أسأل الخبراءالمراجع
كيف يصنع الزجاج
يتم استخدام الزجاج في العديد من الأشكال والأحجام، حيث يتم صنع زجاج النوافذ والأكواب والطاولات والصحون وزجاج السيارات والعديد من الأشياء الأخرى، وسنتعرف في هذه المقالة على كيفية صنع الزجاج ومكوناته.
ما هو الزجاج
- الزجاج هو مادة صلبة غير عضوية، وعادةً ما تكون شفافة أو نصف شفافة، ومن السهل كسرها، ولا تسمح بمرور المواد الطبيعية، وعلى الرغم من استخدام الزجاج منذ القدم، إلا أنه ما زال يستخدم في العديد من الأشياء مثل الأدوات والمباني والأجهزة المنزلية ومعدات الاتصال اللاسلكي.
- تختلف أنواع الزجاج بناءً على الخصائص الفيزيائية والمكونات، والنوع الأشهر هو زجاج صودا الجير الذي يستخدم في صناعة الأكواب والأطباق، ويتكون من السيليكا وأكسيد الصوديوم وأكسيد الكالسيوم.
مما يتكون الزجاج
- تنقسم المواد الخام التي تستخدم في صناعة الزجاج إلى قسمين رئيسيين: المواد الرئيسية التي تشمل السيليكا أو الرمل، ويستخدم الرمل ذو القليل من الشوائب والذي يحتوي على نسبة عالية من أكسيد السيليكون في استخلاص حمض السيليكون الذي يعد مادة رئيسية في صناعة الزجاج.
- يساهم أكسيد الصوديوم وغيره من مركبات الصوديوم في تخفيض درجة انصهار المواد وبالتالي تشكيل الزجاج.
- يُساهم أكسيد النحاس في تصليب الزجاج مع وجود الدولوميت والكلس.
- مادة البوراكس: هذه المادة تحتوي على أكسيد الصوديوم وأكسيد البورون، وتقلل من معدل تمدد الزجاج، والزجاج الذي يحتوي على معدل كبير من أكسيد البورون يتميز بعدم تعرضه للكسر عند التعرض للحرارة المفاجئة.
- مواد ثانوية: المواد التي تضاف إلى الزجاج لتحسين نوعيته تشمل المواد الملونة والمسرعات للانصهار، مثل أكسيد الرصاص وأكسيد الباريوم وأكسيد التيتانيوم.
ما هي استخدامات الزجاج
- يستخدم الزجاج في العديد من أدوات الديكور والأدوات المنزلية وأواني الطبخ.
- يستخدم في التصاميم الحديثة للديكور، مثل النوافذ والأبواب والمنازل وحتى دورات المياه.
- يتميز فن النقش على الزجاج أو الرسم عليه.
- تُعد المرايا نوعًا من الزجاج وتستخدم في تصميم الديكورات الداخلية والتزيين.
ما هي أنواع الزجاج
- الزجاج الملون أو المعشوق هو جزء أساسي من فن الموزاييك، ويستخدم في المساجد والديكور والهندسة.
- يتألف الزجاج العازل من طبقتين من ألواح الزجاج التي تلتصق ببعضها البعض مع وجود فراغ يحتوي على هواء جاف أو غاز مضغوط، ويستخدم في النوافذ والواجهات الزجاجية والديكور.
- الزجاج المضاد للحريق هو زجاج معالج يتحمل درجات عالية من الحرارة ويستخدم في المباني المعرضة للحريق مثل المدارس والمستشفيات والفنادق والمطارات.
- يشير زجاج الجير والصودا إلى الزجاج العادي الأكثر استخدامًا وانتشارًا في الصناعات الزجاجية.
- يتم استخدام زجاج الكوارتز، وهو زجاج مقاوم للحرارة، في الأفران والموازين الحرارية.
- يتم استخدام الزجاج الكريستالي في صناعة الثريات والإكسسوارات والتحف.
- يتميز البريسبيكس بخصائص بصرية عالية ويستخدم في صناعة العدسات الطبية والنظارات وعدسات الكاميرا.
كيف يصنع الزجاج
الزجاج العادي
- تُصنع الألواح الزجاجية الشفافة من مزيج مواد متعددة غير مطهوة مع القليل من الماء، وتشمل هذه المواد رماد الصودا ورمل السيليكا والدونومايت وحجر الكلس وملح الطعام ونفتالين سينايت، وتُوضع هذه المكونات في وعاء ويتم إعادة تصنيع الزجاج بمزيج المواد غير المطهوة ويتم ذوبانها جميعًا في فرن مستمر، حيث تتجه المواد الممزوجة إلى الفرن.
- في غرف إعادة التصنيع، يتم إعادة تسخين الهواء المحترق، ويبدأ المواد في الانصهار ويتم تحريك الزجاج المذاب، ويتم خلط الأجزاء المكسورة مع الزجاج حتى يتم تعديل درجة حرارته، ثم يتم صب الزجاج خلال عدة ساعات.
- يتم صب الزجاج في مغسل معدني سائل، وبعد أن يطفو ويصبح طريًا، يتم تشكيله في شكل شريط، ثم يتم تبريده في المغسل المعدني بالماء حتى لا يتكسر نتيجة الحرارة، ويجب تبريد الزجاج مرة أخرى.
- ثم يتم تحريك شريط الزجاج بعناية إلى البكرة ويتم تبريده تدريجياً، ويجب أن يكون الزجاج متجانس الكثافة، ويتم قياس كثافته باستخدام الآلة الناسخة، وتُقدر كثافتها بالمليمتر.
- في هذه العملية، يكون الزجاج صلبًا وقاسيًا، ويتم تقطيعه باستخدام بكرة صلبة يتم صناعتها من خطوط محددة الطول قبل قطع الزجاج. ثم يتم قص الزجاج حسب الغرض المقصود، وتنقل القطع إلى الناقل الذي يعيد تشكيلها لتحديد شكلها النهائي. وبعد ذلك، يتم نقلها إلى مستودع الفحص لفحص القطع، والتأكد من خلوها من الشوائب باستخدام ضوء النيون. ويتم تخزينها بشكل عمودي لنقلها إلى المستهلك.
الزجاج المقسي
- يتميز زجاج السيكوريت أو الزجاج المقسى بأنه عندما يتعرض للكسر، يتفكك إلى شظايا صغيرة غير حادة، مما يجعله آمنًا تمامًا. يمكن استخدامه في القطارات والسيارات والطائرات والأثاث المنزلي وواجهات المباني.
- يتم صنع زجاج السيكوريت من الزجاج العادي، ولكنه يتم تقويته بالحرارة العالية، ثم يتم وضعه في فرن حراري للعلاج، وبعد ذلك يتعرض للتبريد تحت ضغط عالٍ من تيار الهواء، مما يساعد في التخلص من العيوب السطحية في زجاج السيكوريت.
- يمكن صنعها بطريقة كيميائية يتم فيها تبادل الأيونات على سطح الزجاج.
الزجاج المضاد للرصاص
- يتميز الزجاج المضاد للرصاص بقدرته على تحمل الصدمات، وتشترك منتجات الزجاج المضاد للرصاص في أنها تصنع عن طريق عمليات التغليف أو التصفيح، حيث يتم وضع مادة معروفة باسم البولي كربونات بين طبقتين من الزجاج العادي، وبذلك يتم إنتاج مادة جديدة شبيهة بالزجاج.
