थर्मल और यांत्रिक तनाव के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए एंटी-डिफॉर्मेशन ग्लास में किन विशिष्ट सामग्री या रासायनिक रचनाओं का उपयोग किया जाता है?

आधार ग्लास रचना

थर्मल और यांत्रिक गुणों को निर्धारित करने के लिए बेस ग्लास रचना महत्वपूर्ण है विरोधी कांच । सामान्य प्रकार के बेस ग्लास में शामिल हैं:

ए। बोरोसिलिकेट ग्लास

• ज़रूरी भाग : सिलिकॉन डाइऑक्साइड (Sio₂), Boron Trioxide (B₂o₃)।
• गुण :
  • थर्मल विस्तार (CTE) का कम गुणांक, जो इसे थर्मल शॉक के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी बनाता है।
  • तापमान परिवर्तन के तहत उत्कृष्ट आयामी स्थिरता।
  • आमतौर पर प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ, कुकवेयर और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
• अनुप्रयोग : उच्च तापमान वाले वातावरण जैसे भट्ठी की खिड़कियां, ऑटोमोटिव हेडलाइट्स और एयरोस्पेस घटक।

बी एल्यूमिनोसिलिकेट ग्लास

• ज़रूरी भाग : सिलिकॉन डाइऑक्साइड (Sio₂), एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂o₃)।
• गुण :
  • मानक सोडा-लाइम ग्लास की तुलना में उच्च यांत्रिक शक्ति और खरोंच प्रतिरोध।
  • एल्यूमिना के समावेश के कारण बेहतर थर्मल स्थिरता।
  • अक्सर आयन विनिमय प्रक्रियाओं के माध्यम से रासायनिक रूप से मजबूत होता है।
• अनुप्रयोग : स्मार्टफोन (जैसे, कॉर्निंग गोरिल्ला ग्लास), आर्किटेक्चरल ग्लेज़िंग और सुरक्षात्मक स्क्रीन।

सी। सोडा-लाइम ग्लास (संशोधित)

• ज़रूरी भाग : सिलिकॉन डाइऑक्साइड (Sio₂), सोडियम ऑक्साइड (Na₂o), कैल्शियम ऑक्साइड (CAO)।
• संशोधनों :
  • मैग्नीशियम ऑक्साइड (MGO) या जिंक ऑक्साइड (ZnO) जैसे एडिटिव्स थर्मल और यांत्रिक प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं।
  • टेम्परिंग या लैमिनेटिंग प्रक्रियाएं विरूपण के लिए इसके प्रतिरोध को और बढ़ाती हैं।
• अनुप्रयोग : ऑटोमोटिव विंडशील्ड, विंडो और सामान्य-उद्देश्य ग्लेज़िंग।

थर्मल स्थिरता बढ़ाने के लिए additives

थर्मल विस्तार को कम करने और उच्च तापमान के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए एडिटिव्स को ग्लास मैट्रिक्स में शामिल किया जाता है:

ए। बोरान ऑक्साइड (B₂o₃)

• भूमिका : सिलिका नेटवर्क संरचना को बाधित करके CTE को कम करता है।
• प्रभाव : थर्मल शॉक प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिससे तेजी से तापमान में बदलाव से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए ग्लास आदर्श बन जाता है।

बी एल्यूमीनियम ऑक्साइड (अलोओ)

• भूमिका : ग्लास नेटवर्क को मजबूत करता है और यांत्रिक स्थायित्व में सुधार करता है।
• प्रभाव : खरोंच, झुकने और थर्मल तनाव के लिए प्रतिरोध बढ़ाता है।

सी। मैग्नीशियम ऑक्साइड (MGO) और जिंक ऑक्साइड (ZnO)

• भूमिका : थर्मल और यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए स्टेबलाइजर्स के रूप में कार्य करें।
• प्रभाव : भंगुरता को कम करें और क्रूरता को बढ़ाएं, विशेष रूप से एल्यूमिनोसिलिकेट ग्लास में।

डी। लिथियम ऑक्साइड (Li₂o)

• भूमिका : आयन एक्सचेंज की सुविधा के लिए रासायनिक रूप से मजबूत चश्मे में उपयोग किया जाता है।
• प्रभाव : सतह संपीड़न और यांत्रिक शक्ति में सुधार करता है।

सतह उपचार और कोटिंग्स

सतह के उपचार और कोटिंग्स को कांच के एंटी-डिफॉर्मेशन गुणों को और बढ़ाने के लिए लागू किया जाता है:

ए। रासायनिक मजबूतता (आयन विनिमय)

• प्रक्रिया : कांच की सतह में सोडियम आयनों (Na⁺) को उच्च तापमान पर बड़े पोटेशियम आयनों (K⁺) के साथ बदल दिया जाता है।
• प्रभाव : सतह पर एक संपीड़ित तनाव परत बनाता है, यांत्रिक शक्ति और विरूपण के प्रतिरोध में काफी सुधार करता है।

बी थर्मल टेम्परिंग

• प्रक्रिया : कांच को उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर तेजी से ठंडा किया जाता है।
• प्रभाव : सतह पर संपीड़ित तनाव और कोर में तन्य तनावों को प्रेरित करता है, शक्ति और थर्मल सदमे प्रतिरोध को बढ़ाता है।

सी। एंटी-रिफ्लेक्टिव और लो-एमिसिटी कोटिंग्स

• सामग्री : धातु ऑक्साइड की पतली परतें (जैसे, टिन ऑक्साइड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड)।
• प्रभाव : प्रकाश प्रतिबिंब और उत्सर्जन को कम करें, ऑप्टिकल स्पष्टता और थर्मल इन्सुलेशन में सुधार करें।

समग्र और टुकड़े टुकड़े में संरचनाएं

कुछ मामलों में, एंटी-डिफॉर्मेशन ग्लास को इसके प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए अन्य सामग्रियों के साथ जोड़ा जाता है:

A. टुकड़े टुकड़े में कांच

• संरचना : कांच की दो या अधिक परतें एक इंटरलेयर (जैसे, पॉलीविनाइल ब्यूटेरल, पीवीबी) के साथ बंधी हुई हैं।
• प्रभाव : प्रभाव प्रतिरोध में सुधार करता है और बिखरने को रोकता है, जिससे यह सुरक्षित और अधिक टिकाऊ हो जाता है।

बी हाइब्रिड सामग्री

• संरचना : ग्लास पॉलिमर या धातुओं के साथ संयुक्त।
• प्रभाव : अतिरिक्त लचीलापन और शक्ति प्रदान करता है, जो फोल्डेबल डिस्प्ले या लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोगी है।

उन्नत विनिर्माण तकनीक

उन्नत तकनीकों का उपयोग एंटी-डिफॉर्मेशन ग्लास के भौतिक गुणों को परिष्कृत करने के लिए किया जाता है:

ए। नैनोस्ट्रक्चरिंग

• प्रक्रिया : ग्लास मैट्रिक्स में नैनोकणों को शामिल करता है।
• प्रभाव : यांत्रिक शक्ति, थर्मल स्थिरता और ऑप्टिकल गुणों को बढ़ाता है।

B. नियंत्रित शीतलन

• प्रक्रिया : आंतरिक तनावों को दूर करने के लिए धीमी कूलिंग (एनीलिंग)।
• प्रभाव : उपयोग के दौरान विरूपण या क्रैकिंग के जोखिम को कम करता है।

विशेष एंटी-डिफॉर्मेशन ग्लास के उदाहरण

ए। पाइरेक्स (बोरोसिलिकेट ग्लास)

• संघटन : ~ 80% sio₂, ~ 13% b₂o₃।
• अनुप्रयोग : प्रयोगशाला उपकरण, बेकवेयर और औद्योगिक घटक।

बी। कॉर्निंग गोरिल्ला ग्लास (एल्यूमिनोसिलिकेट ग्लास)

• संघटन : Sio₂, al₂o₃, na₂o, mgo।
• अनुप्रयोग : स्मार्टफोन स्क्रीन, टैबलेट और अन्य इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस।

सी। शॉट रोबैक्स (पारदर्शी सिरेमिक ग्लास)

• संघटन : कांच और सिरेमिक सामग्री का संयोजन।
• अनुप्रयोग : लकड़ी से जलने वाले स्टोव, फायरप्लेस, और उच्च तापमान देखने वाली खिड़कियां।