يجب أن يلبي اختيار التركيب الزجاجي أولاً متطلبات جودة المنتج، وأن يتمتع بثبات حراري وكيميائي كافٍ، وأن يلبي متطلبات عملية الإنتاج، وأن يكون سهل الذوبان والتصفية، وبه عيوب قليلة، ويحقق اللون الجميل واللمعان الذي يتطلبه زجاج أدوات المائدة والنظر أيضًا في استخدام المواد الخام منخفضة التكلفة مع تقليل التلوث.
تكوين زجاج أدوات المائدة
يمكن تقسيم تركيبة زجاج أدوات المائدة إلى عدة أنواع، مثل زجاج أدوات المائدة العادي من الصودا والجير، وزجاج الكريستال الرصاصي، وزجاج الكريستال الخالي من الرصاص، والزجاج البراق، والزجاج الملون.
تكوين زجاج أدوات المائدة الصودا والجير العادي
في عام 2005، قامت لجنة الخبراء واللجنة الاستشارية الفنية التابعة لجمعية الزجاج اليومي الصينية بصياغة معيار موحد لمجموعة تركيب زجاج أدوات المائدة المنزلية، انظر الجدول 3-6.
ينطبق نطاق التركيب الكيميائي في الجدول 3-6 في الغالب على مكونات زجاج أواني الصوديوم والجير الذي يتم تشكيله ميكانيكيًا بسرعة عالية عن طريق النفخ الآلي، والضغط الآلي، وما إلى ذلك، مثل أكواب الماء الساخن المضغوطة آليًا. ومع ذلك، لا ينطبق هذا على بعض زجاج الأواني المصنوعة يدويًا والتي تتطلب خصائص مادية "طويلة"، نظرًا لأن محتوى الكالسيوم والمغنيسيوم مرتفع جدًا، ومعدل التصلب سريع، والتشكيل اليدوي صعب التشغيل. من أجل توسيع خصائصه المادية، غالبًا ما يكون محتوى أكسيد الكالسيوم أقل من 6%؛ المواد الخام لأكسيد المغنيسيوم معرضة لمحتوى عالي من الحديد، لذلك نادرًا ما يتم استخدامه في زجاج الأواني. إن زجاج الأواني المصنوعة يدويا المنتج في شانشي وخبي هو في الأساس مادة زجاجية شفافة، والتي يتم صهرها في فرن حمام السباحة. محتوى البوتاسيوم والصوديوم منخفض نسبياً، حوالي 16%. تشتهر الأواني الزجاجية الشمالية الشرقية المصنوعة يدويًا بزجاجها الملون. يحتاج زجاج الصودا والجير الشفاف إلى مطابقة الزجاج الملون. ومع ذلك، يتم صهر الزجاج الملون في الغالب في فرن بوتقة، وهو أمر يصعب ذوبانه. غالبًا ما يتم حل هذه المشكلة عن طريق زيادة المحتوى القلوي في تركيبة الزجاج والذي يبلغ حوالي 18٪. تحتوي الأواني الزجاجية المصنوعة من الصودا والجير المستخدمة لمطابقة الألوان في بوشان، شاندونغ، على نسبة من البوتاسيوم والصوديوم تبلغ حوالي 20٪، وهي سهلة الذوبان. معظم منتجاتها الفريدة عبارة عن زخارف ليس من السهل إظهار عيوب ضعف الاستقرار الحراري الناتج عن ارتفاع القلويات. بالطبع، بما أن فرن الخزان يحل محل فرن البوتقة تدريجيًا، فإن المحتوى القلوي في تركيبة الزجاج يتناقص أيضًا تحت طلب السوق. تركيب الأواني الزجاجية الشفافة موضح في الجدول 3-7.
الرقمان 1 و 2 هما مكونات الأواني الزجاجية المصنوعة يدوياً محلياً. محتوى الحديد أعلى بكثير من محتوى الأرقام من 3 إلى 6. ويرتبط هذا باختيار المواد الخام والتحكم في العملية، ويؤثر أيضًا بشكل مباشر على البياض والشفافية والملمس العام للمنتج النهائي. الخصائص المشتركة للأرقام من 3 إلى 6 هي انخفاض محتوى أكسيد السيليكون، ومحتوى أكسيد الكالسيوم الذي يلعب دور التمويه في درجات الحرارة العالية حوالي 7٪، ومحتوى البوتاسيوم وأكسيد الصوديوم يصل إلى حوالي 19٪. درجات حرارة انصهار النظارات التي تحتوي على هذه المكونات أقل من درجات الحرارة في الرقمين 1 و2. وفي الوقت نفسه، يكون محتوى أكسيد الألومنيوم مرتفعًا. ومن الواضح أنه يمكن تحسين الاستقرار الكيميائي للزجاج عن طريق زيادة محتوى أكسيد الألومنيوم. الجدول 3-8 عبارة عن صيغة الأواني الزجاجية الشفافة المستخدمة في الإنتاج.
تكوين الزجاج الملون
تم تطوير صيغة المادة 632 بنجاح في فبراير 1963. وفي عام 1984، تم اقتراح صيغة محسنة لإزالة نترات البوتاسيوم واللومينول، وهي أكثر تكلفة. تم استبدال أكسيد الزرنيخ بمصفيات مركبة أخرى، وتختلف المكونات الأخرى حسب الاحتياجات الفعلية لكل مصنع. ويتم اشتقاق الزجاج الملون على هذا الأساس. إن إضافة كمية معينة من الملونات إلى مكون الزجاج الشفاف يمكن أن يحقق اللون المطلوب.
ينقسم تلوين الزجاج الملون إلى تلوين أيوني وتلوين غرواني. يقدم الزجاج الملون ذو اللون الأيوني بشكل أساسي أكاسيد فلزات انتقالية ثنائية أو ثلاثية التكافؤ وأكاسيد أرضية نادرة. يتوافق أكسيد عنصر فلز انتقالي واحد مع قانون الجمع. Co2+ وNF+ مستقران في التكافؤ في الزجاج، بينما توجد عناصر معدنية انتقالية أخرى في تكافؤات مختلفة. في الإنتاج الفعلي، غالبًا ما يتم خلط العديد من أكاسيد العناصر المعدنية لتحقيق اللون المطلوب. يوضح الجدول 3-9 تأثير التلوين لأكاسيد العناصر المعدنية الانتقالية. المكونات الأساسية هي SiO2 72%، CaO 5.5%، ZnO 2.0%، Na2O 18.0%، وAl2Og 1.5%.
بالنسبة للون الأزرق، فإن مزيج أكسيد النحاس وأكسيد الماس يمكن أن يزيل المكون الأخضر للنحاس نفسه، بينما يمكن للنحاس أن يزيل المكون الأحمر للكوبالت. يمكن أن يؤدي الجمع بين الاثنين إلى الحصول على درجة لون بين الأزرق الفاتح والسماوي الفاتح. بين أكسيد النحاس وأكسيد الكروم، وبزيادة كمية الكروم، يتطور اللون الأخضر المختلط إلى اللون الأصفر؛ وعلى العكس من ذلك، مع زيادة كمية النحاس، يتطور اللون المختلط إلى درجة اللون الأزرق. يمكن لمزيج النحاس والكروم إنتاج جميع الألوان من الأصفر والأخضر إلى الأزرق والأخضر. عندما يتم استخدام أكسيد المنغنيز وأكسيد الكروم معًا، يمكن لكمية صغيرة من الكروم أن تعزز تلوين المنغنيز، ولكن مع زيادة الكروم، سيظهر الزجاج بدرجة رمادية كبيرة، مما يدل على تغير من البني إلى الأسود. مزيج "المنغنيز الحديدي" يمكن أن ينتج اللون البني، الذي يتأثر بسبب التأثير المتبادل لحالات التكافؤ، يتم إضافة المزيد من الملونات، ولكن اللون ليس عميقا. "أصفر السيريوم والتيتانيوم" هو لون فريد لا يمكن التعبير عنه إلا بتركيبة ثابتة. يمكن الحصول على بعض اللون الرمادي المحايد من خلال مشاركة الكوبالت والنيكل والنحاس، والذي يختلف باختلاف الجرعات.
أكاسيد العناصر الأرضية النادرة ثابتة في اللون ونقية اللون ولها تأثير ثنائي اللون. قدرة التلوين ضعيفة وعندما تصل إلى كمية معينة تظهر حالة مشبعة معينة (جدول 3-10). المكونات الأساسية هي SiO: 72%، CaO 5.5%، ZnO 2.0%. Na2O 18.0%، Al2O31.5%.
العناصر الأرضية النادرة نقية وأنيقة، ولكن نظرًا لارتفاع أسعارها، يتم استخدامها في الغالب في الأواني الزجاجية والأعمال الفنية الراقية. المكونات الأساسية لها تأثير معين على تطور اللون وكمية اللون المضافة.
يشمل التلوين الغروي بشكل أساسي ألوان الذهب والأصفر الفضي والنحاس الأحمر وغيرها من الألوان، والتي لا تتوافق مع قانون الإضافة. يتم تلوين الزجاج بانتقائية الضوء، ويعتمد اللون إلى حد كبير على حجم الجزيئات المعدنية المنتشرة في الزجاج. إذا كانت الجزيئات صغيرة جدًا، فلن يكون من السهل إظهارها، وإذا كانت الجزيئات كبيرة جدًا، فمن السهل ظهور اللون. من أجل الحصول على جزيئات معدنية موزعة بشكل موحد ذات حجم جسيمات معتدل، يجب إضافة بعض المواد الخام المختزلة إلى التركيبة، مثل أكسيد ستانوس وكلوريد ستانوس، والتي تستخدم بشكل أساسي "الخصائص المعدنية" لأيونات القصدير لجعل الجزيئات الغروية عالية للغاية. مشتتة بين الجسور المعدنية لأيونات القصدير وتمنع زيادة نمو الجزيئات الغروية. في النظارات الملونة الغروية مثل الأحمر الذهبي والأحمر النحاسي، تلعب هذه المواد المحتوية على القصدير دور "الغراء الواقي". تغيير تركيبة الزجاج له تأثير كبير على تأثير تجسيد اللون. بالنسبة للزجاج الملون الغروي الذي يعمل على تطوير الألوان الثانوية، فإن SnOz والملونات المستخدمة في الزجاج الملون هي كما يلي: الزجاج الأحمر الذهبي SnOAu=100'(1~4)؛ زجاج أصفر فضي SnO:1Ag=(5~10):1. زجاج الإنديوم، (1 ~ 2)1. بعد الحظر الواضح لمركبات الكادميوم والكادميوم، سيصبح النحاس الأحمر هو الاتجاه الرئيسي للتطبيق.