कांच की संरचना का चयन सबसे पहले उत्पाद की गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, पर्याप्त तापीय स्थिरता और रासायनिक स्थिरता होनी चाहिए, उत्पादन प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, पिघलाना और स्पष्ट करना आसान होना चाहिए, कुछ दोष होना चाहिए, टेबलवेयर ग्लास के लिए आवश्यक सुंदर रंग और चमक प्राप्त करना चाहिए। , और प्रदूषण को कम करते हुए कम लागत वाले कच्चे माल के उपयोग पर भी विचार करें।
टेबलवेयर ग्लास की संरचना
टेबलवेयर ग्लास की संरचना को कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, जैसे साधारण सोडा-लाइम टेबलवेयर ग्लास, लेड क्रिस्टल ग्लास, लेड-फ्री क्रिस्टल ग्लास, ओपलेसेंट ग्लास और रंगीन ग्लास।
साधारण सोडा-लाइम टेबलवेयर ग्लास की संरचना
2005 में, चाइना डेली ग्लास एसोसिएशन की विशेषज्ञ समिति और तकनीकी सलाहकार समिति ने घरेलू टेबलवेयर ग्लास की संरचना रेंज के लिए एक एकीकृत मानक तैयार किया, तालिका देखें 3-6।
तालिका 3-6 में रासायनिक संरचना सीमा ज्यादातर सोडियम-चूने के बर्तन ग्लास के घटकों पर लागू होती है जो मशीन से उड़ाने, मशीन दबाने आदि द्वारा यांत्रिक रूप से उच्च गति पर बनाई जाती है, जैसे मशीन से दबाए गए गर्म पानी के कप। हालाँकि, यह कुछ हाथ से बने बर्तन ग्लास पर लागू नहीं होता है जिसके लिए "लंबे" भौतिक गुणों की आवश्यकता होती है, क्योंकि कैल्शियम और मैग्नीशियम की मात्रा बहुत अधिक होती है, सख्त होने की दर तेज होती है, और मैन्युअल रूप से काम करना मुश्किल होता है। इसके भौतिक गुणों को बढ़ाने के लिए, कैल्शियम ऑक्साइड की मात्रा अक्सर 6% से कम होती है; मैग्नीशियम ऑक्साइड के कच्चे माल में लौह तत्व की मात्रा अधिक होती है, इसलिए इसका उपयोग बर्तनों के गिलास में बहुत कम किया जाता है। शांक्सी और हेबेई में उत्पादित हाथ से बना बर्तन ग्लास मुख्य रूप से पारदर्शी ग्लास सामग्री है, जिसे पूल भट्टी में पिघलाया जाता है। पोटेशियम और सोडियम की मात्रा अपेक्षाकृत कम, लगभग 16% है। पूर्वोत्तर हस्तनिर्मित कांच के बर्तन अपने रंगीन कांच के लिए जाने जाते हैं। पारदर्शी सोडा-लाइम ग्लास का रंगीन ग्लास से मेल खाना आवश्यक है। हालाँकि, रंगीन कांच को ज्यादातर क्रूसिबल भट्टी में पिघलाया जाता है, जिसे पिघलाना मुश्किल होता है। इस समस्या को अक्सर कांच की संरचना में क्षार सामग्री को बढ़ाकर हल किया जाता है, जो लगभग 18% है। शेडोंग के बोशान में रंग मिलान के लिए उपयोग किए जाने वाले सोडा-लाइम कांच के बर्तन में पोटेशियम और सोडियम की मात्रा लगभग 20% होती है, जिसे पिघलाना आसान होता है। इसके अधिकांश अनूठे उत्पाद आभूषण हैं, जिनमें उच्च क्षार के कारण होने वाली खराब तापीय स्थिरता की कमियों को दिखाना आसान नहीं है। बेशक, जैसे-जैसे टैंक भट्ठा धीरे-धीरे क्रूसिबल भट्ठे की जगह लेता है, बाजार की मांग के तहत कांच की संरचना में क्षार सामग्री भी कम हो रही है। पारदर्शी कांच के बर्तनों की संरचना तालिका 3-7 में दिखाई गई है।
संख्या 1 और 2 घरेलू हस्तनिर्मित कांच के बर्तनों की सामग्री हैं। लोहे की मात्रा संख्या 3 से 6 की तुलना में काफी अधिक है। यह कच्चे माल के चयन और प्रक्रिया नियंत्रण से संबंधित है, और अंतिम उत्पाद की सफेदी, पारदर्शिता और समग्र बनावट को भी सीधे प्रभावित करता है। संख्या 3 से 6 की सामान्य विशेषताएं कम सिलिकॉन ऑक्साइड सामग्री, कैल्शियम ऑक्साइड सामग्री जो उच्च तापमान फ्लक्सिंग भूमिका निभाती है, लगभग 7% है, और पोटेशियम और सोडियम ऑक्साइड सामग्री लगभग 19% तक पहुंचती है। इन सामग्रियों वाले ग्लासों का पिघलने का तापमान नंबर 1 और 2 की तुलना में कम होता है। साथ ही, एल्यूमीनियम ऑक्साइड की मात्रा अधिक होती है। जाहिर है, एल्यूमीनियम ऑक्साइड सामग्री को बढ़ाकर कांच की रासायनिक स्थिरता में सुधार किया जा सकता है। तालिका 3-8 उत्पादन में प्रयुक्त पारदर्शी कांच के बर्तनों का सूत्र है।
रंगीन कांच की संरचना
632 सामग्री फार्मूला फरवरी 1963 में सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। 1984 में, पोटेशियम नाइट्रेट और ल्यूमिनोल को हटाने के लिए एक बेहतर फार्मूला प्रस्तावित किया गया था, जो अधिक महंगे हैं। आर्सेनिक ऑक्साइड को अन्य मिश्रित स्पष्टीकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, और अन्य सामग्रियां प्रत्येक कारखाने की वास्तविक आवश्यकताओं के अनुसार भिन्न होती हैं। इसी आधार पर रंगीन कांच तैयार किया जाता है। पारदर्शी कांच के घटक में एक निश्चित मात्रा में कलरेंट जोड़ने से आवश्यक रंग प्राप्त किया जा सकता है।
रंगीन कांच के रंग को आयन रंग और कोलाइडल रंग में विभाजित किया गया है। आयन रंग का रंगीन कांच मुख्य रूप से द्विसंयोजक या त्रिसंयोजक संक्रमण धातु ऑक्साइड और दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड का परिचय देता है। एकल संक्रमण धातु तत्व का ऑक्साइड योगात्मकता नियम के अनुरूप होता है। Co2+ और NF+ कांच में संयोजकता में स्थिर होते हैं, जबकि अन्य संक्रमण धातु तत्व विभिन्न संयोजकता में मौजूद होते हैं। वास्तविक उत्पादन में, आवश्यक रंग प्राप्त करने के लिए कई धातु तत्व ऑक्साइड को अक्सर मिलाया जाता है। तालिका 3-9 संक्रमण धातु तत्व ऑक्साइड के रंग प्रभाव को दर्शाती है। मूल घटक हैं SiO2 72%, CaO 5.5%, ZnO 2.{8}}%, Na2O 18.0%, और Al2Og 1.5%।
नीले रंग के लिए, कॉपर ऑक्साइड और डायमंड ऑक्साइड का संयोजन तांबे के हरे घटक को ही खत्म कर सकता है, जबकि तांबा कोबाल्ट के लाल घटक को खत्म कर सकता है। दोनों के संयोजन से हल्के नीले और हल्के सियान के बीच एक टोन प्राप्त किया जा सकता है। कॉपर ऑक्साइड और क्रोमियम ऑक्साइड के बीच, क्रोमियम की मात्रा बढ़ने से, मिश्रित हरा रंग पीले रंग में विकसित हो जाता है; इसके विपरीत, तांबे की मात्रा बढ़ने से मिश्रित रंग नीले रंग में विकसित हो जाता है। तांबे और क्रोमियम के संयोजन से पीले-हरे से लेकर नीले-हरे तक सभी रंग उत्पन्न हो सकते हैं। जब मैंगनीज ऑक्साइड और क्रोमियम ऑक्साइड का एक साथ उपयोग किया जाता है, तो क्रोमियम की थोड़ी मात्रा मैंगनीज के रंग को बढ़ावा दे सकती है, लेकिन क्रोमियम की वृद्धि के साथ, कांच एक महत्वपूर्ण ग्रे टोन दिखाई देगा, जो भूरे से काले रंग में परिवर्तन दिखाएगा। "फेरोमैंगनीज" के संयोजन से भूरे रंग का उत्पादन हो सकता है, जो वैलेंस राज्यों के पारस्परिक प्रभाव से प्रभावित होता है, अधिक रंगीन जोड़े जाते हैं, लेकिन रंग गहरा नहीं होता है। "सेरियम-टाइटेनियम येलो" एक अनोखा रंग है जिसे केवल एक निश्चित संयोजन के साथ ही व्यक्त किया जा सकता है। कुछ तटस्थ ग्रे कोबाल्ट, निकल और तांबे को साझा करके प्राप्त किया जा सकता है, जो अलग-अलग खुराक के अनुसार भिन्न होता है।
दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के ऑक्साइड रंग में स्थिर, शुद्ध रंग और दो-रंग प्रभाव वाले होते हैं। रंग भरने की क्षमता कमजोर है, और जब यह एक निश्चित मात्रा तक पहुंच जाती है, तो यह एक निश्चित संतृप्त अवस्था दिखाएगी (तालिका 3-10)। मूल सामग्री SiO: 72%, CaO 5.5%, ZnO 2.0% हैं। Na2O 18.0%, Al2O31.5%।
दुर्लभ पृथ्वी तत्व शुद्ध और सुरुचिपूर्ण होते हैं, लेकिन उनकी उच्च कीमत के कारण, उनका उपयोग ज्यादातर उच्च गुणवत्ता वाले कांच के बने पदार्थ और कलाकृतियों में किया जाता है। मूल अवयवों का रंग विकास और रंग की अतिरिक्त मात्रा पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है।
कोलाइडल रंग में मुख्य रूप से सोना, चांदी पीला, तांबा लाल और अन्य रंग शामिल हैं, जो एडिटिविटी कानून के अनुरूप नहीं हैं। कांच का रंग प्रकाश की चयनात्मकता से होता है और रंग काफी हद तक कांच में फैले धातु के कणों के आकार पर निर्भर करता है। यदि कण बहुत छोटे हैं, तो दिखाना आसान नहीं है, और यदि कण बहुत बड़े हैं, तो रंग दिखाना आसान है। मध्यम कण आकार के साथ समान रूप से वितरित धातु कणों को प्राप्त करने के लिए, कुछ कम करने वाले कच्चे माल को फॉर्मूलेशन में जोड़ने की आवश्यकता होती है, जैसे स्टैनस ऑक्साइड और स्टैनस क्लोराइड, जो मुख्य रूप से कोलाइडल कणों को उच्च बनाने के लिए टिन आयनों के "धात्विक गुणों" का उपयोग करते हैं। टिन आयन धातु पुलों के बीच फैल जाते हैं और कोलाइडल कणों की आगे की वृद्धि को रोकते हैं। कोलाइडल रंग के ग्लास जैसे सोना लाल और तांबा लाल में, ये टिन युक्त पदार्थ "सुरक्षात्मक गोंद" की भूमिका निभाते हैं। कांच की संरचना में परिवर्तन का रंग प्रतिपादन प्रभाव पर बहुत प्रभाव पड़ता है। द्वितीयक रंग-विकासशील कोलाइडल रंगीन कांच के लिए, रंगीन कांच में प्रयुक्त SnOz और रंगीन इस प्रकार हैं: सुनहरा लाल कांच SnOAu=100'(1~4); सिल्वर पीला ग्लास SnO:1Ag=(5~10):1. इंडियम ग्लास, (1~2)1. कैडमियम और कैडमियम यौगिकों पर स्पष्ट रूप से प्रतिबंध लगने के बाद, तांबा लाल मुख्य अनुप्रयोग दिशा बन जाएगा।