الزجاج
لسنواتٍ عديدة، كان الناس يستخدمون أدواتهم الخاصة للعيش ومساعدتهم على البقاء، وتثبت الأبحاث والأبحاث والرسمات والأحافير أن النياندرتال استخدموا أدواته العديدة المصنوعة من الخشب والحجر وعظام لصنع الرماح والمطارق و الأواني، يمكن للفأس مساعدته في العثور على وظائف أخرى وتدريبها وبناءها لضمان بقائه، و تطور تصنيع الأدوات مع تطور الحياة البشرية، وتغيرت حياته من أدوات بدائية بسيطة إلى استخدام مواد أكثر تقدمًا، مثال على ذلك الزجاج، الذي يتضمن العديد من الأدوات المهمة التي يحتاجها الشخص في حياته ، بدون هذه الأدوات لا يمكن القيام به.
اكتشاف الزجاج
- يختلف الكثير من المؤرخين في الوقت الذي اكتشفوا فيه الزجاج وطريقة تحضيره لأول مرة، واعتمدوا على مجموعة من المعلومات التي هبطت عليها مجموعة من البحارة على الساحل الفينيقي واستخدموا موقدًا للطهي و مادة الجير أقوى من ، وعندما تشتعل فيها النيران تتفاعل هذه المادة مع الرمل النقي وتذوب معًا لتكوين سائل شفاف، وعندما تصلب ، فإنها تشكل أول قطعة من الزجاج.
- لأن بعض العلماء قدموا نظرية أخرى أثبتت بالأدلة العلمية، أي أن السومريين كانوا أول من اخترع طريقة نفخ الزجاج، وهذا الدليل يؤكد أن الزجاج كان في خمسة آلاف سنة من حضارة بلاد ما بين النهرين، ثم انتقلت إلى مصر وصور وصيدا وبلاد فارس و.
- ربما قبل أربعة آلاف عام، كان المصريون يتحدثون عن صناعة الزجاج، على الرغم من أن هذا الزجاج لم يستخدم في الهندسة المعمارية، ولكن فقط في صنع الأشياء الصغيرةو أصبح الرومان من أوائل مصنعي الزجاج.
مراحل صنع الزجاج
حتى نهاية القرن التاسع عشر، كان الزجاج عنصرًا فاخرًا فقط، ولكنه أصبح مادة شائعة، مثل الفولاذ والأسمنت، وطريقة تحضير الزجاج هي كما يلي:
- معالجة رمل السيليكا في مرحلة تصنيع الزجاج: ويسمى أيضًا رمل الكوارتز، وهو مكون رئيسي في صناعة الزجاج، ويجب ألا يحتوي الرمل على شوائب حديدية للحصول على زجاج شفاف، ووجود شوائب سيجعل الزجاج يبدو أخضر.
- أضافة كربونات الصوديوم وأكسيد الكالسيوم إلى الرمل:تخفض كربونات الصوديوم درجة الحرارة المطلوبة لصنع الزجاج التجاري، ويمكن إضافة المغنيسيوم أو الألومنيوم لجعل الزجاج أكثر متانة.
- أضافة مواد كيميائية أخرى: مثل أكسيد الرصاص ، أكثر إضافة ملحوظة هي أنه يوفر لمعانًا ونعومة للأوعية البلورية ، ويمكن إضافته لصنع النظارات بأكسيد اللانثانم، ويتم تلوين الزجاج بإضافة شوائب لأنه ينتج اللون الأخضر ، ويمكن إضافة مركبات الكبريت لجعله أصفر أو بني.
- تذويب الخليط: يتم وضع الخليط في وعاء مقاوم للحرارة عندما يذوب الزجاج، يجب أن يكون الوعاء قادرًا على تحمل درجات الحرارة العالية،, عند درجات حرارة تتراوح بين 1500 و 2500 درجة مئوية.
- ضغط الخليط في الفرن : يتم تقليب الخليط، ثم اضافة مواد كيميائية ، على سبيل المثال كبريتات الصوديوم أو كلوريد الصوديوم أو أكسيد الأنتيمون ؛ ويتم ازالة الفقاعات من الزجاج.
- صب الزجاج المنصهر: اسكب الخليط في قالب وبرده إلى 750-1000 درجة فهرنهايت ،
- تبريد الزجاج في الفرن ببطء: حسب الحاجة، يتم تبريد الزجاج بعد عملية تشكيل الزجاج ؛ لإزالة الإبرازات غير المرغوب فيها، ويجبرش أو تصفيح الزجاج لتحسين القوة والمتانة، ومن ثم يمكن تبريد الزجاج عن طريق التخميد.
الزجاج له خصائص كثيرة، وفيما يلي ما يلي:
- الصلابة والهشاشة: الزجاج مادة صلبة، لأنه يتمتع بمقاومة معينة للوزن إلى حد معين، كما يعتبر سهل كسر، لأنه سوف ينكسر مباشرة تحت الوزن الفعلي الكبير.
- مقاومة جيدة للطقس : الزجاج مادة مقاومة للطقس، بالإضافة إلى القدرة على امتصاص الضوء والانعكاس والانكسار، فإنه يتمتع أيضًا بالقدرة على مقاومة المطر وضوء والرياح.
- العزل الحراري : بعض أنواع الزجاج لديها القدرة على عزل الحرارة والكهرباء والإشعاع الكهرومغناطيسي، وبعضها يمكن أن يعزل الصوت.
- مقاومة كيميائية:الفرق في الزجاج هو أنه لن يتفاعل مع المواد الكيميائية تحت ظروف بيئية مختلفة ، مثل: حلول القواعد والأحماض غير العضوية والأمونيا وحمض الكبريتيك.
- التلوين والتشكيل: يمكن الرسم على الزجاج وتشكيله بأي لون وشكل.
- الشفافية: هذه إحدى أهم خصائص الزجاج الشفاف، ويمكن جعلها غير شفافة من خلال التحول التكنولوجي.
- مقاومة الحريق: بمساعدة هلام شفاف ، يمكن إنتاج زجاج مقاوم للحرارة لمدة تصل إلى 120 دقيقة.
أنواع الزجاج
يحتوي الزجاج على العديد من الصناعات المختلفة، وهناك العديد من التطبيقات التي يمكن أن تستخدم الزجاج، لأنها تحظى بشعبية كبيرة في والبناء، و الأنواع التالية من الزجاج واستخداماتها هي:
- زجاج السيارات: الزجاج هو نوع من المكونات بشكل رئيسي في صناعة السيارات
- الزجاج المعماري: يستخدم الزجاج المعماري نوعًا خاصًا من الزجاج المستخدم في الأبواب والنوافذ، ويستخدم للسلامة والخصوصية وعزل الصوت والجمال وأنواعه.
- الزجاج الصلب: الزجاج المصقول هو أبسط أشكال الزجاج من صنع الإنسان، ويفتقر إلى المتانة ومقاومة الصدمات.
- الزجاج الشفاف: هذا النوع من الزجاج لديه شفافية وشفافية عالية وهو أعلى جودة من الزجاج الشفاف.
- الزجاج المعشق: هو نوع من الزجاج الملون يحتوي على طلاء ملون، والذي يمكن أن يعطي لون الزجاج ويقلل من نفاذية الضوء.
- زجاج كريستالي: وهو نوع من الزجاج المصنفر، والذي يتم من خلال السفع الرملي، والسطح الخشن له مظهر ضبابي بسبب خصوصيته العالية.
- الزجاج الناعم: الزجاج الأكثر استخدامًا في أنظمة الطاقة الشمسية وله عدة أنواع ، منها: الزجاج الشمسي منخفض التحكم:
- إنه زجاج عالي الأداء مع طلاء منخفض الانبعاثات ويجعل الزجاج موفرًا للطاقة من خلال تقليل نقل الحرارة،
- إنه زجاج عالي الأداء مع طلاء منخفض الانبعاثات ويجعل الزجاج موفرًا للطاقة من خلال تقليل نقل الحرارة،
- إنه زجاج عالي الأداء مع طلاء منخفض الانبعاثات ويجعل الزجاج موفرًا للطاقة من خلال تقليل نقل الحرارة،
- زجاج عاكس للحرارة: يحتوي على تقنية تحكم بالطاقة الشمسية المتقدمة لتقليل الوهج الذي يدخل المبنى.
- الزجاج المعالج: مقسم إلى نوعين: زجاج مصفح يتم استخدامه لعزل الصوت وتصنيع الألواح الزجاجية. الزجاج الصلب ، يستخدم لجعل الزجاج الصلب أكثر صرامة.