank furnaces
Tank Furnaces are used where continuous flow of glass is needed to feed automatic glass forming machines. They are more economical in their use of fuel and are used mainly for the large scale production of containers, flat glass, electric bulbs, tubing and domestic machine made tableware. A large float glass furnace can have a capacity of 2,000 tonnes.
A tank furnace consists of a bath, built of a very special high refractory material, which can resist chemical attack of molten glass at temperatures in excess of 1500°C and a superstructure where combustion takes place. The quality of refractory materials, used for building the bath, has improved to such an extent that whereas some 30 years ago, the life of a furnace was well below 2 years, it is now over 9 years.
In order to achieve high melting temperatures and fuel economy, a regenerative or recuperative system is used. Both these systems utilise the waste heat of combustion for pre-heating the incoming combustion air.
While in the recuperative system the heat exchange between the combustion air and waste gases is continuous, in the regenerative system the waste gases are passed through a large chamber packed with refractory bricks arranged in a pattern which permits free flow of the gases. The brickwork is heated by the waste gases and after having been heated for some minutes, the direction of firing is reversed. Combustion air is passed through the chamber and the heat thus collected in the brickwork is used for pre-heating the combustion air. The firing is thus from right to left, during which time the right hand generator is heated and so there is a reversal of firing every x minutes. The cycle time can be changed for best heat exchange results and modern furnaces have computer managed control systems, which adjust the time of firing in each direction to achieve the best heat exchange conditions.
Heavy fuel oil or natural gas is normally used for firing tank furnaces. Glass, being an electrical conductor at high temperature, can also be melted by electricity. However, electricity is far too expensive and is normally used to boost the output from a gas or oil fired furnace. Nevertheless, technological progress in electric melting has enabled the use of all electric glass melting furnaces even at the high cost of electricity.
Unit melter
The term unit melter is generally given to any fuel-fired glass-melting furnace that has no heat recovery device. Generally, one is referring to an air/fuel-fired furnace when using this furnace term. However, most full oxy/fuel furnaces have no heat recovery system and are therefore, technically unit melters. Typically, the air/fuel unit melters are relatively small in size and are fired with 2 to 16 burners. Furnaces range in production from as large as 36 t of glass per day to as small as 230 kg of glass per day. Larger air/fuel unit melters are found in areas where fuel is extremely cheap. Frit, tableware, opthamalic glass, fiberglass, and specialty glasses with highly volatile and corrosive components are produced in unit melters. Due to the very low energy efficiency and the use of individual burners, the air/fuel unit melters are very amenable to oxygen-enhanced combustion techniques, including supplemental oxy/fuel boosting, premixed oxygen enrichment, and full oxy/fuel combustion. Oxy/fuel unit melters have been built as large as 320 t per day of glass to as small as 230 kg of glass per day.
Recuperative melter
A recuperative melter is a unit melter equipped with a recuperator. Typically, the recuperator is a metallic shell-and-tube-style heat exchanger that preheats the combustion air to 540 to 760°C. The furnace is fired with 4 to 20 individual burners. These furnaces range in size from as large as 250 t per day of glass to as small as 18 t per day of glass. These furnaces are common in fiberglass production but can also be used to produce frit. Some recuperative furnaces are used in the container industry, though this is not common. Furnace life is a function of glass type being produced. For example, a 6-year furnace life is typical for wool fiberglass. A typical recuperative melter is shown in the following figure.

Chart 1: Typical recuperative melter (side view)
The recuperative melter is amenable to supplemental oxy/fuel technique or the premixed oxygen enrichment technique. Oxygen lancing is typically not used. In the supplemental oxy/fuel technique, an air/fuel burner is simply replaced by an oxy/fuel burner. When premix is applied, oxygen injection into the air main typically occurs downstream of the recuperator to avoid problems associated with air leaks in the recuperator. Care should be taken in locating the oxygen diffuser.
These furnaces are good candidates for full oxy/fuel. Recuperative heat exchanger efficiencies are much lower than with regenerative furnaces, and therefore fuel savings can help to drive the conversion. Also, recuperative furnaces operate in a continuous and steady firing mode of operation similar to oxy/fuel furnaces.
All-electric melter
As the name implies, all-electric melters receive all of the energy for glass melting through electrical heating. Electric current is passed through the glass by means of electrodes. Because of the electrical resistance of the glass, the glass is heated by Joulean heating. Electrodes are typically made of molybdenum; however, tin oxide, platinum, graphite, and iron have also been used. The electrodes are usually rod-or plate-type and can be located in the melter side walls or bottom.
The refractory tends to degrade much faster in these furnaces, resulting in very short furnace campaigns, typically less than 2 years. Most of these furnaces are less than 36 t of glass per day; however, furnaces as large as 180 t per day have been built. A typical electric melter is shown in figure below.
Due to the design of these furnaces, there is typically no fit for oxygen-enriched combustion. One exception is “hot top” melters which provide some heat via burners located above the bath. In this latter case, supplemental oxy/fuel or premixed oxygen enrichment has been practiced.

Chart 2: Typical electric melter
Regenerative or Siemens furnace
The regenerative furnace was patented in the U.S. by Siemens Corporation in the late 19th century. While some design evolution has occurred, the basic concept has remained unchanged. In a regenerative furnace, air for combustion is preheated by being passed over hot regenerator bricks, typically called checkers. This heated air then enters an inlet port to the furnace. By using one or more burners, fuel is injected at the port opening, mixes with the air, and burns over the surface of the glass. Products of combustion exhaust out of the furnace through a nonfiring port and pass through a second set of checkers, thereby heating them. After a period of 15 to 30 min, a reversing valve changes the flow and the combustion air is passed over the hot checkers that were previously on the exhaust side of the process. The fuel injection system also reverses. After reversing, the exhaust gases pass through and heat the checkers that had previously heated the combustion air.
The Siemens furnace is the workhorse of the glass industry. Most flat glass and container glass are produced in this furnace type. Regenerative furnaces are also used in the production of TV products, tableware, lighting products, and sodium silicates. There are two common variants of the Siemens furnace: the side-port regenerative melter, and the end-port regenerative melter.
End-Port Regenerative Furnace
End-port regenerative furnaces are typically used for producing less than 230 t of glass per day. In an end-port furnace, the ports are located on the furnace back wall. Batch is charged into the furnace near the back wall on one or both of the side walls. The following figure shows the layout of a typical end port furnace. These furnaces are commonly used for producing container glass, but are also used for producing tableware and sodium silicates. For container production, a furnace campaign typically lasts 8 years.
Undershot of oxygen through lances and supplemental oxy/fuel have been used successfully on this type of furnace. Oxygen enrichment of the preheated combustion air has also been used on furnaces with damaged checkers.

Chart 3: Typical end-port regenerative furnace
Side-Port Regenerative Furnac
Side-port regenerative furnaces have ports located on the furnace side walls. Batch is charged into the furnace from the back wall. The next figure shows the layout of a typical side-port furnace. Side-port regenerative furnaces are typically used for producing greater than 230 t of glass per day. A side-port furnace for float glass commonly produces 460 to 630 t of glass per day. For container glass, side-port furnaces ordinarily produce between 230 to 320 t of glass per day. These furnaces are commonly used in container and float glass production, but are also used for the production of tableware and sodium silicates. For container production, a furnace campaign typically lasts 8 years and for float glass production can last as long as 12 years.
Undershot and supplemental oxy/fuel oxygen enrichment have been successfully used on this type of furnace. Premix enrichment has also been used on furnaces with damaged checkers. These furnaces have also been converted to full oxy/fuel.

Chart 4: Typical side-port regenerative furnace (Flat glass)
برچسبها: كوره هاي ذوب شيشه
HTO - SCHEME OF SYSTEM SETUP
We offer HTO Measurement and HTO Equipment. Both options are described below:
HTO Measurement
The glass melting process, as well as phenomena within the melt, can be continuously observed, recorded and evaluated using an HTO furnace equipped with a special silica observation crucible. This equipment is further coupled with Imaage Analysis to provide easy manipulation of recorded data.
The examples of the most frequent applications:
Batch Melt Test - Fining Study
The objective of a melt test is to evaluate the fining characteristics of differing batch compositions. The area of the recorded images occupied by inhomogeneities (bubbles), bubble size distribution, bubble number, as well as bubble growth rates vs. melting time, are evaluated to provide comparison between individual batches.
The records of the melting course are provided in the form of video files, which can be replayed on a personal computer.TIME RELATED FINING STATUS OF 4 INDIVIDUAL BATCH TESTS
Data Measurements for Mathematical Models - Bubble Growth/Shrinkage Rate
Bubble growth rate measurements are based on direct observation and recording of bubble sizes depending on time. It is possible to keep bubbles suspended in the melt for hours by the developed "shuttle" method.
The temperature dependence of the bubble growth rate as a function of the stationary concentration of the refining gases can be used as input data to the Trace program in the GS Glass Furnace Model to calculate fining studies.
Refractory Test
A refractory sample is inserted into glass melt at high temperature to visualize and record the bubble release as a function of time. Testing a selected refractory generally takes 2 to 5 dates, depending on the testing temperature and composition of glass sample.
Evaluation by Image Analyzer quantifies the bubble amount in relation to time. The records from the test are provided in the form of video files, which can be replayed on a standard office computer.
BUBBLE EVOLUTION FROM REFRACTORY IN CONTACT WITH TV GLASS
Fining at Reduced Pressure
BUBBLE BEHAVIOR IN MOLTEN GLASS AT REDUCED PRESSURE (300 mbar)
HTO Equipment
In addition to testing in our laboratories, GS can also supply HTO equipment on a turn-key basis which includes installation and training at the customer´s site:
The HTO furnace delivery can be provided in two versions, both coupled with the Image Analysis HW & SW:
Open air furnace Vacuum/gas controlled furnaceMaximum continuous operation temperature for both HTO furnace versions is 1600°C. A side observation window facilitates viewing. Silica observation crucibles are inserted by means of a crucible holder from the top while general crucibles from the bottom are inserted by means of an electric elevator.
Minimum operation pressure of the vacuum version is ~ 5 mbar (depending upon the temperature). The required atmosphere of the nonflammable gases can be continuously introduced into the furnace chamber.
HTO Vacuum/Gas Controlled Furnace
HTO Open Air Furnace
برچسبها: High Temperature Observation of Glass Melting Proc
Latest developments in advanced computer technologies such as model predictive control, fuzzy logic, neural networks, knowledge systems and advanced optimization have been integrated in the ES III™ to gain optimal control of the entire melting and conditioning process.
This new approach brings harmony to all furnace processes in a wide variety of glass productions. The benefits begin with batch charging and melting, and are carried out through to the forming area.
Benefits
- Consistent 24 hour/day furnace operation requires minimal operator intervention
- Continual optimization of heat input provides fuel savings
- Glass with stable temperatures, increased homogeneity, and improved consistency is delivered to the forming process
- Furnace stability leading to fewer glass defects and increased furnace lifetime
- Reduced time and production losses during product changes
- Furnace and sensor fault detection
Easy Hardware Installation
ES III™ runs on PC Pentium computers using WINDOWS XP operating systems. Data transfer, and the control itself, make use of computer networks.
A personal computer with a network connection is the only necessary feature to be added in order to implement this supervisory system on top of standard industrial control system and to enable the advanced control system. Hardware costs for the ES III™ are minimal for either a new or existing furnace.
Safety
The developers of the ES III™ have emphasized safety. The installed ES III™ has redundant data and performance checks, built-in fault detection for sensors and alarms, and a master switch for operators. The furnace supervisor (main operator) has full control over the ES III™.
Float Glass Production
Benefits
MELTER
- Optimization of fuel and temperature profiles
- Melter dynamics and temperatures stability
- Effective energy consumption leads to fuel savings
- Glass quality stability
WORKING END AND CANAL
- Temperature stability
- Stability of spread, producing reduced nip loss
- Tweel operation minimization
برچسبها: سيستم هاي كنترلي پيشترفته در كوره هاي ذوب شيشه, كوره ذوب شيشه
| New Dualflame gas burner by Horn |
| New Dualflame gas burner for reducing NOx emission in glass melting furnaces – state-of-the-art heating for melting ends Christian Wittmann, Matthias Kunz Horn Glass Industries AG , Plößberg, Germany |
Increasing cost of energy, lowering emission limits and the expectation of ever-increasing working life of furnaces require constant progress in the development of glass furnace technology. Several developments achieved over the last years led the HORN glass melting furnaces to the top of technology available on the market. As to the heating of melting ends HORN has developed the next generation of natural gas burners. The interest in gas heating systems for melting ends is increasing worldwide. High flexibility, low emission values, easy handling, low maintenance requirements and reduced corrosion of refractories are all results of the new HORN Dualflame burner.Natural gas burners have been used in the glass industry for decades. Due to constant new developments in the melting end design, of burner technology and operating procedures the efficiency of such burners was increased considerably. In the 1990s the system of the two-nozzle technique for gas burners was developed for the glass industry. This technique permits flexible reaction to furnace geometry and fluctuations of production output. During this period HORN developed the Dualflame MC (Multicontrol) gas burner for melting ends with regenerative and recuperative heating. This burner has one gas connection for both burner nozzles. The gas ratio between the inner and the outer nozzles is adjusted via a control valve inside the burner. Control wheels at the back of the burner permit adjustment of the control valve during operation (refer to picture 1), thus ensuring perfect and fully flexible adjustment to the existing production conditions and furnace geometry. Advantages:
![]() Click here to enlarge UserFiles/Picture 1_HORN Dualflame MC gas burner.jpg Picture 1: HORN Dualflame MC gas burner ![]() Click here to enlarge UserFiles/Picture 2_Adjustment range of the HORN Dualflame gas burner.jpg Picture 2 : Adjustment range of the HORN Dualflame gas burner ![]() Click here to enlarge UserFiles/Table 1_HORN Dualflame MC specifications.jpg Table 1 : HORN Dualflame MC specifications The latest generation of gas burners is the HORN Dualflame AC (Advanced Control) gas burner for melting ends with regenerative and recuperative heating. This is the result of many years of experience in burner technology for melting ends, of many computer studies concerning development of burners and of long-term tests in practical operation. ![]() Click here to enlarge UserFiles/Picture 3_HORN Dualflame AC gas burner(1).jpg Picture 3 : HORN Dualflame AC gas burner The main modification compared with the Dualflame MC (one gas connection for two nozzles) is a double gas connection with the respective control valves, one each for the inner and the outer nozzle. This results in the following advantages:
![]() Click here to enlarge UserFiles/Table 2_HORN Dualflame AC specifications.jpg Table 2 : HORN Dualflame AC specificationsTable 2 : HORN Dualflame AC specifications Moreover the specific HORN burner holder ensures adjustment of the burner to most different conditions of melting end geometry. So the HORN Dualflame gas burners can be attached respectively retrofitted to any melting end with regenerative heating. Advantages of the HORN burner holder :
![]() Click here to enlarge UserFiles/Picture 4_HORN Dualflame AC gas burner.JPG Picture 4 : HORN Dualflame AC gas burner and burner holder |
براي دانلود ويديو اينجا كليك نماييد.
برچسبها: Furnace Modeling Stream line
.: Weblog Themes By Pichak :.






















Increasing cost of energy, lowering emission limits and the expectation of ever-increasing working life of furnaces require constant progress in the development of glass furnace technology. Several developments achieved over the last years led the HORN glass melting furnaces to the top of technology available on the market. As to the heating of melting ends HORN has developed the next generation of natural gas burners. The interest in gas heating systems for melting ends is increasing worldwide. High flexibility, low emission values, easy handling, low maintenance requirements and reduced corrosion of refractories are all results of the new HORN Dualflame burner.






