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क्वार्ट्ज ग्लास: उत्पादन सुविधाएँ, GOST। क्वार्ट्ज ऑप्टिकल ग्लास: आवेदन

ग्लास सबसे प्राचीन सामग्रियों में से एक हैजो व्यापक रूप से उपयोगी गुणों और गुणों के एक सेट के कारण मानव अभ्यास के सभी क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। अपने अस्तित्व के दौरान (जो 5 हजार साल से अधिक है), इसका रासायनिक सूत्र व्यावहारिक रूप से एक ही रहा है, केवल इसके गुण बदल गए हैं।

क्वार्ट्ज ग्लास

कई वर्षों से, मनुष्य ने बनाने के लिए स्ट्राइक किया हैग्लास अधिक से अधिक पारदर्शी और विभिन्न विनाशकारी कारकों के लिए प्रतिरोधी है। इस उद्देश्यपूर्ण सुधार के परिणामस्वरूप, क्वार्ट्ज ग्लास दिखाई दिया है - विशेषताओं के साथ एक पूरी तरह से नई सामग्री जो मन को विस्मित करती है। शायद यह यह ग्लास है जो मानव जाति के आगे विकास की दिशा निर्धारित करेगा।

क्वार्ट्ज ग्लास GOST
क्वार्ट्ज ग्लास शुद्ध सिलिकॉन ऑक्साइड (SiO) का पिघलने वाला उत्पाद है2)। साधारण कांच के विपरीत, यह सामग्री एक अनाकार अवस्था में होती है, अर्थात इसमें एक सटीक गलनांक नहीं होता है और गर्म होने पर यह धीरे-धीरे एक ठोस से तरल अवस्था में गुजरता है। बड़े पैमाने पर इस संपत्ति, क्वार्ट्ज, या सिलिकेट के कारण, कांच को उद्योग में इस तरह के व्यापक उपयोग का पता चला है।

क्वार्ट्ज ग्लास संरचना

सामग्री की अनाकार प्रकृति को इसकी संरचना द्वारा समझाया गया है, जो सिलिकॉन-ऑक्सीजन टेट्राहेड्रॉन पर आधारित है। SiO अणु2 ऑक्सीजन परमाणुओं के पारस्परिक आकर्षण के कारण एक-दूसरे से "बंधे"।

क्वार्ट्ज ग्लास
साथ में वे तीन आयामी नेटवर्क बनाते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि एक दूसरे के सापेक्ष अणुओं की व्यवस्था में कोई सख्त आदेश नहीं है। यही कारण है कि क्वार्ट्ज ग्लास में अनाकार सामग्री के गुण होते हैं।

साधारण कांच की तरह सिलिकेट ग्लास, द्वारा प्राप्त किया जाता हैफीडस्टॉक को पिघलाना। शुद्ध सिलिका का उपयोग इस तरह के रूप में किया जा सकता है - रॉक क्रिस्टल, नस क्वार्ट्ज, क्वार्ट्ज रेत, साथ ही कृत्रिम रूप से प्राप्त सिलिकॉन ऑक्साइड।

क्वार्ट्ज ग्लास और साधारण के बीच अंतर

कच्चे माल के चयनित प्रकार के आधार पर, अंतिम उत्पाद के कुछ गुण भी निर्धारित किए जाते हैं। तो, एक क्रिस्टल स्पष्ट और पारदर्शी सामग्री प्राप्त करने के लिए, स्फटिक का उपयोग किया जाता है।

सिलिकेट ग्लास और साधारण ग्लास के बीच मुख्य अंतर इसकी उच्च गलनांक - 1500 से अधिक हैके बारे में... इस मामले में, सिलिकॉन ऑक्साइड दृश्यमान स्पेक्ट्रम में तीव्र प्रकाश विकिरण का उत्सर्जन करना शुरू कर देता है, अर्थात, यह चमकना शुरू कर देता है।

कच्चे माल की अनाकार संरचना के कारण, पिघलने की प्रक्रियाकाफी समय तक जारी रह सकता है। पिघली हुई रचना में एक उच्च चिपचिपापन होता है, जो इसे ढेर या स्थानांतरित करने की अनुमति नहीं देता है। यह एक ही दीवार की मोटाई के साथ क्वार्ट्ज ग्लास का उत्पादन करना मुश्किल बनाता है।

उत्पादन सुविधाएँ

सभी सूचीबद्ध सुविधाओं के मद्देनजरसिलिकेट ग्लास का उत्पादन केवल विशेष उपकरणों पर ही संभव है। स्मेल्टर्स को एक उच्च तापमान बनाए रखना चाहिए, और ग्लास उत्पादों को बनाने के लिए, 1800 C के तापमान पर खुली लौ की धारा बनाए रखना आवश्यक हैके बारे में और उच्चा।

के लिए विशेष आवश्यकताएं हैंऔद्योगिक परिसर - यह बाँझ होना चाहिए। विदेशी कणों की एक तुच्छ मात्रा अनिवार्य रूप से इस तथ्य को जन्म देगी कि समाप्त क्वार्ट्ज चश्मा जल्द ही दरार और उनके गुणों को खो देंगे।

क्वार्ट्ज ग्लास उत्पादन
कर्मचारियों में भी विशेष गुण होने चाहिएउत्पादन - ग्लास ब्लोअर। उन्हें अत्यधिक उच्च तापमान से निपटना पड़ता है - ऑपरेशन के दौरान एक गलती से गंभीर चोट लग सकती है, जलन हो सकती है।

सभी प्रमुख ग्लासब्लिंग उपकरण निर्मित होते हैंगर्मी प्रतिरोधी सामग्री से - ग्रेनाइट, टंगस्टन, जो, अन्य चीजों के बीच, भारी हैं। इसलिए, कर्मचारियों को शारीरिक रूप से मजबूत और लचीला होना चाहिए।

क्वार्ट्ज ग्लास गुण

सिलिकेट ग्लास का प्रदर्शन कम होता हैविद्युत चालकता, इसलिए इसे अक्सर जटिल विद्युत उपकरणों में ढांकता हुआ के रूप में उपयोग किया जाता है। मुख्य उपयोगी गुण जो क्वार्ट्ज ग्लास के तीन समूहों में विभाजित किए जा सकते हैं:

  1. थर्मल। उच्च तापमान (1200 С) के लिए प्रतिरोधके बारे में), थर्मल विस्तार के उच्च गुणांक(साधारण कांच की तुलना में 15 गुना अधिक), जो तेज और महत्वपूर्ण तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रतिरोध को निर्धारित करता है (उत्पादन में, उत्पादों को बर्फ के पानी के जेट से ठंडा किया जाता है)।
  2. रासायनिक। ग्लास रासायनिक रूप से तटस्थ है, फॉस्फोरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को छोड़कर सभी क्षार और एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है (प्रतिक्रिया 300 सी से ऊपर के तापमान पर शुरू होती हैके बारे में)।
  3. ऑप्टिकल। क्वार्ट्ज ग्लास का अपवर्तक सूचकांक साधारण कांच (n) की तुलना में 150 गुना कम है= 1.46)। इसके लिए धन्यवाद, यह त्रुटिपूर्ण रूप से न केवल सूर्य के प्रकाश और साधारण प्रकाश को प्रसारित करता है, बल्कि अवरक्त या पराबैंगनी विकिरण को भी अवरुद्ध नहीं करता है।

ये सभी गुण क्वार्ट्ज के उपयोग की अनुमति देते हैंग्लास एक निर्माण सामग्री के रूप में, साथ ही प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ, ऑप्टिकल उपकरणों, विद्युत उपकरण, गर्मी प्रतिरोधी आग रोक सामग्री के उत्पादन के लिए। इसके आवेदन के मुख्य क्षेत्रों में से एक ऑप्टिकल फाइबर का निर्माण है।

ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास

उत्पादन में उपयोग के आधार परप्रौद्योगिकी क्वार्ट्ज ग्लास अपारदर्शी और पारदर्शी हो सकता है। पहले मामले में, इसकी संरचना में बड़ी संख्या में गैस बुलबुले मौजूद होंगे, जो गहन रूप से प्रकाश बिखेरते हैं।

क्वार्ट्ज ग्लास
पारदर्शी ग्लास, या क्वार्ट्ज ग्लासऑप्टिकल, जैसा कि यह भी कहा जाता है, बिल्कुल सजातीय है, इसमें बुलबुले नहीं होते हैं। इस विशेषता के कारण, सामग्री का उपयोग उच्च गति वाले ऑप्टिकल केबल, ऑप्टिकल लेंस और प्रिज्म के उत्पादन में किया जाता है।

ऑप्टिकल ग्लास ब्रांड और श्रृंखला

ऑप्टिकल ग्लास के कई ब्रांड हैं:केयू -1, केआई, और केवी। उत्पाद दृश्यमान, पराबैंगनी और अवरक्त विकिरण संचारित करने की उनकी क्षमता में भिन्न होते हैं। सबसे पारदर्शी ग्लास KI है - यह 2600-2800 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश संचारित करने में सक्षम है, सबसे कम पारदर्शी केवी है।

क्वार्ट्ज ग्लास ट्यूब
उपयोग किए गए कच्चे माल के आधार पर, क्वार्ट्ज ऑप्टिकल ग्लास में अलग-अलग प्रकाश संप्रेषण हो सकते हैं। GOST 15130-86 में तीन श्रृंखलाओं के बारे में जानकारी शामिल है:

  • 0 - सामान्य ऑपरेटिंग परिस्थितियों में उपयोग की जाने वाली सामग्री;
  • 100 - कम ताकत वाले आयनकारी विकिरण के लिए ग्लास प्रतिरोधी;
  • 200 - कच्चे माल जिन्हें तीव्र आयनीकरण विकिरण की स्थितियों में उपयोग करने की अनुमति है।

कांच का ब्रांड और श्रृंखला उत्पाद कोड बनाते हैं।यह उत्पादन में लगाया जाता है और कांच के विशिष्ट प्रकार को निर्धारित करता है। हमारे देश में, एक भी एन्क्रिप्शन सिस्टम नहीं है, इसलिए प्रत्येक कंपनी अपने उत्पादों को अपनी समझ के अनुसार डिज़ाइन करती है।

आवेदन का दायरा

सिलिकेट ग्लास का उपयोग बड़े बनाने के लिए किया जाता हैउत्पादों की एक किस्म है। वैज्ञानिक और औद्योगिक प्रयोगशालाओं में, क्वार्ट्ज ग्लास ट्यूब की मांग होती है, जिनका उपयोग तरल स्तर को मापने, इलेक्ट्रिक हीटिंग उपकरणों को बनाने, रासायनिक प्रतिक्रियाओं का संचालन करने और आक्रामक पदार्थों के भंडारण के लिए किया जाता है।

क्वार्ट्ज ग्लास ट्यूब

यह व्यापक रूप से उत्पादन और में उपयोग किया जाता हैअपारदर्शी ग्लास। उच्च तापमान पर तरल उत्पादों को नियंत्रित करने के लिए जहां भी आवश्यक हो, इसका उपयोग किया जाता है और, इसकी कम लागत के कारण, सार्वभौमिक रूप से उपयोग किया जाता है।

ऑप्टिकल ग्लास का उपयोग जहाज और में किया जाता हैरॉकेट विज्ञान, मुख्य रूप से प्रकाश उपकरणों के उत्पादन के लिए। पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में, यह सामग्री रसायनों के उच्च प्रतिरोध के लिए मूल्यवान है और संक्षारक तरल पदार्थों को नियंत्रित करने के लिए उपयोग की जाती है। हवाई जहाज में, वे केबिन में चमकते हैं, और थर्मल इन्सुलेशन के रूप में भी उपयोग किया जाता है।

निर्माता GOST 22291-83 की आवश्यकताओं के अनुसार उत्पादों का निर्माण करते हैं। क्वार्ट्ज ग्लास, ट्यूब, विंडो, प्रिज्म, लेंस और अन्य उत्पाद थोक और व्यक्तिगत रूप से बनाए जाते हैं।

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