أنواع الزجاج والمنتجات الزجاجية في البناء. أنواع الزجاج، ما هو نوع الزجاج الموجود؟

لقد واجه كل واحد منا الزجاج أكثر من مرة. ما هذا الهش و مادة شفافة، أي تلميذ يعرف. نراها كل يوم في المرايا والنوافذ والأطباق والأثاث، لكن هل نحن على دراية بها؟ كيف يتم إنتاجه وما هو وما هي خصائص الزجاج؟

ماذا تعني هذه الكلمة

هناك العديد من المواد المرجعية التي يمكن أن تساعد في هذا الشأن. ما معنى كلمة "زجاج" بحسب أحد أشهر المصادر؟ يصف قاموس أوزيغوف هذه المادة بأنها مادة صلبة يتم الحصول عليها من رمل الكوارتز الممزوج بأكاسيد معادن معينة. حتى التعريف يعطي فكرة عن طريقة إنتاج هذه المادة. لكننا سننتقل إلى هذا الموضوع لاحقًا.

بالتأكيد اعتاد الجميع على حقيقة أن الزجاج مادة شفافة. ولكن يرجى ملاحظة أن قاموس Ozhegov لا يقدم مثل هذا التوضيح. لا يمكن أن يكون الزجاج شفافًا فحسب، بل يمكن أيضًا أن يكون ملونًا أو بلوريًا. لكن تكوين المادة يختلف قليلاً.

ما هو الزجاج المصنوع من؟

التركيب القياسي للزجاج هو خليط من الجير النقي والصودا. يمكن استخدام إضافات مختلفة لتغيير خصائص المادة. ولكن لا يزال العنصر الرئيسي نقيًا رمل النهر. تبلغ كميته حوالي 75٪ من الخليط بأكمله. تتيح لك الصودا تقليل الرمال بمقدار مرتين تقريبًا. يحمي الجير الزجاج من معظم المواد الكيميائية ويضيف أيضًا القوة واللمعان.

شوائب إضافية:

• المنغنيز. يتم إضافته إلى الزجاج للحصول على صبغة خضراء محددة. يمكن استخدام النيكل أو الكروم للحصول على ألوان أخرى.
• يمنح الرصاص الزجاج لمعانًا إضافيًا وصوت رنين مميز. تصبح المادة أكثر برودة عند اللمس. ويسمى الزجاج الممزوج بالرصاص بلورة.
• أكسيد حمض البوريككما يمنح المادة لمعانًا وشفافية إضافية، مع تقليل المعامل التمدد الحراريمنتجات.

تاريخ صناعة الزجاج

حتى قبل 6000 عام، عرف الناس كيفية إنشاء هذه المادة الجميلة والهشة. وبطبيعة الحال، كان مظهره مختلفا بعض الشيء عن الزجاج الحديثلأنه في مصر القديمة وبلاد ما بين النهرين لم تكن هناك معدات لتنظيف الرمال عالية الجودة وأدوات أخرى. ومع ذلك، بدأ إنتاج الزجاج هناك. بسبب مقاومته للصدمات بيئةأعطت هذه المادة للمؤرخين فكرة عن الثقافة و القدرات التقنيةالشعوب القديمة.

ظهر أول مصنع لإنتاج الزجاج في روسيا عام 1636. كانت تقع بالقرب من موسكو. تم إنشاء الأطباق هناك وتلقى هذا الفرع من الصناعة تطوراً كبيراً في عهد بيتر الأول.

لم يتم اختراع المضخة حتى عام 1859 ضغط مرتفعجعل من الممكن صنع الزجاج دون مشاركة نافخات الزجاج. هذا أدى إلى تبسيط الإنتاج إلى حد كبير. وفي بداية القرن التاسع عشر تم اكتشافه خاصية مثيرة للاهتمامالمادة - إذا منتج جاهزعند تسخينه إلى درجة حرارة معينة، ستزداد الخواص الميكانيكية للزجاج بنسبة 400٪.

الإنتاج الحديث

لقد تقدمت التقنيات إلى الأمام كثيرًا، مما جعل من الممكن إنشاء أي مواد فيها كميات ضخمةومع بأقل تكلفةالقوة البشرية. يوجد حاليًا العديد من المصانع التي يتم فيها تصنيع الزجاج باستخدام التكنولوجيا القياسية المعمول بها. ماذا حدث المواد الحديثة، التي تم الحصول عليها من رمل الكوارتزيت المنصهر، سنكتشف ذلك من خلال التعرف على التكنولوجيا. لنأخذ مادة الورقة كمثال.

إنتاج الزجاج على مراحل:

1. يتم تحميل جميع المكونات الضرورية في الفرن وتسخينها حتى تتشكل كتلة سائلة متجانسة.
2. في الخالط الخاص، يتم خلط هذه السبيكة حتى تصبح متجانسة.
3. تُسكب الكتلة الناتجة في وعاء مسطح يوجد في أسفله قصدير منصهر. هناك يتم توزيع الزجاج ليشكل طبقة رقيقة موحدة.
4. يتم إرسال المواد المبردة والمتصلبة إلى الناقل. هناك، يتم التحكم في سمك الزجاج وقطعه. يتم إرسال المواد التي لا تجتاز الاختبار، وكذلك الأجزاء المعيبة، لإعادة الصهر.
5. يتم إجراء فحص الجودة النهائي، وبعد ذلك يصل الزجاج إلى مستودع المنتج النهائي.

أنواع الزجاج

حاليا، هذه المواد هي واحدة من الأكثر شيوعا. لا عجب أن هناك أنواع مختلفةالنظارات التي تختلف في المظهر وفي الخصائص الفيزيائية. وهنا بعض منها:

1. زجاج كرستال. هذه مادة تحتوي على الرصاص. تحدثنا عن ذلك أعلاه.
2. يحتوي على أنقى أنواع الرمل، مما يجعله متينًا للغاية. قادرة على تحمل تقلبات درجات الحرارة، لذلك يتم استخدامها للإنشاء الأجهزة البصرية، زجاجيات ونوافذ المختبرات.
3. الزجاج رغوة. سهل مواد البناءوالتي يمكن استخدامها للتشطيب ولوضع الجدران والأرضيات. تحتوي على عدد كبير من الفراغات مما يجعلها ذات خصائص عزل عالية للحرارة والصوت.
4. الصوف الزجاجي. مقدار مادة الهواء، تتكون من رقيقة جدا خيوط قوية. مقاومة للحريق، لذلك تستخدم ليس فقط في البناء، ولكن أيضًا في خياطة الملابس لرجال الإطفاء واللحامين.

تطبيق الزجاج

اعتمادا على الخصائص و مظهريمكن استخدام هذه المواد لأي غرض تقريبًا. المستهلك الرئيسي للزجاج المنتج في الوقت الحاضر هو صناعة البناء والتشييد. ويستخدم أكثر من نصف المواد المنتجة. يمكن أن يكون الغرض منه متنوعًا للغاية - تكسية الجدران وتزجيج النوافذ وبناء الجدران الطوب المجوف، العزل الحراري، الخ. يتضمن مجال البناء أيضًا ماهية النافذة القوطية، والتي ربما يعرفها الجميع. كقاعدة عامة، يتم وضعها من كمية كبيرةزجاج ملون . في الوقت الحاضر، لم تفقد النوافذ الزجاجية الملونة أهميتها وتستخدم في البناء وفي إنتاج الأثاث.

في المركز الثاني من حيث الشعبية الأوعية الزجاجية لأغراض مختلفة. يتم إنتاج أدوات مائدة أقل قليلاً. ومن الجدير بالذكر أن الزجاج مادة لا غنى عنها في الصناعة الكيميائية لأنه مقاوم لمعظم الكواشف.

الخصائص الفيزيائية

مثل أي مادة أخرى، يتمتع الزجاج بعدد من الصفات التي تحتاج إلى معرفتها قبل استخدامه في منطقة معينة.

1. كثافة. قد يختلف حسب تركيبة الخليط وطريقة التصنيع. يمكن أن تتراوح كثافة الزجاج من 220 إلى 650 كجم/م3.
2. هشاشة. هذه الخاصية هي سمة مميزةالزجاج ويحد من استخدامه في مجال البناء. حاليًا، يقوم العلماء بإنشاء سبائك أكثر تعقيدًا تزيد من قوة المادة.
3. مقاوم للحرارة. يمكن للزجاج العادي أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 90 درجة مئوية. وبعد المعالجة، تزداد الخواص الحرارية للمادة بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، يمكن للزجاج الصناعي أن يتحمل درجات حرارة تزيد عن 200 درجة مئوية.

لقد تعلمنا الكثير عن الزجاج - ما هو وكيف يتم إنتاجه وما هي خصائصه. حان الوقت لأخذ استراحة قصيرة والتعرف على أكثر الأشياء حقائق مثيرة للاهتمامحول هذه المادة الشائعة جدًا. قليل من الناس يعرفون ذلك:

• سرعة الشق 4828 كم/ساعة.
• وقت تحلل هذه المادة ما يقرب من مليون سنة.
• يمكن صهر الزجاج بشكل متكرر دون فقدان الجودة تقريبًا. في هذا الصدد، ليس لديها تقريبا نظائرها.
• نظرًا لكونه مادة غير متبلورة، فإن الزجاج المنصهر لن يتصلب عند تبريده بسرعة. وهذا يتطلب شروطا خاصة.

ليس من قبيل الصدفة أن يتم استخدام الزجاج بنشاط في البناء وفي مجالات أخرى من حياة الإنسان. بالتأكيد ستبقى واحدة من أكثر المواد الشعبية. ويدعم هذا البيان القوة والمتانة والسهولة النسبية في تصنيع الزجاج، وذلك بسبب وجود مكونات تصنيعه على الأرض بكميات كبيرة.

اليوم لصنع نوافذ الجودةيتم استخدام أنواع مختلفة من الزجاج. يتيح ذلك للمصنعين أن يكونوا أكثر مرونة عند تلبية الطلبات والاستجابة لطلبات المستهلكين. بفضل هذا النهج، تتاح للشركات الفرصة ليس فقط لإنتاج المنتج الذي يحتاجه العميل بالضبط، ولكن أيضًا عدم تضخيم سعره. تتيح مجموعة الزجاج المتاحة للمصنعين حل المشكلات المتنوعة - زيادة كفاءة استخدام الطاقة في النوافذ، وتأخير وعكس موجات الضوء ذات الأطياف المختلفة، وضمان السلامة و الجاذبية الجمالية.

كيف تختلف أنواع الزجاج المختلفة عن بعضها البعض؟

أساس جميع النظارات هو كتلة السيليكات، التي تكتسب نفاذية عالية للضوء أثناء دورة الإنتاج. يمكنك أن تقرأ عن هذا بالتفصيل في المقالات المثيرة للاهتمام وعلى OknaTrade. وهذا يعني، مع بعض الاستثناءات، أن النظارات العادية في البداية لها نفس الخصائص تقريبًا، ولكنها مختلفة الخصائص الفرديةيتم توفيرها من خلال استخدامها في تصنيعها:

• المكملات المعدنية الخاصة؛
• الطلاءات المعدنية منخفضة الانبعاثات؛
• أفلام البوليمر؛
• شبكة معدنية.

عادةً ما يتم تطبيق الطلاءات الوظيفية الخارجية بعد تصنيع الزجاج نفسه، ويتم دمج بعض العناصر والتركيبات في الكتلة السائلة المنصهرة خليط السيليكات. في بعض الأحيان تخضع المنتجات لمعالجة حرارية إضافية لمنحها خصائص محسنة. كل هذا يتوقف على التكنولوجيا ونوع الزجاج المطلوب إنتاجه. في الوقت الحالي، هناك طلب ثابت على عدة أنواع من هذه المنتجات، وستوفر هذه المقالة معلومات أساسية حول كل منها.

يتكون هذا النوع الأكثر شيوعًا من الزجاج اليوم من صفائح يتراوح سمكها من 0.4 إلى 25 ملم، والتي يتم تشكيلها على القصدير المنصهر. هذه التكنولوجيا تجعل من الممكن توفير الزجاج سطح أملسوتقليل تكلفتها، حيث لم تعد الشركات المصنعة بحاجة إلى تلميع وطحن سطح الألواح. يمكن أن يكون الزجاج المصقول شفافًا أو ملونًا بكميات كبيرة. في الحالة الثانية، تتم إضافة إضافات معدنية خاصة إلى كتلة السيليكات، والتي تعطي الأوراق اللون الأزرق أو الأخضر أو ​​​​الأحمر أو البرونزي. يتم استخدام كلا النوعين بنشاط لتصنيع النوافذ ذات الزجاج المزدوج، ولكن الأكثر شيوعا هو الزجاج المصقول الشفاف بسمك 4 مم.

يمكن تحسين خصائص الزجاج المصقول من خلال تغطية النوافذ بأفلام البوليمر، مما يساعد على زيادة مستوى العزل الحراري والصوتي.

زجاج موفر للطاقة

لتصنيع نوافذ دافئةاليوم الزجاج مع خاص طلاء انتقائي. الطبقة المعدنية المطبقة على السطح تنقل الأشعة المرئية ضوء الشمسويؤخر الحرارة . وبفضل هذا الفصل، أصبح من الممكن ضمان كفاءة عالية في استخدام الطاقة للنوافذ دون أي تخفيض. متاح حاليا:

• أنا الزجاج – لديك تغطية ناعمة;
• زجاج k – ذو طلاء صلب.

وترد مقارنة تفصيلية لخصائص هذين التعديلين في مقالة خاصة على OknaTrade. لا يسمح الزجاج الموفر للطاقة بالاحتفاظ بالحرارة بشكل أفضل في الشتاء فحسب، بل يسمح أيضًا بالاحتفاظ بالبرودة في الصيف - أي أنها تعمل بشكل كامل في اتجاهين.

تتمتع النوافذ ذات الزجاج المزدوج الموفرة للطاقة بنفس معامل مقاومة انتقال الحرارة تقريبًا مثل النوافذ التقليدية نماذج من غرفتين. هناك فائدة إضافية من استخدامها وهي أنها يمكن أن تقلل بشكل كبير من وزن النوافذ وتمنع ارتفاع درجة حرارة المساحات الداخلية بسرعة في فصل الصيف.

زجاج ثلاثي

نظرًا لأن الزجاج المصقول العادي ينكسر بسهولة حتى نتيجة لتأثير خفيف، فقد كانت هناك حاجة في إنتاج النوافذ إلى مواد مقاومة للصدمات ذات نفاذية جيدة للضوء و مستوى عالحماية. هكذا ظهر الثلاثي. تم الحصول عليها عن طريق الجمع زجاج عاديوفيلم بوليمر يقع بين ورقتين. جعل هذا المزيج من الممكن زيادة القوة والسلامة في نفس الوقت. حتى لو تمكن الزجاج الثلاثي من الكسر، فبفضل الفيلم، لن تنتشر الشظايا في جميع أنحاء الغرفة. في الوقت نفسه، يمكن أن يكون عدد الطبقات في الثلاثي أكثر من ثلاث، مما يجعل من الممكن زيادة مقاومة تأثير المنتجات. اليوم، تتيح التقنيات إمكانية إنتاج ثلاثي بأربع طبقات من أفلام البوليمر، ويبلغ سمكها الإجمالي 32 ملم.

زجاج سلكي

لتقوية الزجاج، يمكن استخدام شبكة معدنية، والتي يتم وضعها في جسم كتلة السيليكات أثناء صب الصفائح. في الإنتاج، يمكن استخدام 3 أنواع من الأسلاك الفولاذية:

• الكروم مطلي؛
• النيكل مطلي؛
• صلب.

يمكن أن تكون الشبكة ملتوية أو ملحومة مناطق مختلفةوشكل الخلايا ويقع بالتوازي مع سطح الصفائح. إنه لا يجعل الزجاج أقوى بكثير، لكنه في نفس الوقت لا يسمح له بالتفتت عند كسره ويصبح عائقًا إضافيًا في طريق المتسللين. المساحات الداخلية. الزجاج المقوى شفاف ومتجمد وملون وله سطح أملس أو محكم.

إذا تعرض الزجاج المصقول العادي للمعالجة الحرارية عند درجة حرارة 650-680 درجة مئوية وفي نفس الوقت يتم توفير التبريد السريع في الاتجاهين، فسوف يصبح مقسى. هذا يعني أن كسر هذه الأوراق سيكون أكثر صعوبة. كما أنه يزيد من المقاومة الحرارية ويزيد من سلامة الشظايا زجاج صلبلديهم حواف حادة، مما يجعل من المستحيل تقريبا أن تتأذى. مثل هذه المنتجات هي الأكثر عرضة للتأثيرات في النهاية، ويجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند التصميم الهياكل الزجاجية.

زجاج ذاتي التنظيف

للتثبيت في يصعب الوصول إلى الأماكنالنوافذ التي يصعب تنظيفها الخارج، يستخدمون بشكل متزايد منتجًا مبتكرًا - زجاج ذاتي التنظيف. هذه المنتجات لديها طلاء خاص، والتي، تحت تأثير ضوء الشمس، تتحلل بشكل مستقل الأوساخ العضوية على سطحها. بقايا الطعام بعد تفاعل كيميائييتم غسل المواد بمياه الأمطار التي تتدفق بالتساوي على كامل مساحة الوحدة الزجاجية ولا تترك أي علامات أو خطوط.

زجاج عاكس مع طلاء عاكس

تشبه هذه النظارات إلى حد ما النظارات الموفرة للطاقة، ولكنها مصممة لأغراض مختلفة - الانعكاس أو الفصل أشعة الشمس. يمكن أن يكون الطلاء المعدني الواقي ناعمًا أو صلبًا ويختلف في درجة مقاومته تأثيرات خارجية. يمكن لبعض أنواع الزجاج العاكس أن تحمي من الحرارة الزائدة مع الحفاظ على نفاذية الضوء العالية للنوافذ.

النظارات الشمسية العاكسة لها سطح المرآة، بحيث يمكن استخدامها في بعض الحالات لضمان السرية.

زجاج مظلل

يسمح لك الصبغ بتغميق الغرف وحمايتها من الحرارة الزائدة وفي بعض الحالات تقليل فقدان الحرارة. هذا النوع من الزجاج متوفر في 4 تعديلات:

• ملون في الكتلة
• مع طلاء الانحلال الحراري:
• لصق
• مغلفة بأكاسيد معدنية مطبقة في غرفة مفرغة.

تعتمد خصائص هذه المنتجات وطريقة العناية بها على نوع الصبغ. يعتبر الزجاج الملون في الكتلة هو الأكثر مقاومة للأضرار الميكانيكية، لكنهم هم أنفسهم يسخنون بسرعة في الشمس ويبدأون في نقل الحرارة إلى الداخل. نتيجة لذلك، يوصى بإعطاء الأفضلية للزجاج مع الانحلال الحراري أو الطلاء الفراغي.

منذ العصور القديمة، تم صنع النوافذ لإضفاء السطوع وإضافة الراحة إلى مساحات المعيشة. نظرًا لأن الزجاج كان نادرًا جدًا، فقد تم استخدام مواد أخرى بدلاً منه. لحسن الحظ، الزجاج ليس من غير المألوف في الوقت الحاضر: فهو يستخدم في كل مكان ولأغراض مختلفة. علاوة على ذلك، لا يمكنك شراء زجاج النوافذ العادي فحسب، بل يمكنك أيضًا شراء الزجاج الملون لصنع الزجاج الملون.

تنقسم جميع المواد الصلبة إلى بلورية وغير متبلورة. هذا الأخير لديه خاصية الذوبان عند درجة حرارة عالية بما فيه الكفاية. على عكس الأجسام البلورية، لديهم هيكل مع فقط في مناطق صغيرةالأيونات متصلة بشكل منظم، وترتبط هذه الأقسام ببعضها البعض بطريقة تشكل عدم التماثل.

في العلوم (الكيمياء والفيزياء) يُطلق على الزجاج عادةً اسم جميع الأجسام غير المتبلورة التي تتشكل نتيجة التبريد الفائق للذوبان. تتمتع هذه الأجسام بجميع الخصائص بسبب الزيادة التدريجية في درجة اللزوجة المواد الصلبة. كما أنها تمتلك خاصية عكس التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.

الزجاج في الحياة اليوميةتسمى مادة شفافة هشة. اعتمادا على عنصر أو آخر مدرج في كتلة الزجاج الأصلية، تميز الصناعة الأنواع التالية من الزجاج: السيليكات، البورات، البورسليكات، الألومينوسيليكات، البوروالومينوسيليكات، الفوسفات وغيرها.

مثل أي جسم مادي آخر، الزجاج لديه عدد من الخصائص.

الخواص الفيزيائية والميكانيكية للزجاج

كثافة الزجاجيعتمد على المكونات المدرجة في تكوينها. لذلك، يذوب الزجاج، في كميات كبيرةبما في ذلك أكسيد الرصاص، وهو أكثر كثافة مقارنة بالزجاج، ويتكون من، من بين مواد أخرى، أكاسيد الليثيوم أو البريليوم أو البورون. كقاعدة عامة، يتراوح متوسط ​​كثافة الزجاج (النافذة، الحاوية، الدرجة، المقاوم للحرارة) من 2.24 × 10 لكل مكعب - 2.9 × 10 لكل مكعب كجم/م3. كثافة البلورة أعلى قليلاً: من 3.5 × 10 لكل مكعب - 3.7 × 10 لكل مكعب كجم/م3.

قوة. في الفيزياء والكيمياء، تُفهم قوة الضغط عادة على أنها قدرة المادة على مقاومة الضغوط الداخلية عند تعرضها لأي أحمال خارجية. تتراوح قوة الشد للزجاج من 500 إلى 2000 ميجا باسكال (الكريستال - 700-800 ميجا باسكال). دعونا نقارن هذه القيمة بقيمة قوة الحديد الزهر والصلب: 600-1200 و 2000 ميجا باسكال على التوالي.

علاوة على ذلك، فإن درجة قوة نوع معين من الزجاج تعتمد على ذلك مادة كيميائيةالمدرجة في تكوينها.

تعتبر النظارات التي تحتوي على أكاسيد الكالسيوم أو البورون أكثر متانة. يتميز الزجاج الذي يحتوي على أكاسيد الرصاص والألومنيوم بالقوة المنخفضة.

قوة الشدقوة الشد الزجاجي هي 35-100 ميجا باسكال فقط. تعتمد درجة قوة الشد للزجاج إلى حد كبير على وجود عيوب مختلفة تتشكل على سطحه. أضرار مختلفة(الشقوق، خدوش عميقة) يقلل بشكل كبير من قوة المادة. ولزيادة مؤشر القوة بشكل مصطنع، يتم طلاء سطح بعض المنتجات الزجاجية بطبقة من السيليكون العضوي.

هشاشة - الملكية الميكانيكيةيتم تدمير الجثث تحت تأثير القوى الخارجية. درجة هشاشة الزجاج لا تعتمد بشكل أساسي عليها التركيب الكيميائيالمكونات التي تشكله، وإلى حد أكبر على تجانس الكتلة الزجاجية (يجب أن تكون المكونات المدرجة في تركيبته نقية ونقية) وسمك جدران المنتج الزجاجي.

صلابةتشير إلى الخاصية الميكانيكية لمادة واحدة لمقاومة اختراق مادة أخرى أكثر صلابة. يمكنك تحديد درجة صلابة مادة معينة باستخدام جدول مقياس خاص يعكس خصائص بعض المعادن، مرتبة ترتيبًا تصاعديًا، بدءًا من التلك الأقل صلابة، والذي تؤخذ صلابته كوحدة واحدة، وانتهاءً بـ أصعب الماس، مع صلابة 10 وحدات مقبولة تقليديا.

غالبًا ما يتم "قياس" صلابة الزجاج عن طريق الطحن باستخدام ما يسمى بطريقة الصلابة الكاشطة. وفي هذه الحالة، يتم تحديد قيمته اعتمادًا على معدل تقشير وحدة سطح المنتج الزجاجي عند شروط معينةالقيام بالطحن .

درجة الصلابةيعتمد نوع معين من الزجاج بشكل أساسي على التركيب الكيميائي للمكونات المكونة له. وبالتالي، فإن استخدام أكسيد الرصاص في تكوين الكتلة الزجاجية يقلل بشكل كبير من صلابة الزجاج. وعلى العكس من ذلك، من الصعب جدًا تصنيع زجاج السيليكات.

السعة الحرارية هي خاصية للأجسام لقبول كمية معينة من الحرارة والاحتفاظ بها خلال أي عملية دون تغيير الحالة.

القدرة الحرارية للزجاجيعتمد بشكل مباشر على التركيب الكيميائي للمكونات التي تشكل ذوبان الزجاج الأصلي. له حرارة نوعيةفي معدل الحرارةيساوي 0.33-1.05 J/(kgxK). علاوة على ذلك، كلما زاد محتوى أكاسيد الرصاص والباريوم في الزجاج المصهور، انخفضت الموصلية الحرارية. لكن الأكاسيد الخفيفة، مثل أكسيد الليثيوم، يمكن أن تزيد من التوصيل الحراري للزجاج.

عند تصنيع المنتجات الزجاجية، يجب أن نتذكر أن الأجسام غير المتبلورة ذات السعة الحرارية المنخفضة تبرد بشكل أبطأ بكثير من الأجسام ذات السعة الحرارية العالية. تظهر مثل هذه الأجسام أيضًا زيادة في كمية السعة الحرارية مع زيادة درجة الحرارة الخارجية. علاوة على ذلك، في الحالة السائلة، ينمو هذا الرقم بشكل أسرع إلى حد ما. وهذا أيضًا نموذجي لأنواع مختلفة من الزجاج.

توصيل حراري. يشير هذا المصطلح في العلم إلى خاصية الأجسام في تمرير الحرارة عبر نفسها من سطح إلى آخر، بشرط أن تكون درجات حرارة الأخير مختلفة.

من المعروف أن الزجاج موصل رديء للحرارة (بالمناسبة، تستخدم هذه الخاصية على نطاق واسع في تشييد المباني). متوسط ​​مستوى التوصيل الحراري هو 0.95-0.98 واط/(م×ك). وعلاوة على ذلك، لوحظت أعلى الموصلية الحرارية في زجاج الكوارتز. ومع انخفاض نسبة أكسيد السيليكون في الكتلة الكلية للزجاج أو عند استبداله بأي مادة أخرى، ينخفض ​​مستوى التوصيل الحراري.

بدء درجة حرارة التليين- هذه هي درجة الحرارة التي يبدأ عندها الجسم (غير المتبلور) في التليين والذوبان. أصعب الزجاج - الكوارتز - يبدأ بالتشوه فقط عند درجة حرارة 1200-1500 درجة مئوية. يتم تليين أنواع الزجاج الأخرى عند درجة حرارة 550-650 درجة مئوية. هذه المؤشرات مهمة يجب مراعاتها متى أعمال مختلفةمع الزجاج: في عملية نفخ المنتجات، عند معالجة حواف هذه المنتجات، وكذلك أثناء التلميع الحراري لأسطحها.

ضخامة درجة حرارة الانصهاريتم تحديد درجة ونوع معين من الزجاج من خلال التركيب الكيميائي للمكونات. وبالتالي، فإن أكاسيد السيليكون أو الألومنيوم المقاومة للحرارة تزيد من مستوى درجة الحرارة عند بداية التليين، والأكاسيد منخفضة الذوبان (أكاسيد الصوديوم والبوتاسيوم)، على العكس من ذلك، تخفضها.

التمدد الحراري. يستخدم هذا المصطلح عادة للدلالة على ظاهرة تمدد حجم الجسم تحت تأثير درجات حرارة عالية. من المهم جدًا أخذ هذه القيمة في الاعتبار عند تصنيع المنتجات الزجاجية ذات التراكبات السطحية المختلفة. يجب اختيار مواد التشطيب بحيث تتوافق قيمة تمددها الحراري مع نفس مؤشر الكتلة الزجاجية للمنتج الرئيسي.

معامل التمدد الحرارييعتمد الزجاج بشكل مباشر على التركيب الكيميائي للكتلة الأصلية. كلما زادت الأكاسيد القلوية في كتلة الزجاج، كلما ارتفع مؤشر التمدد الحراري، وعلى العكس من ذلك، فإن وجود أكاسيد السيليكون والألومنيوم والبورون في الزجاج يقلل من هذه القيمة.

مقاوم للحرارةيتم تحديد قدرة الزجاج على مقاومة التآكل والتدمير نتيجة للتغير الحاد في درجة الحرارة الخارجية. لا يعتمد هذا المعامل على التركيب الكيميائي للكتلة فحسب، بل يعتمد أيضًا على حجم المنتج، وكذلك على كمية نقل الحرارة على سطحه.

الخصائص البصرية للزجاج

انكسار الضوء- وهذا ما يسميه العلم التغير في اتجاه شعاع الضوء عندما يمر عبر حدود وسطين شفافين. دائمًا ما تكون القيمة التي توضح انكسار الضوء من الزجاج أكبر من واحد.

انعكاس الضوء- هذا هو عودة شعاع الضوء عندما يسقط على سطح وسطين لهما معاملات انكسار مختلفة.

تشتت الضوء- تحلل شعاع الضوء إلى طيف أثناء انكساره. تعتمد كمية تشتت الضوء للزجاج بشكل مباشر على التركيب الكيميائي للمادة. وجود أكاسيد ثقيلة في ذوبان الزجاج يزيد من مؤشر التشتت. هذه الخاصية هي التي تشرح ظاهرة ما يسمى بلعب الضوء في المنتجات البلورية.

امتصاص الضوءتحديد قدرة وسط معين على تقليل شدة مرور شعاع الضوء. معدل امتصاص الضوء للزجاج منخفض. ويزداد فقط عندما يتم تصنيع الزجاج باستخدام الأصباغ المختلفة، وكذلك طرق خاصةتجهيز المنتجات النهائية.

تشتت الضوء- هو انحراف أشعة الضوء في اتجاهات مختلفة. يعتمد معدل تشتت الضوء على جودة السطح الزجاجي. وبالتالي، فإن المرور عبر سطح خشن، يتناثر الشعاع جزئيًا، وبالتالي يبدو هذا الزجاج شفافًا. عادة ما تستخدم هذه الخاصية في التصنيع أباجورة زجاجيةللمصابيح والظلال للمصابيح.

الخواص الكيميائية للزجاج

ضمن الخواص الكيميائيةمن الضروري تسليط الضوء بشكل خاص على المقاومة الكيميائية للزجاج والمنتجات المصنوعة منه.

المقاومة الكيميائية في العلم هي قدرة الجسم على عدم التأثر بالمياه والمحاليل الملحية والغازات والرطوبة الجوية. تعتمد مؤشرات المقاومة الكيميائية على جودة الزجاج المصهور والعامل الفعال. وبالتالي، فإن الزجاج الذي لا يتآكل عند تعرضه للماء، يمكن أن يتشوه عند تعرضه للمحاليل القلوية والمالحة.

في الوقت الحاضر، هناك أنواع عديدة من الزجاج، ولكن اليوم سنحاول فهم أنواع مثل زجاج النوافذ؛ زجاج أبيض; ملونة؛ معززة ومنقوشة وتعلم المزيد حول مكان وكيفية استخدامها.

1. زجاج النافذة تستخدم لتزجيج النوافذ، والدفيئات الزراعية، أبواب الشرفةوالنوافذ الزجاجية الملونة والدفيئات الزراعية، كما أنها مصنوعة منه ابواب زجاجية. لا يوجد بهتان في مثل هذا الزجاج، ولا توجد بقع قزحية اللون؛ ولا يتم معالجة سطحه بالقلويات، وليس له لون وشفاف تمامًا. يمكن السماح باللون الأزرق أو لون أخضرولكن فقط إذا كان هذا لا يؤثر على انتقال الضوء. تعتمد قوتها على طريقة التصنيع ومعالجتها وحجمها بالطبع. عند الشراء، انتبه إلى أطرافه وسطحه، حيث أن الشقوق الصغيرة والفقاعات والخدوش والحواف والزوايا غير المستوية يمكن أن تقلل من قوته إلى الحد الأدنى تقريبًا. سمك زجاج النوافذ العادي هو من 2.5 إلى 4 ملم، ولكن للزجاج الملون و نوافذ كبيرةفهي غير مناسبة تمامًا، لأنها قد لا تتحمل الحمل الناتج عن الرياح. لمثل هذا الزجاج، يتم استخدام سمك حوالي 10 ملم.

2. زجاج ملونتستخدم عندما بطانة داخلية، للأبواب والنوافذ و الزجاج الملون المزخرف. في الانتاج سطح الطاولة زجاجيمصنوعة أيضًا من الزجاج الملون. في زخرفةوتستخدم أيضا الداخلية والواجهات زجاج ملون. في الأساس، يتم استخدامه في البناء، ورسمت في الكتلة. وإذا اخترت هذا الزجاج على أساس المعيار، فعليك الانتباه إلى حقيقة أنه لا يحتوي على فقاعات. أ خدوش صغيرةولن تفسد الخطوط الكبيرة الممتدة جودتها أثناء الاستخدام بشكل خاص. النظارات الملونة تمتص الإشعاع الشمسي أكثر من النظارات الشفافة. طاقة حراريةولهذا السبب يطلق عليها أحيانًا اسم ماصة.

3. زجاج مقوىتستخدم لتزجيج مصابيح الشوارع المضيئة أنواع مختلفةفي أقسام، ل هياكل الشرفةوللنوافذ. لصنع الزجاج المقوى، يتم استخدام شبكة معدنية فولاذية مع خلايا. في بعض الأحيان يتم تغطية هذه الشبكة طبقة حاميةالألومنيوم تقع الشبكة بالكامل على كامل سطح الورقة. لكن لسوء الحظ، التعزيز لا يمكن أن يزيد القوة. ميزتها الوحيدة هي أن الزجاج لن يتكسر إلى أجزاء إذا انكسر فجأة. لضمان جودة المنتج المقوى، تحتاج فقط إلى إجراء قطع. عند قطع الزجاج، لا ينبغي أن يتشقق، بل ينكسر تمامًا. في كثير من الأحيان، يتم تصنيع أحد جوانب هذا المنتج بشكل مموج أو منقوش. ويمكن أيضًا تلوين الزجاج المقوى، فهو مصنوع من الزجاج المصهور. الألوان الأكثر شيوعًا هي الأزرق والأخضر والأصفر الذهبي. ليس من السهل تركيب مثل هذا الزجاج في المنزل دون خبرة كافية، لذلك غالبًا ما يشتري الأشخاص إطارات زجاجية جاهزة أو يصنعونها حسب الطلب.

4. زجاج منقوشتستخدم لتزجيج النوافذ والأبواب، وكذلك لمختلف الأقسام، سواء في المباني الصناعية والعامة، وكذلك في المباني السكنية. لا أوصي باستخدام هذا الزجاج في الغرف التي يوجد بها الكثير من السخام والغبار. هذا الزجاجلقد رسم الإغاثة، سواء على أحد الجانبين أو على كلا الجانبين في وقت واحد. يمكن أن يكون الزجاج المنقوش ملونًا أو عديم اللون. مع هذا مواد زخرفيةوالنتيجة هي زجاج ملون ممتاز (داخلي وخارجي)، وفواصل في الردهات والأروقة، وشاشات ممتازة. هذه المادة تزين قاعات المطاعم والمقاهي. يجب أن يتوافق تصميم وألوان الزجاج المزخرف دائمًا مع المعايير المعتمدة. يجب عليهم نقل الضوء بشكل جيد ونشر الضوء بشكل صحيح في الغرف.

إذا كنت بحاجة إلى تزجيج شيء ما ولا تعرف أي الزجاج مناسب لك، فمن الأفضل الاتصال بمتخصص في هذا المجال. في الوقت الحاضر، يوجد في كل متجر متخصص موظفون سيساعدونك ويقدمون لك النصائح عند استخدامه.

ورقة الزجاج:

النافذة، سمك 2-6 مم، انتقال الضوء 84-90%؛

علبة عرض، سمك 5-15 ملم، حجم 3.5-4.5 ملم؛

معززة بشبكة معدنية مصنوعة من سلك مطلي بالكروم أو مطلي بالنيكل - تستخدم لتزجيج المناور في المباني الصناعية؛

مموج – يستخدم لتزجيج الأبواب؛

يتم الحصول عليه عن طريق التسخين السريع إلى 540-560 درجة مئوية متبوعًا بالتبريد السريع - يستخدم لتصنيع ألواح الأبواب في صناعة السيارات.

منتجات الزجاج:

كتل زجاجية مجوفة - تستخدم لتزجيج التحولات بين المباني والسلالم وما إلى ذلك؛

الزجاج الجانبي – يستخدم لبناء الأقسام؛

الأنابيب الزجاجية هي تطبيق رئيسي في الصناعة الكيميائية.

الصوف الزجاجي - مادة تتكون من خيوط مرنة رفيعة (5-6 ميكرون) - تستخدم كمواد عازلة للحرارة والصوت، وحشو لملاط الجص الخفيف، لإنتاج الألياف الزجاجية؛

البلاط الزجاجي السيليكا عبارة عن ألواح ملونة معتمة تحاكي بنية الصخور المصقولة، ويتم الحصول عليها عن طريق الصهر يليه تبلور حبيبات الزجاج الملون، والتي تستخدم لتكسية بهو وردهات المباني العامة؛

بلاط زجاجي مطلي بالمينا بأبعاد 150 × 150 مم و10 × 75 مم، مقطوع من نفايات الزجاج - يستخدم لتكسية جدران المباني مع زيادة المتطلبات الصحية والنظافة، أو مع زيادة العدوان الحمضي القاعدي؛

النوافذ ذات الزجاج المزدوج - وهي عبارة عن عناصر مكونة من زجاجين أو ثلاثة أكواب بها فجوات تتراوح من 15 إلى 20 مم، متصلة ببعضها البعض بشكل محكم حول المحيط - تُستخدم في تزجيج المباني، في حين أنها لا تتجمد عمليًا ولا تشكل ضبابًا، كما أن استخدامها يقلل من تكلفة عملية التزجيج ويقلل من استهلاك الخشب بمقدار 1.5 2 مرة.

4.5. المواد والمنتجات من ذوبان الخبث

TERMOZIT - خفاف الخبث، وهو مادة خلوية يتم الحصول عليها عن طريق انتفاخ الخبث المنصهر ببخار الماء أثناء التبريد السريع - يستخدم على شكل حجر مكسر كمواد مالئة للخرسانة خفيفة الوزن. يمكن إنتاج Thermozite، المقوى بشبكة فولاذية، في أي تكوين وشكل جانبي بأشكال خاصة عند استخدامه لتورم الخبث المنصهر.

صوف الخبث - مادة تتكون من أجود الألياف التي يتم الحصول عليها من الخبث السائل الناري بطريقة النفخ - تستخدم كمادة عازلة للحرارة.

4.6. سيتالز وسيتالس الخبث

مفهوم الحصول على السيراميك الزجاجي.

يتم إنتاج السيتال عن طريق التبلور المباشر للزجاج أو ذوبان التركيبات المختلفة، والذي يحدث في كامل حجم المنتج المقولب.

تتميز البنية المجهرية للسيراميك الزجاجي بوجود بلورات صغيرة موزعة بالتساوي على كامل حجم الزجاج. ويبلغ متوسط ​​حجم البلورة في السيراميك الزجاجي 1-2 ميكرون، بينما لا يتجاوز سمك الطبقة الزجاجية أعشار الميكرون. نظرًا للتوجه العشوائي للبلورات الفردية، فإن السيراميك الزجاجي، مثل الزجاج، يكون متناحيًا الخواص.

لإنتاج السيراميك الزجاجي، يتم استخدام نفس المكونات الأولية المستخدمة في ذوبان الزجاج، ويتم إدخال محفزات التبلور فقط (التيتانيوم والليثيوم ومركبات الزركونيوم وما إلى ذلك) في الشحنة، والتي تذوب في كتلة الزجاج المنصهر.

رسم تخطيطي لإنتاج السيراميك الزجاجي:

ذوبان الزجاج من شحنة تحتوي على محفز تبلور؛

تشكيل المنتجات باستخدام إحدى الطرق المعتادة؛

التبريد البطيء للمنتج إلى درجة الحرارة القصوى لمراكز التبلور والاحتفاظ بها عند درجة الحرارة هذه لمدة ساعة واحدة؛

مزيد من التبريد إلى درجة حرارة تتوافق مع الحد الأقصى لمعدل نمو البلورات، والحفاظ على درجة الحرارة هذه حتى تكتمل عملية التبلور بشكل كامل قدر الإمكان؛

التبريد إلى درجة حرارة الغرفة، سريع للمنتجات ذات الجدران الرقيقة، بطيء للمنتجات الكبيرة.

من خلال ضبط أوضاع المعالجة الحرارية، يمكنك تغيير درجة التبلور وأحجام البلورات، مما يؤثر على خصائص المنتجات.

خصائص السيراميك الزجاجي والمنتجات المصنوعة منه.

تتمتع السيتال بمزيج مناسب من العديد من الخصائص: القوة الميكانيكية العالية، المقاومة للحرارة، نقطة التليين العالية، المقاومة الكيميائية. يمكن مقارنتها بسبائك الفولاذ والمعادن الحديدية والألمنيوم. Sitalls عرضة فقط لحمض الهيدروفلوريك. تتراوح مقاومتها للحرارة من 200 درجة مئوية إلى 700 درجة مئوية وحتى 1100 درجة مئوية.

التطبيق: في الصناعات الكيماوية والبتروكيماوية، لأساسات الآلات الدقيقة للغاية، كأنبوب للمبادلات الحرارية.

يمتص السيراميك الزجاجي الناتج النيوترونات، ويتميز بمقاومته للحرارة والقدرة على اللحام بإحكام بالصلب. يتم استخدامها في المفاعلات النووية وأجهزة الحماية البيولوجية.

بلورات الخبث.

المواد الخام - الخبث المعدني مع الإضافات التصحيحية ومحفزات التبلور. يتمتع سيراميك الخبث بمقاومة عالية للتآكل، وقوة عالية، ومقاومة كيميائية، ومقاومة عالية للطقس، وموصلية حرارية تصل إلى 750 درجة مئوية، وغير سامة. تبلغ كثافة السيراميك الزجاجي 2.5-2.6 جم/سم 3، وقوة الضغط 500-650 ميجا باسكال. من حيث المتانة، فهي تتنافس مع البازلت والجرانيت.

التطبيق: لأرضيات المباني الصناعية والمدنية، وتكسية الجدران الخارجية والداخلية، والفواصل، والقواعد، والبطانة الواقية لهياكل البناء.