1-                       عدم حلالیت فلز در برابر مذاب شیشه

این عامل سبب می شود که آلیاژ در برابر خوردگی شیشه مقاوم باشد و همچنین مانع از آلودگی شیشه میشود .از طرفی سطح مقطع الکتریکی بوشینگ نیز تغییر نکرده و لذا شرایط دمایی و مقاومت الکتریکی ان به هنگام برقراری جریان برق مورد نیاز برای گرم کردن این سیستم ثابت می ماند.درنهایت قطر و دیگر ابعاد نازل بوشینگ ثابت مانده  و در نتیجه قطر الیاف تولیدی یکنواخت خواهد بود.

2-                       مقاومت به اکسیداسیون آلیاژ در دمای عملیاتی بوشینگ

تنها آلیاژ پلاتین در شرایط دمایی تولید الیاف شیشه از مقاومت به اکسیداسیون مطلوبی برخوردار هستند.البته فلزات دیگری نیز نظیر مولیبدن نیز از خواص مناسبی برای بکارگیری در سیستم بوشینگ برخوردار است ولی مشکل این فلز مقاومت ضعیف انها به اکسیداسیون می باشد

3-                       مقاومت در برابر خزش در دمای عملیاتی بوشینگ

در دماهای بالا و در شرایطی که مواد تحت تنش قرار دارند،مقاومت به تغییر شکل کاهش یافته و سرعت خزش بالا میرود اما آلیاژ پلاتین از مقاومت به خزش مناسب و عمر بالایی در این حالت برخوردار هستند.

4-                       زاویه تماس فلز با شیشه

آلیاژ های پلاتین از زاویه تماس مناسب و بالطبع شرایط ترشوندگی مطلوب با مذاب شیشه برخوردار می باشند لذا سبب کاهش آلودگی اریفیسهای سیستم بوشینگ شده و احتمال گسیختگی الیاف را کاهش میدهند

فلز پلاتین خالص نرم بوده و لذا در دماهای کاری مورد نظر تغییر شکل میدهد افزودن رودیوم به پلاتین افزایش استحکام و کاهش سرعت خزش را به دنبال می اورد لذا همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد برای سیستم بوشینگ از آلیاژهای پایه پلاتین حاوی رودیوم استفاده میشود مشکل این آلیاژها اکسیداسیون رودیوم در هوا می باشداخیرا در بوشینگ ها از آلیاژهای پلاتین رودیوم حاوی اکسیدهای زیرکونیوم،ایتریوم و توریوم در مقادیر جزیی نیز استفاده شده است که این بوشینگ ها از سرعت خزش کمتر و استحکام بالاتر در دمای بالا و کاهش سرعت اکسیداسیون رودیوم در هوا برخوردار هستند.

 

کارخانجات بافت الیاف شیشه از تکنیک کشش الیاف از اریفیسهای بسیار نازک را در سال 1930 توسعه دادند در ابتدا بوشینگ ها که برای صنعت الیاف به کار رفته شده شامل 51 نازل ویژه بوده که این نازل ها به 102 و سپس به 204 عدد افزایش داده شد.این بوشینگ ها در یک ردیف و یا چند ردیف قرار داده میشد.تعداد بوشینگ های امروزی 400 و یا بیشتر نیز می باشند.دربیشتر طراحی های امروزی در دو ردیف با زاویه قایم در طول محور طولی قرار می گیرند.اگرچه بوشینگ ها در محدوده وسیعی از مواد مورد استفاده قرار گرفتند اما آلیاژ پلاتین رودیوم اثبات شده است که بهترین انتخاب بدلیل ترکیبی از استحکام ان در دمای بالا و مقاومت بسیار خوب در برابر اکسیداسیون بوسیله هوای اطراف و خوردگی در برابر مذاب شیشه دارند.بوشینگها در ساده ترین حالت ممکن به شکل جعبه هایی که ساخته شده از آلیاژهای پلاتین و دارا بودن تعدادبسیار زیادی نازل در پایین سطح هستند عموماً قطر داخلی نازل ها در حدود 5/1-4میلیمترمی باشندبوشینگها بوسیله نسوزهای سیمانی درجای خود محکم میگردند شیشه در حالت مذاب در داخل بوشینگ بوسیله ویسکوزیته کنترل می گردد و به آرامی به سمت پایین به دلیل وجود گراویتی به حرکت در میاید این موضوع بسیار اهمیت دارد که دما در تمام نقاط بوشینگ یکسان باشد که در حقیقت نرخ جریان مذاب شیشه که در نهایت باعث یکسان شدن قطر الیاف شیشه خواهد گردید.

شیشه از نازل ها با سرعت بالا و بالغ بر هزارمتر بر دقیقه برای تولید الیاف بسیار نازک با قطر کمتر از 6 میکرومتربه جریان می افتد (شکل یک)

 

شکل دو پارامترهای مورد نیاز برای شکل گیری الیاف شیشه در طول محورz را در نازل بوشینگ با شعاع R را نشان میدهد Ɵ زاویه بین تانژانت بخش هلالی مذاب شیشه و محورZ را نشان میدهد

 

 برای تولید پیوسته الیاف شیشه ،نخ های شیشه از بوشینگ به طرف یک نقطه جمع کننده میرسند که در ان نقطه تشکیل یک مجموعه (STRAND) را بر روی یک نخ پیچ (WINDER) را میدهند.در حالت خاصی الیاف یا نخ های شیشه ایی بوسیله دمش هوا با سرعت بالا کشیده میشوند که البته جهت تولید الیاف مت کاربرد دارند.تولید الیاف به روش پیوسته در حقیقت یک روش یک مرحله ایی که امروزه به طور وسیعی توسط شرکت های پارچه الیاف شیشه ایی به کار گرفته میشوند در این عملیات بوشینگ ها به طور مستقیم مذاب را ازکوره و به طریق فورهارث ها دریافت می نمایند.

 

روش مسقیم و روش غیر مستقیم برای تولید الیاف شیشه

دوروش برای تولید صفحه بوشینگ نازل دار مورداستفاده قرار می گیرد.در نوع اول نازل ها از یک صفحه آلیاژی پلاتینی بدون درز بریده شده و در داخل صفحه پلاتینی که از قبل سوراخکاری شده قرار داده شده و در موقعیت خود جوش داده میشوند.در روش دوم یک ورقه ضخیم مورد استفاده قرار میگیرد و نازلها در داخل این ورقه پرس میگردندو در نهایت قسمت بالایی و پایینی نازلها با دقت ماشینکاری میگردد.



تاريخ : پنجشنبه پانزدهم مرداد ۱۳۹۴ | 19:20 | نویسنده : علیرضا حسینی |