تحقيق در مورد شناخت و بررسي انواع شيشه هاي اپتيكي

تحقيق در مورد شناخت و بررسي انواع شيشه هاي اپتيكي

 تحقيق در مورد شناخت و بررسي انواع شيشه هاي اپتيكي

41 صفحه word |فونت tahoma سايز 12| قابل اجرا در آفيس 2010 و نسخه هاي جديدتر|قابل ويرايش و آماده چاپ

بخشي از تحقيق

 

انعكاس

 هنگامي كه نوري به سطح شيشه مي تابد قسمتي از آن منعكس مي شود كه آن را با R نشان مي دهند. R  اول كلمه Reflection به معني انعكاس است.

انعكاس كاملا به زاويه تابش ، يعني زاويه بين اشعه نور و خط عمود بر سطح شيشه بستگي دارد.هر چقدر زاويه تابش بيش تر باشد مقدار انرژي (نور) منعكس شده بيش تر است. شيشه هايي كه ضريب شكست بالايي دارند نسبت به شيشه هايي كه ضريب شكست پايين تري دارند نور تابيده شده را بيش تر منعكس مي كنند.

 

 

شكست

 اگر نور از يك محيط به محيط ديگري وارد شود مسير آن تغيير مي كند.مقدار مسير بيانگر ضريب شكست است كه ان را از قانون اسنل محاسبه مي كنند.

 

پراكندگي

 پراكندگي معياري از تغيير ضريب شكست نسبت به طول موج است.اين تغيير باعث تفكنيك اجزاي نور در منشور مي گردد.تشكيل قوس قزح نيز به دليل پراكندگي نور در قطره و ذرات آب است.

 

عبور

 نوري كه بر شيشه مي تابد مقداري از آن منعكس ومقداري از آن عبور مي كند.مقدار نوري كه از شيشه عبور مي كند به ضخامت شيشه ،وضعيت سطح (صاف، خشن،...) و نوع پوشش آن بستگي دارد.

شيشه صاف و روشن به ضخامت 3 ميليمتر ، 91 درصد نور روز را از خود عبور مي دهد در حالي كه اگر ضخامت شيشه 25 ميليمتر باشد ، فقط 78 درصد نور را از خود عبور مي دهد.

 

جذب

 وقتي نور خورشيد بر شيشه مي تابد قسمتي از آن جذب مي شود. در مورد شيشه پنجره هاي معمولي ، جذب كسر بسيار جزئي از تابش را تشكيل مي دهد. تغييرات عبور، انعكاس و جذب نور خورشيد را از شيشه معمولي يك لايه در ديوار جنوبي و در عرض جغرافيايي 45 درجه نشان مي دهد.

جذب، حاصل بر هم كنش الكترون هاي ظرفيت با فوتون هاي تابشي است.زيرا در اثر اين بر هم كنش فوتون ها اين انرژي خود را از دست مي دهند لذا ممكن است جذب شوند.جذب وقتي اتفاق مي افتد كه كه گاف انرژي ماده كوچك باشند . ولي اگر گاف انرژي، از انرژي فوتون هاي تابيده بزرگتر باشد، فوتون ها ممكن است عبور كنند.

 

ويسكوزيته يا نارواني

 مايعات قادر به تحمل نيروي برشي نيستند و سيلان مي يابند. ويسكوزيته را با ضريب ويسكوزيته كه بيانگر اصطكاك داخلي مايع است اندازه گيري مي كنند.

 

تبلور

 اگر شيشه ها را به مدت طولاني در دماي مناسبي حرارت دهيم متبلورمي شوند. ولي در بين اكسيدها B2o3 ودر بين سيليكات ها فلدسپارپتاسيك (k2o.Al2 o3.6Sio2) از اين قاعده مسيثني هستند كه حتي حرارت طولاني نيزنمي تواند آن ها را متبلور سازد.اخيرا در دسته اي از شيشه ها به طور عمدي تبلور ايجاد مي كنند ، كه به گروه شيشه - سراميك مشهورند.

 

كشش سطحي

 نيروي لازم براي افزايش سطح، كشش سطحي ناميده مي شود و از نظر عددي برابر كار لازم در واحد سطح براي ايجادسطح جديد بوده و واحد آن N/M است.

كشش سطحي شيشه هاي سيميكاتي معمولا در حدود mN/m 360-200 است و با افزايش دما مقداري كاهش مي يابد.

 

هدايت حرارتي

 هدايت حرارتي شيشه ها در دماي اتاق بين W/cmK 138./.- 71../. قرار دارد.

 

هدايت الكتريكي

شيشه ها در حالت جامد عايق هاي الكتريكي خوبي هستند درحالي كه در حلت مذاب هادي الكتريكي مي باشند. لذا مذاب شيشه را مي توان را مي توان با عبور مستقيم جريان الكتريكي حرارت داد.هدايت الكتريكي در شيشه ها از نوع الكتروليتي است. بدين معني كه جريان الكتريكي تئسط يون ها صورت مي گيرد.حرارت دادن شيشه ها با جريان الكتريسيته مستقيم باعث تفكيك و جدايش يون ها مي شود.براي رفع اين مشكل از جريان الكتريكي متناوب استفاده مي شود.

 

خواص مكانيكي

رشته هاي بي عيب شيشه تنشي معادل Kg/cm2 70000 را تحمل مي كنند ، كه بيش از 5 برابر تحمل فولاد است.اما معايب و نواقص سطحي تأ ثير عمده اي بر خواص مكانيكي شيشه دارد.اين معايب باعث تمركز تنش ونتيجتا ترك خوردن شيشه مي شود و مقاومت واقعي را به 0.01 مقاومت نظري كاهش مي دهد.

از آنجايي كه شيشه ساختماني هموژن دارد، خواص آن در جهات مختلف يكسان است و به محض شروع ترك مي كند.براي جلوگيري از ترك خوردگي و افزايش مقاومت شيشه ، سطح آن بابد كاملا صيقلي عاري از هر گونه عيب باشد.

 

دسته بندي شيشه ه بر اساس مصارف اقتصادي 

 

سيليس گداخته

سيليس گداخته ياا سيليس شيشه‌ای به روش تفكافت تتراکلريد سيليسيم در دمای بالا يا  بوسيله گدازش كوارتز يا ماسه خالص ساخته می‌شود و گاه آن را به اشتباه ، شيشه کوارتزی می‌خوانند. اين ماده ، انبساط کم و نقطه نرمی بالايی دارد که به مقاومت گرمايی زيااد آن کمک می‌کند و امکان استفاده از آن را در گستره دمايی بالاتر از ديگر شيشه‌ها فراهم می‌آورد. اين شيشه ، اشعه ماوراء بنفش را بخوبی از خود عبور می‌دهد.

 

سيليكات هاي قليايي

سيليكات هاي قليايي تنها شيشه‌های دو جزئی هستند که از اهميت تجارتی برخوردارند. ماسه و کربنات سديم را بسادگی با هم ذوب می‌کنند و محصولات بدست آمده با گستره

 

 

ترکيب Na2O.SiO2 تا Na2O.4SiO2 را سيليكات هاي سديم می‌خوانند. سيليكات هاي محلول کربنات سديم که به نام شيشه آبی (انحلال پذير در آب) نيز خوانده می‌شود، بطور گسترده‌ای در ساخت جعبه‌هايی با کاغذ موجدار و به عنوان چسب كاغذ بکار می‌رود.

مصرف ديگر آن در ايجاد حالت ضد آتش است. انواع قليايی‌تر آن به عنوان شوينده‌های لباسشويی و مواد کمکی صابون ها بکار می‌رود.

شيشه آهک سوددار

اين نوع شيشه %95 کل شيشه توليد شده را تشکيل می‌دهد و از آن ، برای ساخت تمام انواع بطري ها ، شيشه هاي تخت ، پنجره خودروها و ساير پنجره‌ها ، ليوان و ظروف غذاخوری استفاده می‌شود. در کيفيت فيزيکی تمام انواع شيشه‌های تخت ، نظير همواری

 ونداشتن موج و پيچ ، بهبود کلی حاصل شده ، اما تركيب شيميايي تغيير زيادی نکرده است. اصولا ترکيب شيميايی در گستره زير قرار می‌گيرد:

SiO2
از %70 تا %74 ، CaO از %8 تا %13 ،Na2O از %13 تا %18.

فراورده‌هايی که اين نسبتها را دارند ، در دماهای نسبتا پايين‌تری ذوب می‌شوند. در توليد شيشه بطری ، بخش عمده پيشرفت از نوع مکانيکی است. در هرحال ، تجارت نوشابه‌ها  سبب ايجاد گرايشی در بين شيشه سازان برای توليد ظروف شيشه‌ای با آلوميـن و آهک زياد و قلياييت کم شده است. اين نوع شيشه با دشواری بيشتری ذوب می‌شود، اما در برابر مواد شيميايي مقاومتر است.

رنگ شيشه بطری‌ها بدليل انتخاب بهتر و تخليص مواد خام و استفاده از سلنيم به عنوان زنگ‌زدا بسيار بهتر از قبل است.

شيشه سربی

با جانشين شدن اکسيد سرب به جای اکسيد کلسيم در شيشه مذاب ، شيشه سربی بدست می‌آيد. اين شيشه‌ها بدليل برخورداری از ضريب شكست بالا و پراکندگی نور زياد ، در کارهای نوری از اهمبت بسزايی برخوردارند. تاکنون ميزان سرب موجود در شيشه را به%92 نیز رسانده‌اند.

درخشندگی يک بلورتراش داده شده خوب بدليل مقدار زياد سرب در ترکيب آن است. مقدار زيادی از اين شيشه برای ساخت حباب لامپهای برق ، لامپ های نئون و راديوترونها بدليل مقاومت الكتـريكي بالای آنها مورد استفاده قرار می‌گيـرد. اين شيشـه برای ايجاد حفاظ در برابر پرتوهای  اتمي نيز مفيد است.

 

 

شيشه بوروسيليکاتی

شيشه بوروسيليکاتی ، معمولا حاوی حدود 10 تا 20 درصد B2O2 ، حدود 80 تا 85 درصد سيليس و کمتر از 10 درصد Na2O است. اين نوع شيشه دارای ضريب انبساط کم ، مقاومت فوق‌العاده زياد در برابر ضربه ، پايـداری عالی در برابر مواد شيميـايی و مقاومت الکتريکی بالاست.

ظروف آزمايشگاهی ساخته شده از اين شيشه ، تحت نام تجارتی پيركس فروخته می‌شود. با اين حال ، در سالهای اخير نام پيـرکس برای اجناس شيشـه‌ای بسيـاری که ترکيب شيميايی ديگری دارند (مانند شيشه آلوميـن - سيليکات در ظروف شيشه‌ای مناسب برای پخت و پز) نيز بکار می‌رود. مصارف ديگر شيشه‌های بوروسيليکاتی علاوه بر ظروف آزمايشگاهی عبارت است از واشرها و عايق های فشار قوی ، خطوط لوله و عدسی تلسکوپها.

شيشه‌های ويژه

شيشه‌های رنگی و پوشش‌دار ، کدر ، شفاف ، ايمنی ، شيشه اپتيکی ، شيشه فوتوکروميکی و سراميک های شيشه‌ای ، همه شيشه‌های ويژه هستند. ترکيب تمامی اين شيشه‌ها بر طبق مشخصات محصول نهايی موردنظر تغيير می‌کند.

الياف شيشه‌ای

الياف شيشه‌ای از ترکيبات ويژه‌ای که در برابر شرايط جوی مقاوم هستند، ساخته می‌شوند. سطح بسيـار زياد اين اليـاف سبب می‌شود تا آنها نسبت به همه رطوبت موجود در هوا آسيب پذير باشند. مقدار سيليس (حدود %55) و قليايی موجود در اين شيشـه پايين است

 

نقش کانيها در تهيه شيشه

آشنايی

بزرگترين بخش بيشتر شيشه‌ها را سيليس تشکيل می‌دهد. مواد جانبی را نيز به شيشه  می‌افزايند. اکسيد سديم (Na2O) موجب کاهش دمای ذوب می‌گردد، ولی افزايش بيش از حد آن از مقاومت شيميايی شيشه می‌کاهد. اکسيد کلسيم (CaO) مقاومت شيميايی و سايشی را در شيشه پايين می‌آورد. افزودن CaO به شيشه موجب تبلور آن می‌گردد و در نتيجه حالت اوپالين کدر به خود می‌گيرد.


خرید آنلاین