कठोर ग्लास बनाम रासायनिक रूप से मजबूत ग्लास
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Toughened glass, chemically strengthened glass, laminated glass… What's the difference? Read all about it.
जब ज़्यादातर लोग कांच के बारे में बात करते हैं, तो वे इसके बारे में ऐसे बात करते हैं जैसे कि यह सिर्फ़ एक चीज़ है। आप जानते हैं - कांच! हर कोई जानता है कि यह क्या है और इसका क्या उपयोग है, है न?
वास्तव में, कांच सबसे बहुमुखी और विविध सामग्रियों में से एक है। उदाहरण के लिए, आपके रसोई के बर्तन बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कांच का प्रकार, कांच की गगनचुंबी इमारतों के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले प्रकार के समान नहीं है। विभिन्न अनुप्रयोगों और संदर्भों के लिए अलग-अलग प्रकार के कांच की आवश्यकता होती है।
आप इसे स्पष्ट रूप से देख सकते हैं (कोई व्यंग्य नहीं) जब आप ऐसे ग्लास को देखते हैं जिसे दबाव, गर्मी या चरम मौसम का सामना करने की आवश्यकता होती है। यह बिना कहे ही स्पष्ट है कि शैंपेन फ्लूट बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला ग्लास काम नहीं करेगा। नहीं - आपको विशेष ग्लास की आवश्यकता है जो उद्देश्य के लिए उपयुक्त हो।
ऐसे कई प्रकार के कांच हैं जो विशेष रूप से मजबूत होने के लिए निर्मित किए जाते हैं। इस लेख में, हम उनमें से दो पर नज़र डालने जा रहे हैं: टेम्पर्ड (या कठोर) ग्लास और रासायनिक रूप से मजबूत ग्लास।
इन दोनों प्रकार के कांच को इस तरह से संसाधित किया जाता है कि उनकी बाहरी सतहें अधिक मजबूत बन जाती हैं - और दोनों मामलों में, बाहरी सतह को दबाया जाता है और अंदर या "कोर" में क्षतिपूर्ति तनाव होता है। फिर भी, उनकी रासायनिक संरचनाएँ और अलग-अलग अनुप्रयोग हैं।
What is chemically strengthened glass?
अगर आप अपने स्मार्टफोन पर यह लेख पढ़ रहे हैं, तो संभावना है कि आप रासायनिक रूप से मजबूत ग्लास स्क्रीन को देख रहे हैं। रासायनिक रूप से मजबूत ग्लास को पतला संसाधित किया जा सकता है, जिससे यह स्मार्टफोन स्क्रीन, फोटोकॉपियर और कुछ दवा उपकरणों के लिए आदर्श बन जाता है।
आम लोगों को यह निर्माण प्रक्रिया किसी विज्ञान-कथा की तरह लगती है। एनील्ड ग्लास की एक शीट को पिघले हुए पोटेशियम नाइट्रेट से भरे बाथ में डुबोया जाता है। इससे "आयन एक्सचेंज" नामक एक प्रक्रिया होती है।
आयन, आपको स्कूल से याद होगा, विद्युत आवेश वाले परमाणु या अणु होते हैं। बाथ में मौजूद पोटेशियम आयन, गिलास में मौजूद सोडियम आयनों से बड़े होते हैं। पोटेशियम आयन गिलास में मौजूद खाली जगहों में घुस जाते हैं, जिससे गिलास बंद हो जाता है और मजबूत हो जाता है।
कठोर कांच की तरह, कांच की सतह संपीड़ित होती है और कोर तनाव की स्थिति में होता है। लेकिन कठोर कांच के विपरीत - या बल्कि, कम गुणवत्ता वाले कठोर कांच के विपरीत - परिणामी शीशे में विरूपण या अन्य ऑप्टिकल विकृति नहीं होती है।
अपने स्मार्टफोन की स्क्रीन पर नज़र डालें। हो सकता है कि इस्तेमाल के कारण उस पर दाग या दरारें पड़ गई हों, लेकिन ग्लास खुद क्रिस्टल की तरह साफ़ और मज़बूत है।
एक बार निर्मित होने के बाद, रासायनिक रूप से मजबूत ग्लास को काटना संभव है, लेकिन यह कट के 20 मिमी के भीतर के क्षेत्र को कमजोर कर देता है। सतह पर गहरी खरोंच लगने पर भी ताकत में इसी तरह की कमी आती है।
रासायनिक रूप से मजबूत किया गया कांच कठोर किये गए कांच से किस प्रकार भिन्न है?
कठोर या टेम्पर्ड ग्लास अपनी विनिर्माण प्रक्रिया और अनुप्रयोग दोनों में रासायनिक रूप से मजबूत ग्लास से भिन्न होता है।
सबसे पहले, जिस कांच को संसाधित किया जा रहा है, उसे रासायनिक मजबूती के बजाय मज़बूत बनाने के लिए मोटा होना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि मज़बूत बनाने की प्रक्रिया के दौरान कांच पर आंतरिक तनाव पड़ता है। बहुत पतला होने पर कांच भट्टी के अंदर टूटने की संभावना होती है।
दूसरा, मज़बूत ग्लास एक तरह का सुरक्षा ग्लास है। जब यह टूटता है, तो यह छोटे-छोटे कणों में बिखर जाता है - न कि दांतेदार टुकड़ों में जो चोट पहुंचा सकते हैं।
इसके विपरीत, रासायनिक रूप से मजबूत किया गया ग्लास लंबे दांतेदार टुकड़ों में टूट जाता है, बिल्कुल फ्लोट ग्लास की तरह। सेफ्टी ग्लास का हिस्सा बनने के लिए, इसे लैमिनेट किया जाना चाहिए।
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.
इन विशेषताओं को एक साथ मिलाकर देखें तो कठोर ग्लास का इस्तेमाल रासायनिक रूप से मज़बूत किए गए ग्लास से अलग संदर्भों में किया जाता है। कठोर ग्लास अक्सर औद्योगिक वातावरण या ऐसी जगहों पर पाया जाता है जहाँ अतिरिक्त सुरक्षा की आवश्यकता होती है। आप इसे विंडस्क्रीन और शॉवर के दरवाज़ों में भी पा सकते हैं।
रासायनिक रूप से मजबूत किए गए कांच को रासायनिक स्नान में संसाधित किया जाता है, जबकि कठोर कांच को भट्टी में संसाधित किया जाता है। वहां, इसे तीव्र गर्मी के अधीन किया जाता है। ओवन से बाहर आने के बाद, इसे तेजी से ठंडा किया जाता है या ठंडी हवा के झोंकों से "बुझाया" जाता है।
तापमान में इस नाटकीय परिवर्तन के कारण कांच की सतह और किनारे संपीड़ित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक अति-मजबूत बाहरी परत और क्षतिपूर्ति तनाव वाला कांच कोर बन जाता है।
लेमिनेटेड ग्लास के बारे में क्या?
लैमिनेटेड ग्लास एक तीसरा प्रकार का ग्लास है जो अत्यधिक गर्मी, दबाव और पर्यावरणीय परिस्थितियों का सामना करने के लिए बनाया गया है। आपको इसकी मजबूती का अंदाजा देने के लिए बता दें कि यह ग्लास का वह प्रकार है जिसका उपयोग दुनिया के उन हिस्सों में ग्लेज़िंग के लिए किया जाता है जो तूफानों के प्रति संवेदनशील होते हैं, साथ ही ग्लास वॉकवे, सीढ़ियों और चलने के लिए डिज़ाइन की गई अन्य वास्तुशिल्प विशेषताओं के लिए भी किया जाता है।
यह एक तरह का ग्लास सैंडविच है, जिसमें कम से कम दो शीशे होते हैं और बीच में एक प्लास्टिक इंटरलेयर होता है। यह इंटरलेयर बाहरी शीट को एक साथ बांधता है और सुनिश्चित करता है कि वे खतरनाक टुकड़ों में न टूटें।
मज़बूत ग्लास और लेमिनेटेड ग्लास के बीच मुख्य अंतर यह है कि यह किस तरह से टूटता है। अगर आप मज़बूत ग्लास के शॉवर डोर को तोड़ते हैं, तो यह कई छोटे-छोटे टुकड़ों में टूट जाएगा। लेकिन अगर आप लेमिनेटेड विंडस्क्रीन को तोड़ने की कोशिश करते हैं, तो यह बिल्कुल भी नहीं टूटेगा। इसके बजाय, आपको स्क्रीन पर फैले मकड़ी के जाले जैसा पैटर्न दिखाई देगा।
कठोर और रासायनिक रूप से मजबूत किए गए ग्लास की तरह, लैमिनेटेड ग्लास को भी विनिर्माण प्रक्रिया से अपने गुण मिलते हैं। शीट को एक प्लास्टिक इंटरलेयर के चारों ओर टेप किया जाता है, एक गर्म सिलिकॉन बैग के अंदर सील किया जाता है और ओवन में रखा जाता है।
भट्टी की तीव्र गर्मी परतों को आपस में जोड़ती है। इसमें कितना समय लगता है यह कांच की मोटाई पर निर्भर करता है, लेकिन यह तीन से चार घंटे के बीच होता है।
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