सिलिकेट ग्लास: उत्पादन और उपयोग

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 13:55

ग्लास जीवन के विभिन्न क्षेत्रों की मांग में सबसे लोकप्रिय सामग्रियों में से एक है। इसका उपयोग निर्माण और परिष्करण कार्यों में किया जाता है, लागू और उच्च कला के कार्यों को इससे बनाया जाता है, और अंतरिक्ष उद्योग में उपयोग किया जाता है। यह रचना सामग्री में उपलब्ध, सरल में से एक है। सबसे आम प्रकार जिसका हम अक्सर सामना करते हैं और उससे उत्पादों का उपयोग करते हैं वह है सिलिकेट ग्लास।

यह क्या है?

मिस्र में खुदाई के दौरान मिले कांच के सबसे पुराने टुकड़े मोती हैं, वैज्ञानिकों का मानना है कि यह खोज पांच हजार साल से भी ज्यादा पुरानी है। तब से, कांच की संरचना में थोड़ा बदलाव आया है। सामग्री का मुख्य तत्व क्वार्ट्ज रेत है (Si0_{2) - सिलिकेट। इसमें सोडा, पोटाश, चूना पत्थर और कुछ अन्य तत्व मिलाए जाते हैं।}

उद्योग में, कांच का द्रव्यमान प्राप्त करने के लिए, मूल पदार्थों के ऑक्साइड मिश्रित होते हैं और एक भट्टी में पिघल जाते हैं। गलनांक उन एडिटिव्स पर निर्भर करता है जो कांच के गुणों को बदलते हैं। परिणामी द्रव्यमान को कई तरीकों से ढाला जाता है: शीट ग्लास बनाकर, इसे विभिन्न आकार (व्यंजन, झूमर के लिए रंग, घड़ियों के लिए कांच, आदि) देकर, कांच के ब्लोअर द्वारा बाद के टुकड़े प्रसंस्करण के लिए रिक्त स्थान बनाना, और भी बहुत कुछ।

बीलोमोनोसोव एम.वी., कितायगोरोडस्की एन.आई. ने ग्लासमेकिंग के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दिया, मेंडेलीव डी.आई. और अन्य इस मुद्दे के व्यावहारिक पक्ष में रुचि रखते थे। सामग्री "सिलिकेट ग्लास" को परिभाषित करना आसान है। यह क्या है? संरचना की एक अनाकार-क्रिस्टलीय संरचना वाली सामग्री, बाद में शीतलन के साथ मिश्रित आक्साइड को पिघलाकर प्राप्त की जाती है।

ग्लास बनाना

कांच के उत्पादन के लिए मुख्य तत्व क्वार्ट्ज रेत है, जिसमें अनुपात में कम से कम पांच अवयवों को जोड़ा जाता है। प्राप्त सामग्री का उपयोग करने के आगे के उद्देश्यों के आधार पर, मुख्य नुस्खा के लिए योजक बनाए जाते हैं: ऑक्सीकरण एजेंट, साइलेंसिंग एजेंट, डीकोलाइज़र, डाई, त्वरक, और इसी तरह। धातु के आक्साइड का उपयोग रंगों के रूप में किया जाता है। उदाहरण के लिए, तांबा कांच के द्रव्यमान को लाल रंग देगा, लोहा एक नीला या पीला रंग देगा, कोबाल्ट ऑक्साइड एक नीला रंग देगा, और कोलाइडल चांदी एक पीला रंग देगी।

तैयार सूखे मिश्रण को कांच के पिघलने वाली भट्टी में लोड किया जाता है, जहां कच्चे माल को 1200-1600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघलाया जाता है, इस प्रक्रिया में 12 से 96 घंटे लगते हैं। कांच का उत्पादन तेजी से शीतलन प्रक्रिया द्वारा पूरा किया जाता है, केवल इस स्थिति के तहत कांच के द्रव्यमान को सभी आवश्यक गुण प्राप्त होंगे: पारदर्शिता, यांत्रिक प्रतिरोध और ऑक्साइड मिश्रण की प्रक्रिया में निर्धारित अतिरिक्त गुण।

सिलिकेट ग्लास के प्रकार

सामग्री उत्पादन एक ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है, और इसे सिलिकेट उद्योग द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उद्योग में कांच का उत्पादन होता हैनिर्धारित तापमान के निरंतर रखरखाव के साथ सुरंग प्रकार की भट्टियां। भट्ठे के एक सिरे से सूखा मिश्रण लोड किया जाता है, तैयार सामग्री को बाहर निकलने पर उतार दिया जाता है।

विभिन्न उद्योगों में व्यापक उपयोग के कारण, सिलिकेट ग्लास को प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

• सोडियम, पोटेशियम के ऑक्साइड की अशुद्धियों के बिना क्वार्ट्ज क्षार मुक्त कांच है। इसमें गर्मी और उत्कृष्ट विद्युत गुणों के लिए उच्च प्रतिरोध है। कमियों में से - प्रक्रिया करना मुश्किल।
• सोडा, पोटैशियम, सोडियम-पोटेशियम - क्षारीय ग्लास। सामान्य उपयोग के लिए उपयुक्त सबसे सामान्य प्रकार की सामग्री। इसका उपयोग एक्वेरियम, खिड़की के शीशे, व्यंजन और बहुत कुछ के लिए कांच बनाने के लिए किया जाता है।
• क्षारीय भारी धातु आक्साइड की उच्च सामग्री के साथ। उदाहरण के लिए, क्रिस्टल, ऑप्टिकल ग्लास प्राप्त करने के लिए सीसा जोड़ना आवश्यक है।

बहुउद्देशीय उपयोग

सिलिकेट ग्लास में कई गुण होते हैं जो इसे एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग करने की अनुमति देते हैं। इसके प्रत्येक गुण को बढ़ाया जा सकता है, जिसके संबंध में अतिरिक्त अवसर खुलते हैं। उदाहरण के लिए, अमलगम-लेपित कांच एक दर्पण के रूप में कार्य करता है और इसे कुछ शर्तों के तहत सौर पैनल के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

कांच के बने पदार्थ के स्वच्छ और व्यावहारिक गुण निर्विवाद हैं। सामग्री में सरंध्रता नहीं होती है, जिसका अर्थ है कि इसमें रोगजनक बैक्टीरिया गुणा नहीं करते हैं, इसे साफ करना आसान है, किसी भी खाद्य उत्पादों के लिए प्रतिरोधी है। इसमें से गर्मी प्रतिरोधी व्यंजन मल्टी-टास्किंग हैं: आप ओवन में उच्च तापमान पर बेक कर सकते हैं या डाल सकते हैंफ्रीजर बिना किसी नुकसान के।

परत और मोटाई

सामग्री की एक अलग मोटाई होती है, जो इसकी क्षमताओं को निर्धारित करती है। शीट, 2 मिमी मोटी, खिड़कियों के लिए उपयुक्त। कंटेनर में डाले गए पानी की मात्रा के आधार पर, एक मछलीघर के लिए ग्लास का उपयोग कम से कम 5 मिमी किया जाता है। हालांकि, एक्वाइरिस्ट तेजी से इस निष्कर्ष पर पहुंच रहे हैं कि ऐक्रेलिक एनालॉग का उपयोग अधिक सुविधाजनक है, खासकर अगर 500 लीटर या उससे अधिक की क्षमता की आवश्यकता हो।

लेमिनेटेड सामग्री (ट्रिप्लेक्स) का उपयोग संभावनाओं का विस्तार करता है: बहुलक फिल्म से चिपके कपड़े व्यावहारिक रूप से अविनाशी हैं, यह सुरक्षित है, क्योंकि यह उखड़ता नहीं है। एक हथौड़ा के साथ एक फिल्म परत के साथ 10 मिमी मोटी दो सिलिकेट ग्लास को तोड़ना व्यावहारिक रूप से असंभव है। ट्रिपलेक्स का उपयोग पारदर्शी पुल बनाने, भवन के अग्रभाग की क्लैडिंग, पूल फेंसिंग आदि के लिए किया जाता है।

गुण

सिलिकेट-आधारित सामग्री का उपयोग निर्माण में अपना स्थान पाता है। उनका उपयोग न केवल खिड़कियों के निर्माण के लिए किया जाता है, बल्कि अतिरिक्त सुरक्षा और एक बांधने की मशीन के रूप में भी किया जाता है। इसलिए, नींव के ब्लॉकों को तरल कांच से उपचारित किया जाता है, जो उन्हें नमी, कवक, तापमान में उतार-चढ़ाव आदि के लिए प्रतिरोधी बनाता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में घुमावदार पारभासी या मैट सामग्री का उपयोग किया जाता है, फर्नीचर के दरवाजे, शॉवर केबिन, भवन के अग्रभाग आदि इससे बनाए जाते हैं।

सिलिकेट ग्लास में निम्नलिखित गुण होते हैं:

• पारदर्शिता।
• चिंतनशील।
• टिकाऊ।
• गर्मी प्रतिरोधी।
• आक्रामक रासायनिक वातावरण के लिए प्रतिरोधी।
• प्राकृतिक आक्रामक वातावरण के लिए प्रतिरोधी।
• स्थायित्व।
• कम तापीय चालकता।

अतिरिक्त गुण, जैसे कि तनाव और यांत्रिक क्षति के प्रतिरोध, सामग्री को सख्त करके दिया जाता है। प्रक्रिया का सार तेजी से हीटिंग और कम समय में एक ही तेजी से ठंडा करना है। ताकत 4-5 गुना बढ़ जाती है। इसका उपयोग घड़ी के शीशे, दरवाजे के पत्ते, फर्नीचर, आंतरिक विभाजन बनाने के लिए किया जाता है।

उत्पादों का निर्माण

सिलिकेट कांच के बने पदार्थ और घरेलू सामान कई मुख्य तरीकों से तैयार किए जाते हैं:

• दबा रहे हैं। चिपचिपा द्रव्यमान एक निश्चित मोल्ड में डाला जाता है, जिसके बाद मोल्ड (पंच) के चलने वाले हिस्से का उपयोग करके कुछ पैरामीटर सेट किए जाते हैं। आंतरिक सतह पर मोल्ड में एक पैटर्न हो सकता है जो मुद्रांकन प्रक्रिया के दौरान उत्पाद के बाहरी हिस्से में स्थानांतरित हो जाता है।
• उड़ना। यांत्रिक और मैनुअल में कठिनाइयाँ। उत्पाद की दीवार की मोटाई 1 मिमी से 10 मिमी तक भिन्न होती है। इस तरह से फूलदान, बोतलें, शराब के गिलास, गिलास बनाए जाते हैं। हाथ फूंकना एक कला है। मास्टर ग्लासब्लोअर काम के शरीर में धातु, प्राकृतिक कच्चे माल, सोना आदि सहित पारदर्शी और रंगीन द्रव्यमान के संयोजन से अद्वितीय कार्य बनाते हैं। कोई समान हाथ से उड़ाए गए उत्पाद नहीं हैं।
• कास्टिंग। इसका उपयोग मुख्य रूप से मूर्तियाँ, मूर्तियाँ बनाने के लिए किया जाता है। उद्योग में, कास्टिंग द्वारा, ऑप्टिकलगिलास।
• मल्टी-स्टेज आर्टिक्यूलेशन। दो तकनीकों द्वारा उत्पादित भागों का उपयोग किया जाता है: ब्लोइंग और प्रेसिंग। उदाहरण के लिए, कांच के कंटेनर को उड़ा दिया जाता है और तने को दबाया जाता है, तैयार भागों को जोड़ा जाता है।

सजावटी उपचार

सिलिकेट ग्लास कई प्रकार की सजावट के लिए उपजाऊ सामग्री है। गर्म और ठंडे डिजाइन के बीच अंतर करें।

गर्म खाद्य पदार्थों में शामिल हैं:

• धातु आक्साइड के साथ थोक में रंगना।
• आगे आकार देने के साथ विभिन्न रंगों के द्रव्यमान को मिलाना (दाग के साथ विनीशियन कांच)।
• खर्राटे लेना। द्रव्यमान को उत्पाद में ढाला जाता है, तेजी से ठंडा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सतह में दरारें दिखाई देती हैं, और उत्पाद को ठीक करने के लिए पिघलाया जाता है।
• फ्यूजिंग।
• तार का गर्म रूप, उत्पाद के बाद के योगज के साथ धागे।
• उड़ाने के दौरान एक अतिरिक्त किनारे के आकार का निर्माण। टूल्स का उपयोग करके हासिल किया।

ठंडी सजावट के रूप:

• यांत्रिक: पीसना, उकेरना, हीरा काटना, सैंडब्लास्टिंग।
• रासायनिक: हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ नक़्क़ाशी।
• लागू: पेंटिंग, डीकल ड्राइंग, सिल्क स्क्रीन प्रिंटिंग, धातुकरण, प्लाज्मा छिड़काव, चमक वाले पेंट के साथ पेंटिंग।

अन्य प्रकार के शीशे

आधुनिक तकनीकों ने सिलिकेट ग्लास को अतिरिक्त गुण देना संभव बना दिया है। इनमें से सबसे दिलचस्प और लोकप्रिय हैं:

स्मार्ट ग्लास: सामग्री का प्रकार जो बदलता हैबाहरी परिस्थितियों के प्रभाव में उनके गुण। उदाहरण के लिए, विद्युत प्रवाह के प्रभाव में, उत्पाद सुस्त हो जाता है, जब सर्किट काट दिया जाता है, तो यह पारदर्शी स्थिति में वापस आ जाता है।

फाइबरग्लास (फाइबरग्लास): सामग्री को पतले (माइक्रोन में मापा गया) धागों में खींचकर प्राप्त किया जाता है। वे काफी लचीली सामग्री बनाते हैं। फाइबर ऑप्टिक्स, इंसुलेटिंग सामग्री आदि के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

क्लेरिफाइड ग्लास: साधारण सिलिकेट ग्लास में हरे या भूरे रंग का टिंट होता है जो कट के माध्यम से देखने पर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। नतीजतन, कैनवास थोड़ा रंगीन हो जाता है। इस प्रभाव से बचने के लिए, अवांछित रंग को बेअसर करने के लिए निर्माण प्रक्रिया के दौरान ब्राइटनर जोड़े जाते हैं। यह बढ़े हुए प्रकाश संचरण, रंग परिवर्तन के बिना रंगों के हस्तांतरण में सामान्य सामग्री से भिन्न होता है।