الزجاج المقسى مقابل الزجاج المقوى كيميائيا
Share this blog:
Toughened glass, chemically strengthened glass, laminated glass… What's the difference? Read all about it.
عندما يتحدث معظم الناس عن الزجاج، فإنهم يتحدثون عنه كما لو كان شيئًا واحدًا. كما تعلمون - الزجاج! الجميع يعرف ما هو وما استخداماته، أليس كذلك؟
في الواقع، يُعد الزجاج من أكثر المواد تنوعًا وتعددًا. على سبيل المثال، يختلف نوع الزجاج المستخدم في صناعة أدوات المطبخ عن نوع الزجاج المستخدم في ناطحات السحاب الزجاجية. وتتطلب التطبيقات والسياقات المختلفة أنواعًا مختلفة من الزجاج.
يتضح هذا جليًا (دون تورية) عند النظر إلى الزجاج الذي يتحمل الضغط والحرارة والظروف الجوية القاسية. وغني عن القول إن الزجاج المستخدم في صنع كأس الشمبانيا لا يفي بالغرض. لا، بل تحتاج إلى زجاج متخصص مناسب للغرض.
هناك أنواع مختلفة من الزجاج تُصنع لتكون متينة للغاية. في هذه المقالة، سنتناول نوعين منها: الزجاج المقسّى (أو المقوى) والزجاج المقوى كيميائيًا.
يُعالَج كلا النوعين من الزجاج بطريقة تجعل أسطحهما الخارجية أكثر متانة، وفي كلا الحالتين، يُضغط السطح الخارجي، بينما يُوازِن الجزء الداخلي (أو "اللب") توترًا مُعاوِضًا. ومع ذلك، يختلف تركيبهما الكيميائي وتطبيقاتهما.
What is chemically strengthened glass?
إذا كنت تقرأ هذا المقال على هاتفك الذكي، فمن المرجح أنك تنظر إلى شاشة زجاجية مُقوّاة كيميائيًا. يمكن معالجة الزجاج المُقوّى كيميائيًا بطبقة رقيقة، مما يجعله مثاليًا لشاشات الهواتف الذكية، وآلات النسخ، وبعض الأجهزة الصيدلانية.
تبدو عملية التصنيع، بالنسبة للشخص العادي، أشبه بفيلم من أفلام الخيال العلمي. تُغمر صفيحة من الزجاج المُلدَّن في حوض مملوء بنترات البوتاسيوم المنصهرة. يُحدث هذا ما يُسمى "التبادل الأيوني".
الأيونات، كما قد تتذكر من المدرسة، هي ذرات أو جزيئات ذات شحنة كهربائية. أيونات البوتاسيوم في الحمام أكبر من أيونات الصوديوم في الزجاج. تضغط أيونات البوتاسيوم على فجوات الزجاج، مسدودةً إياه ومعززةً إياه.
كما هو الحال في الزجاج المقسّى، يكون سطح الزجاج مضغوطًا ويكون قلبه مشدودًا. ولكن على عكس الزجاج المقسّى - أو بالأحرى، الزجاج المقسّى الأقل جودة - لا يعاني اللوح الناتج من الالتواء أو أي تشوهات بصرية أخرى.
ألقِ نظرة على شاشة هاتفك الذكي. قد تكون متشققة أو ملطخة بسبب الاستخدام، لكن زجاجها شفاف ومتين.
بعد تصنيعه، يُمكن قطع الزجاج المُقوّى كيميائيًا، ولكنه يُضعف المنطقة التي تقع ضمن نطاق ٢٠ مم من القطع. ويحدث فقدان مماثل للقوة عند خدش السطح خدشًا عميقًا.
كيف يختلف الزجاج المقوى كيميائيا عن الزجاج المقسى؟
يختلف الزجاج المقسّى أو المقوى عن الزجاج المقوى كيميائيًا في عملية تصنيعه وفي تطبيقاته.
أولاً، يجب أن يكون الزجاج المُعالَج أكثر سُمكًا للتصليب منه للتقوية الكيميائية. ويرجع ذلك إلى الضغط الداخلي الذي يتعرض له الزجاج أثناء عملية التقوية. فإذا كان الزجاج رقيقًا جدًا، فقد يتحطم داخل الفرن.
ثانيًا، الزجاج المقسّى نوع من زجاج الأمان. عند انكساره، يتحطم إلى جزيئات صغيرة، وليس شظايا خشنة قد تُسبب إصابات.
على النقيض من ذلك، يتكسر الزجاج المقوى كيميائيًا إلى شظايا طويلة مسننة، تمامًا مثل الزجاج العائم. ولكي يكون جزءًا من زجاج الأمان، يجب أن يكون مُصفّحًا.
Thirdly and finally, toughened glass can't be cut or drilled without shattering. This means the glass has to be cut to the right size
before going into the furnace. By contrast, chemically strengthened glass can be cut after processing.
عند النظر إلى هذه الخصائص مجتمعةً، نجد أن الزجاج المقسّى يُستخدم في سياقات مختلفة عن الزجاج المُقوّى كيميائيًا. يُستخدم الزجاج المقسّى غالبًا في البيئات الصناعية أو في الأماكن التي تتطلب أمانًا إضافيًا. كما يُستخدم في زجاج السيارات الأمامي وأبواب الدش.
في حين يُعالَج الزجاج المُقوّى كيميائيًا في حمام كيميائي، يُعالَج الزجاج المُقسّى في فرن. هناك، يُعرَّض لحرارة شديدة. بعد خروجه من الفرن، يُبرَّد بسرعة أو يُخمَّد بنفثات من الهواء البارد.
يؤدي هذا التحول الكبير في درجة الحرارة إلى ضغط سطح وحواف الزجاج، مما ينتج عنه طبقة خارجية قوية للغاية ونواة زجاجية ذات توتر تعويضي.
ماذا عن الزجاج الرقائقي؟
الزجاج الرقائقي هو نوع ثالث من الزجاج، مُصمم لتحمل درجات الحرارة والضغط والظروف البيئية القاسية. ولإعطائكم فكرة عن متانته، يُستخدم هذا النوع من الزجاج في أعمال التزجيج في مناطق العالم المعرضة للأعاصير، بالإضافة إلى الممرات الزجاجية والسلالم وغيرها من المعالم المعمارية المصممة للمشي.
إنه نوع من ألواح الزجاج، يتكون من لوحين زجاجيين على الأقل وطبقة بلاستيكية في المنتصف. تربط هذه الطبقة الصفائح الخارجية معًا وتضمن عدم تكسرها إلى قطع خطرة.
الفرق الرئيسي بين الزجاج المقسّى والزجاج الرقائقي هو طريقة انكساره. إذا حطمتَ باب دش زجاجيًا مقسّى، سينكسر إلى قطع صغيرة. أما إذا حاولتَ تحطيم زجاج أمامي مصفح، فلن يتحطم إطلاقًا. بل سترى نمطًا يشبه شبكة العنكبوت منتشرًا على طوله.
كما هو الحال مع الزجاج المقسّى والمقوّى كيميائيًا، يكتسب الزجاج الرقائقي خصائصه من عملية التصنيع. تُلَفّ الألواح حول طبقة بلاستيكية، وتُغلَق داخل كيس سيليكون ساخن، ثم تُوضَع في الفرن.
الحرارة الشديدة للفرن تربط الطبقات معًا. تعتمد مدة هذه العملية على سُمك الزجاج، ولكنها تتراوح عادةً بين ثلاث وأربع ساعات.
About us
Here at ToughGlaze, we're
safety glass specialists. Our range includes everything from standard toughened panes to laminated glass. From switchable smart glass to coloured glass. And from sandblasted, etched and frosted glass to mirror glass.
So if you're in the market for some high-quality glass,
get in touch. We'd love to fix you up with the right materials for the job.
