في حين أن هناك العديد من انواع الزجاج وخصائصه المتعددة، التي تختلف باختلاف التركيبات الكيميائية. إلا أن هناك بعض الخصائص المشتركة بين معظم أنواع الزجاج، تقدم هذه المقالة فهماً للخصائص الفريدة للزجاج، وتشرح انواع الزجاج وخصائصه، جنباً إلى جنب مع بعض الطرق المختلفة التي يمكن بها معالجة الزجاج أو الانتهاء منه بعد التصنيع.
شاهد أيضاً: صناعة الزجاج من الرمل ، المراحل، البدائل المتوفرة لتقليل التكاليف
تعرف على انواع الزجاج وخصائصه بناء على تركيبته الكيميائية
زجاج الصودا والجير
أو زجاج النوافذ، هو أكثر أنواع الزجاج شيوعاً والأقل تكلفة، يحتوي على حوالي 70 ٪ من السيليكا. إلى جانب الصودا والجير وكميات صغيرة من المركبات الأخرى، تعمل الصودا على خفض درجة حرارة ذوبان السيليكا، بينما يعمل الجير على استقرار السيليكا. حوالي 90٪ من الزجاج المصنع عبارة عن كلس صودا.
الزجاج الرصاصي
يسمى أيضاً زجاج أكسيد الرصاص أو بلور الرصاص. يحتوي على 20٪ على الأقل من أكسيد الرصاص. وقد أطلق عليه أيضاً زجاج الصوان منذ أن استخدمت الصيغة الأصلية من القرن السابع عشر الصوان المكلس كمصدر للسيليكا. ولكن الآن لم يعد يستخدم الصوان في إنشائه، إنه من انواع الزجاج وخصائصه الأكثر ليونة، مما يسهل تقطيعه إلى تصميمات تظهر معامل انكسارها العالي، لا يمكنه تحمل درجات الحرارة العالية أو التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة.
البورسليكات
زجاج المختبرات، يتكون زجاج البورسليكات من 5٪ على الأقل من أكسيد البوريك، يعتبر زجاج البورسليكات المتين والمقاوم للحرارة هو المادة المفضلة لمجموعة واسعة من التطبيقات، من أواني الطهي إلى الاستخدام المخبري.
يتطلب صنع زجاج البورسليكات درجات حرارة أعلى من تلك اللازمة لإنتاج الزجاج العادي. على الرغم من أن هذا يفسر أيضاً مقاومته العالية للحرارة، كما أنه يواجه ضغطاً أقل بكثير من الزجاج العادي نظراً لانخفاض معامل التمدد الحراري، والذي يضيف أيضاً إلى أدائه الاستثنائي في درجات الحرارة العالية، بالإضافة إلى ذلك، يعتبر زجاج البورسليكات أكثر متانة من الزجاج التقليدي ويمكنه تحمل الحوادث التي من شأنها كسر الأواني الزجاجية الأخرى، حتى عندما يتصدع، فإنه عادة ما يكون أداؤه أفضل، لأنه من انواع الزجاج وخصائصه التي لا تجعله يتحطم.
ألومينوسيليكات
يحتوي زجاج سيليكات الألمنيوم على أكسيد الألومنيوم. وهي تختلف في تركيبها ولكنها تحتوي عادة على ما بين 20٪ و 40٪ أكسيد الألومنيوم، له خصائص مماثلة لزجاج البورسليكات ولكنه أكثر مقاومة للحرارة، ويتحمل درجات حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية، وله مقاومة كيميائية أفضل، بسبب هذه المقاومة للحرارة، يصعب صهرها وبالتالي تصنيعها أكثر من زجاج البورسليكات، النوعان الرئيسيان من زجاج سيليكات الألمنيوم هما زجاج سيليكات الألومنيوم القلوي وزجاج سيليكات الألمنيوم القلوي.
زجاج عالي السيليكا
يتم إنشاء زجاج السيليكا العالي عن طريق إذابة الزجاج لإزالة جميع العناصر غير السيليكات تقريباً منه. يمكن أن ينتج عن هذه العملية تكوين من 95 إلى 99٪ سيليكا، بسبب نقص عوامل التدفق. يصعب للغاية صهر زجاج السيليكا العالي، مع درجة حرارة تشوه تصل إلى 1700 درجة مئوية، مما يعني أنه يمكن استخدامه في درجات حرارة عالية مثل حوالي 1000 درجة مئوية.
الكوارتز المنصهر
يتم تصنيع زجاج الكوارتز المصهور، والذي نطلق عليه أيضاً زجاج السيليكا المصهور أو زجاج السيليكا الزجاجي. عن طريق تنقية وإنصهار السيليكا البلورية الموجودة بشكل طبيعي، الموجودة في الرمل أو البلور الصخري، إما باستخدام الانصهار الكهربائي أو اللهب. الزجاج الناتج شفاف للغاية، حتى للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، وهو من انواع الزجاج وخصائصه المقاومة للطقس والصدمات.