شیشه به واسطه خواص منحصر به فرد خود، کاربردهای ویژه ای در عرصه طراحی دارد و در زمینه هایی همچون طراحی لوازم خانگی، مبلمان، لایتینگ و بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرد. تعدادی از شیشه هایی که شاخص تر می باشند، به اختصار معرفی می گردند:

شیشه قلیایی:
پایه سیلیسیمی دارد و به جای آهک از سرب و به جای سود سوزآور از پتاس استفاده گردیده است. اگر کمتر از 25% سرب داشته باشد، به نام شیشه کریستالی و اگر بیشتر از این مقدار باشد به نام شیشه سربی شناخته می شود.

اکسید سرب به عنوان یک ماده روان ساز برای کاهش حرارت نرم کنندگی شیشه به کارمی رود. شکل دهی آن توسط تکنیک دمش، قالبگیری فشاری، برش و ماشینکاری CNC و صیقل کاری آسان تر است. این ماده جلا و تلألؤ شیشه را افزایش می دهد و می توان آن را برای محصولات تزئینی، ظروف، روشنایی، زیورآلات و جواهرات به کار گرفت.

در صورت داشتن بیشتر از 50% سرب، می تواند جهت حفاظت در برابر تابش و تشعشع (بیمارستان، هواپیما، آزمایشگاه) به کار رود. این ماده مناسب برای کاربردهایی با حرارت بالا یا تغییرات حرارتی سریع نیست. از کاربردهای دیگر آن لنزهای تلسکوپی و لنزهای دوربین عکاسی است. به دلیل ویژگی های فوق العاده ی بصری برای ساخت جواهرات کاربرد مناسبی دارد.

هزینه تولید شیشه قلیایی متوسط تا بالا است.

شیشه بوروسلیکات:

حاوی 15درصد اکسید بوره و میزان کمی از قلیایی های دیگر است. سخت تر و بادوام تراز شیشه سربی قلیایی می باشد. مقاومت بالا در برابر ضربه، انبساط کم حرارتی، مقاوم در برابر شوک های حرارتی از دیگر ویژگی های این ماده می باشد. مناسب برای تجهیزات آزمایشگاهی است زیرا مکرراً سرد و گرم خواهد شد.

نرم ترین نقطه آن در حرارت 800 تا 850 درجه سانتیگراد است. این باعث می شود که این شیشه به سختی قالبگیری و تولید شود اما نشان می دهد که می تواند برای کاربردهایی با درجات حرارتی زیاد به کار رود و حتی تحمل 500 درجه سانتیگراد را برای مدت کوتاهی داشته باشد.

در برابر اسیدها مقاوم تر از شیشه سودالایم است و در برابر قلیایی ها مقاومت متوسط دارد. در نتیجه این شیشه برای نگهداری مواد شیمیایی و ذخیره سازی طولانی مدت مناسب است.

آنها ضد عبور هوا هستند که این توسط فرایند سنگ زنی دقیق ایجاد می شود. موزه ها از این شیشه برای نگهداری مجموعه های گرانبها استفاده می کنند. مقاطع شیشه ای اکسترود شده معمولاً شیشه بوروسلیکات هستند (نسبت به شیشه سودالایم) و تمایل به شکنندگی کمتری دارد.

مقاطع این شیشه دارای دسته ای از قطرها هستند: لوله ها می توانند تا 415 میلی متر و مقاطع پیچیده تا 120 میلی متر قطر داشته باشند. اما مقاطع خاص (مانند مقاطع مثلثی) محدود به تنها 20 میلی متر هستند.

به دلیل دارا بودن ویژگی های عالی برای لمپ ورکینگ این ماده قابلیت تولید جواهرات، مجسمه ها و تزئینات را داراست. هزینه تولید شیشه بوروسلیکات، متوسط تا بالا است.

شیشه های با کارایی بالا: سرامیک شیشه ای - شیشه کوارتز - شیشه آلومینوسیلیکات.

سرامیک های شیشه ای:
مانند شیشه به هنگام ذوب خود شکل می گیرند اما آنها حرارت می بینند تا میزان بالایی از کریستالی بودن را، مشابه سرامیک ها داشته باشند. ماده حاصله سخت تر، بادوام تر و مقاوم تر در برابر تغییرات سریع حرارتی است.

شیشه های سرامیکی میزان انبساط حرارتی کمی دارد و می تواند در حرارت های 200- تا 700 درجه سانتیگراد عمل کند.

کاربرد: دراجاق ها و فرها، اجاق گاز صفحه ای، امکان انتقال مستقیم از فریزر به فر حرارت دیده.

شیشه کوارتز:

شیشه کوارتز که نام دیگرآن شیشه گداخته شده و شیشه سیلیکات است، از سیلیس خالص (اکسید سیلسیم) ساخته شده است. این شیشه توسط حرارت دهی کوارتز تا 200 درجه سانتیگراد که ذرات را گداخته و چسبنده می کند، تولید می شود. این ماده مقاومت زیادی در برابر حرارت بالا، شوک حرارتی و اغلب مواد شیمیایی دارد و می تواند در بالای 1000 درجه سانتیگراد حرارت ببیند و سریعاً سرد شود (بدون آنکه ساختارش آسیب ببیند).

شیشه آلومینوسیلیکات:

حاوی میزان بالایی اکسید آلومینیوم نسبت به شیشه های ارزان تر است. این شیشه مقاومت بهتری در برابر موادشیمیایی حرارت بالا و شوک های حرارتی نسبت به بورو سیلیکات است و تا دمای 750 درجه سانتیگراد می تواند عمل کند.

کاربرد: ساخت پوشش چراغ ها خصوصاً در مصارف صنعتی - حباب های هالوژنی - ظروف آشپزی.
هزینه تولیدشیشه آلومینوسیلیکات بالا تا بسیار بالا می باشد.

شیشه شناور پیلکینگتون:

با انعکاس، حرارت را به ساختمان برمی گرداند و از دست رفتن آن جلوگیری می کند. شیشه شناور یک شیشه سودالایم است که ذراتش کمی تغییر یافته تا مناسب برای تولید انبوه باشد. "آلستر پیلکینگتون" این فرایند را توسعه داد که در سال 1959 از آن رونمایی شد. ورقه های شیشه مسطح در ضخامت های 4% تا 25 میلی متر موجودند.

این شیشه در 4 مرحله تولید می شود:

1) ابتدا سیلیسم، آهک، کربنات سدیم و دولومیت dolomit به همراه خرده شیشه های بازیافتی در یک کوره مخلوط می شوند.
2) مخلوط توسط ترکیبی از گاز طبیعی و هوا در 1600 درجه سانتیگراد حرارت می بیند.
3) شیشه مذاب در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد از کوره خارج می شود و در یک وان حاوی قلع مذاب با هیدروژن و نیتروژن کنترل شده شناور می شود. هیدروژن و نیتروژن از اکسید شدن قلع جلوگیری می کنند.
4) شیشه گرم و سپس سرد می شود.
5) در آخر ورقه ی خط انداخته ودر اندازه ی از پیش تعیین شده بریده می شود.

کاربرد: ساختمان سازی، صنعت خودرو.

شیشه لمینیت Laminated:

در این نوع از شیشه ها از یک فیلم پلاستیکی به نام PVB (برگرفته از Polyvinyl Butyra) که به وسیله دو لایه شیشه احاطه شده، استفاده می شود. لایه PVB شیشه ها را در هنگام شکست در جای خود نگه داشته و از پرتاب شدن خرده های شیشه که باعث ایجاد جراحت برای سرنشینان خودرو خواهد شد، جلوگیری می کند. همچنین به دلیل داشتن خاصیت ارتجاعی از پرتاب شدن سرنشینان به خارج از خودرو در هنگام حوادث احتمالی نیز جلوگیری می کند.

شیشه های dB Control:
در این نوع شیشه ها به وسیله یک PVB مخصوص می توان از ورود صدا با فرکانس های بالا و پایین به داخل خودرو و همچنین از داخل خودرو به خارج جلوگیری کرد. این امر باعث کاهش ورود صدای موتور و دیگر صداهای مزاحم بیرونی به داخل می شود. همچنین از پخش شدن صدای موزیک شما به خارج از خودرو نیز جلوگیری می کند.

شیشه Thermal Comfort:
در این نوع شیشه با استفاده از یک لایه که باعث انعکاس اشعه مادون قرمز می شود، انتقال حرارت به داخل خودرو کاهش می یابد که این امر باعث بهبود عملکرد ایر کاندیشن خودرو خواهد شد.

شیشه Tennafit:
این نوع شیشه ها، شیشه های آنتن دار هستند. آنتن های رادیو و تلویزیون روی سطح شیشه های تمپر شده قابل نصب بوده و آنتن های موبایل و ساتلایت (GPS) درلایه PVB شیشه های لامینه نصب می شوند.

منبع: Thompson Rob، Manufacturing Processes for Design Professionals
+ ویرایش ادبی و افزودن تصاویر