صناعة الزجاج
الزجاج: هو مادة لبلورية تكون صلبة عند درجة حرارة الباردة، وسائلة عند درجة الحرارة المرتفعة، وتتصف بأنّها هشة شفافة، عديمة اللون، أو قد يكون غير شفاف أو نصف شفاف، حسب مكوّناته، ويتواجد الزجاج في الطبيعة، وفي المواد البركانية، وله القدرة على مقاومة المواد الكيميائية ما عدا حمض الفلودريك والمصاهرات القلوية، وللماء تأثير كبير على الزجاج إذا لامسه لفترة طويلة جداً، والمواد التي تنشأ من النيازك، ويمكن تشكيل الزجاج بعدّة أشكال حسب الاستخدام.
المواد الأساسية في صناعة الزجاج
- الرمل أو السيليكات: يعتبر حمض السيليكون المادة الأساسية لصنع الزجاج العادي، ويتمّ الحصول عليه من الرمال.
- مركبات الصوديوم: حيث يستخدم أكسيد الصوديوم؛ لتقليل درجة الانصهار، مما يساعد في تكوين الزجاج.
- الكلس والدولوميت: حيث يتم إضافة أكسيد الكالسيوم؛ لزيادة تصلّب الزجاج.
- الفلدسبار: يستخدم بسبب مميزاته، مثل أنّه رخيص الثمن، ووجوده بشكل نقي، وقدرته على الانصهار بسرعة عالية.
- البوراكس: يحتوي على أكسيد الصوديوم والبورون، وتتميز هذه المادة بقدرتها الكبيرة على الانصهار، والعمل على تقليل معامل تمدد الزجاج.
المواد الثانوية في صناعة الزجاج هي: المواد الملوّنة، ومسرعات الانصهار والشفافية.
مراحل صناعة الزجاج
- الصهر: وذلك بالعمل على إحضار المواد الأولية السابقة والتي تكون على شكل بودرة أو حبيبات، ثمّ العمل على مزج هذه المواد مع بعضها البعض وبنسب وزنيّه معينة، ومن ثم القيام بإدخالها إلى الأفران الخاصة مثل: فرن الجفنة، وفرن الحوض.
- التشكيل: تبريد مصهور الزجاج ببطء، ثم العمل على تشكيله خلال فترة قصيرة جداً، باستخدام أحد طرق التشكيل التالية: التشكيل اليدوي، والتشكيل الآلي.
- التهذيب أو التبريد: بعد تحول الزجاج من عجينة إلى مادة صلبة في مرحلة التشكيل، يجب العمل على تبريد الزجاج الناتج ببطء؛ تجنباً لتشققه وتكسره، وتجنب وجود مناطق ضعف في الأدوات الزجاجية المشكلة، وتتم هذه العملية بوضع الأدوات الزجاجية في فرن التبريد على درجة حرارة تتراوح ما بين 400-600م، وتركها لفترة زمنية كافية، ثم تبرد بشكل تدريجي إلى أن تصل إلى الدرجة العادية من الحرارة.
- الإنهاء: في هذه المرحلة الأخيرة يتم تنظيف الأ
دوات الزجاجية، ثم العمل على صقلها وتقطيعها وتصنيفها.
أنواع الزجاج
- البايركس.
- الزجاج القاسي سيليكا 96.
- الصواني.
- الألياف الزجاجية.
- الضبابي غير الشفاف.
- زجاج الصودا والجير.
- الكريستال.
- الملدن.
- المقسى.
- الكوارتز.
استخدامات الزجاج
- يستخدم في الإنشاءات مثل الأبواب والسيارات.
- يستعمل في الآنية مثل زجاج الأدوية.
- لأغراض البصريات مثل العدسات والمجاهر.
- العوازل الكهربائية والحرارية.
- الصناعات الميكروبية.
- مواد الزخرفة والزينة.