Энгийн шил
Энгийн шил
Шил
Шил бол силикатын холимог (кварцын элс, сод, шохойн чулуу) эрдэс бодисуудыг хайлуулж царцаасны дүнд үүссэн хайлмал хатуу, аморф материал бөгөөд тунгалаг (үргэлж биш), хатуулаг шинж чанарыг агуулсан олон талын хэрэглээтэй материал юм.
Шилийг физик-химийн үүднээс авч үзвэл талсжих температуртаа талст торыг үүсгэлгүй царцсан маш их барьцамтгай хэт хөргөөгдсөн шингэн юм.
Шил нь тогтмол биш хайлах хэмтэй /температуртай/. Шилийг халаахад аажим зөөлөрч байгаад урсамтгай шингэн болон хувирдаг. Шил нь өөртөө олон чухал шинжүүдийг агуулж байх учир ахуй амьдралд өргөн хэрэглэгддэг. Маш тунгалаг учир нарны гэрлийг сайн нэвтрүүлнэ. Үлэмж бат бөх механик шинж чанартай, химийн бодисуудад тэсвэр сайтай, дулаан дамжуулах чанар муутай байдаг.
Шилний найрлага дахь хамгийн элбэг тохиолдож байдаг ислүүд нь SiO2, Na2O, CaO, MgO орно. Натрийн исэлтэй калийн ислийг, хар тугалагын исэлтэй CaO, MgO-г хольж хэрэглэх нь шилний өнгөнд нөлөөлж, тунгалаг болон гэрэл хугалах чанаруудыг сайжруулдаг байна.
Эдгээр сайн шинж чанар бүхий шилийг гаргаж авахын тулд найрлагад орох түүхий эдийг нь сайжруулж, орцыг нь өөрчилж болох ба ийм аргаар гаргаж авсан давуу шинж чанар бүхий шилийг иргэний барилга, ахуйн хэрэгцээ болон компьютер, сансарын техник, технологиудад гээд бүхий л салбарт хэрэглэдэг болоод байна. Шилийг дулааны боловсруулалтаар хатжуулах замаар аюулгүйжүүлэх, бэхжүүлэх, өнгийг саармагжуулах, сийлбэртэй ховилтой, зурагтай болон бусад гоёлтой болгон бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Мөн хэлбэржүүлж, матаж, түүгээр ч зогсохгүй нано технологи ашиглан хүйтэн, дулааныг үл нэвтрүүлэгч болгон төрөл бүрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж болно.
Шил нь хүнд жинтэй материал бөгөөд 1м2 хэмжээтэй 1 миллиметрийн зузаантай шил 2.5 кг, 1 м2 хэмжээтэй 10 мм зузаантай шил нь 25 кг жинтэй байдаг.
Шилний нягт 2.2-3.0 г/см3 ба түүнээс дээш болор шилэнд энэ үзүүлэлт нь ихсэхэд шилний гэрлийн хугарал, гялалзалт, талстын гоёмсог үзэмж зэрэг нь сайжирдаг.
Шилний хэврэг чанар: Шил нь барьцалдах шинж чанараасаа шалтгаалан хэврэг материалд тооцогдоно. Хэврэг шинж чанар нь цохилтонд тэсвэргүй, цуурах, хагарах байдлаар илэрхийлэгдэнэ. Харин химийн тэсвэршил маш сайн, ялангуяа ус ба хүчлийн үйлчлэлд их тэсвэртэй харин шүлтэд харьцангуй бага тэсвэртэй, зөвхөн хайлуурын хүчилд тэсвэргүй буюу хайлдаг, тиймээс энэ хүчилийг шилэнд хээ зураглал гаргахад хэрэглэдэг.
Шилний тунгалаг чанар: Шилний гэрэл нэвтрүүлэх чанар нь гэрэл хүлээн авах болон гэрэл шингээх чанараас нь шалтгаалдаг. Гэрлийн тусгал хүлээн авах чанар буюу гэрлийг шингээх чанараас шалтгаалан шил нь 92%-иас илүүгүй гэрэл нэвтрүүлнэ.
Шилний дулаан дамжуулалт: Шилний химийн бүтцээс шалтгаалан температур нэмэгдэхэд шилний дулаан дамжуулах чанар нэмэгддэг. Жирийн цонхны шилний дулаан дамжуулалт нь 0.97 Вт/(м·К) байна.
Шил нь бүх материалын адилаар дулаан дамжуулах чадвартай. Ийм учраас дулааны алдагдлыг багасгахын тулд юуны өмнө шилэн багцан дахь шилний тоог нэмэгдүүлэх хэрэгтэй. Бүр өнгөрсөн зууны сүүлээс эхлэн зарим барилгад модон, хуванцар, хөнгөн цагаан хүрээ бүхий цонхнуудыг 2 болон 3 давхар шилтэйгээр үйлдвэрлэж, хэрэглэж эхэлсэн байна.
Хоёрдугаар шалтгаан бол агаарын урсгал юм. Энэ асуудлыг битүү шилэн багц бий болгосноор арилгаж чадсан.
Гуравдугаар шалтгаан нь инфро улаан туяа юм. Энэ нь алдаж буй дулааны 60-70 хувийг эзэлдэг. Үүнийг аль нэг шилний гадаргууг тусгай аргаар бүрснээр алдагдлыг арилгах боломжтой болдог. Ийм шилнүүдийг энерги хэмнэгч шил гэж нэрлэх бөгөөд энэ технологи нь цонхны өртөг зардлыг өндөрсгөдөг.
Өндөр хөгжилтэй орнуудад цонх, хаалга үйлдвэрлэгчид шилний дулаан алдагдлыг багасгахын тулд энерги хэмнэх бүрхэвчийг хэрэглэж байна. Үүнд:
1. K - шилэнд хатуу бүрхүүл хийх
2. I - шилэнд зөөлөн бүрхүүл хийх гэсэн 2 төрлийн бүрхүүлийг ашиглаж байна.
Хатуу бүрхүүл нь шилний энерги хэмнэх анхны технологи юм. Зөөлөн бүрхүүл нь орчин үеийн “Nano” технологи бөгөөд үнийн хувьд хямд байдаг.
Энгийн хавтгай шил /flat glass- float glass/
Энгийн шил гэдэг нь барилга, ахуйн болон үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг, нэмэлт боловсруулалт багатай хавтгай шил-ийг хэлнэ. Үүнийг техникийн нэршлээр натрийн-кальцийн (soda-lime) шил гэж нэрлэдэг. Энгийн хавтгай шилийг үйлдвэрлэхдээ эрдэс бодисын хайлмагийг хавтгай төмөр зууханд хайлсан цагаан тугалга дээр хэвтээ байдлаар урсган 2 талдаа төгс тэгш, гөлгөр гадаргуу үүсгэдэг технологи ашигладаг ба дэлхийн ихэнх оронд энэ технологиор шил үйлдвэрлэж, ашиглаж байна.
Бүтэц, найрлага
- Цахиурын исэл (SiO₂) ~70–75 %
- Натрийн исэл (Na₂O) ~12–15 %
- Кальцийн исэл (CaO) ~8–10 %
- Бусад нэмэлтүүд (MgO, Al₂O₃)
Энгийн шилний зарим үзүүлэлтүүд:
1.Гэрэл нэвтрүүлэлт: Шилний зузаанаас хамаараад~85–90 %
2.Гулзайлтын бат бэх: 40–60 МПа
3.Дулаанд тэсвэрлэлт: 60–80 °C
4. Шугаман тэлэлт: (8–9) × 10⁻⁶ /°C
Хэрэглээ
- Цонхны шил, хаалга,шилэн тавиур гэх мэт хамгийн өргөн хүрээнд ашиглагддаг шилний төрөл юм.
Сул тал
- Хагарахад хурц ирмэгтэй том хэлтэрхий болдог
- Цохилт, дулааны огцом өөрчлөлтөд сул
Дэлгэрэнгүй тайлбарDetailed information
Шил
Шил бол силикатын холимог (кварцын элс, сод, шохойн чулуу) эрдэс бодисуудыг хайлуулж царцаасны дүнд үүссэн хайлмал хатуу, аморф материал бөгөөд тунгалаг (үргэлж биш), хатуулаг шинж чанарыг агуулсан олон талын хэрэглээтэй материал юм.
Шилийг физик-химийн үүднээс авч үзвэл талсжих температуртаа талст торыг үүсгэлгүй царцсан маш их барьцамтгай хэт хөргөөгдсөн шингэн юм.
Шил нь тогтмол биш хайлах хэмтэй /температуртай/. Шилийг халаахад аажим зөөлөрч байгаад урсамтгай шингэн болон хувирдаг. Шил нь өөртөө олон чухал шинжүүдийг агуулж байх учир ахуй амьдралд өргөн хэрэглэгддэг. Маш тунгалаг учир нарны гэрлийг сайн нэвтрүүлнэ. Үлэмж бат бөх механик шинж чанартай, химийн бодисуудад тэсвэр сайтай, дулаан дамжуулах чанар муутай байдаг.
Шилний найрлага дахь хамгийн элбэг тохиолдож байдаг ислүүд нь SiO2, Na2O, CaO, MgO орно. Натрийн исэлтэй калийн ислийг, хар тугалагын исэлтэй CaO, MgO-г хольж хэрэглэх нь шилний өнгөнд нөлөөлж, тунгалаг болон гэрэл хугалах чанаруудыг сайжруулдаг байна.
Эдгээр сайн шинж чанар бүхий шилийг гаргаж авахын тулд найрлагад орох түүхий эдийг нь сайжруулж, орцыг нь өөрчилж болох ба ийм аргаар гаргаж авсан давуу шинж чанар бүхий шилийг иргэний барилга, ахуйн хэрэгцээ болон компьютер, сансарын техник, технологиудад гээд бүхий л салбарт хэрэглэдэг болоод байна. Шилийг дулааны боловсруулалтаар хатжуулах замаар аюулгүйжүүлэх, бэхжүүлэх, өнгийг саармагжуулах, сийлбэртэй ховилтой, зурагтай болон бусад гоёлтой болгон бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Мөн хэлбэржүүлж, матаж, түүгээр ч зогсохгүй нано технологи ашиглан хүйтэн, дулааныг үл нэвтрүүлэгч болгон төрөл бүрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж болно.
Шил нь хүнд жинтэй материал бөгөөд 1м2 хэмжээтэй 1 миллиметрийн зузаантай шил 2.5 кг, 1 м2 хэмжээтэй 10 мм зузаантай шил нь 25 кг жинтэй байдаг.
Шилний нягт 2.2-3.0 г/см3 ба түүнээс дээш болор шилэнд энэ үзүүлэлт нь ихсэхэд шилний гэрлийн хугарал, гялалзалт, талстын гоёмсог үзэмж зэрэг нь сайжирдаг.
Шилний хэврэг чанар: Шил нь барьцалдах шинж чанараасаа шалтгаалан хэврэг материалд тооцогдоно. Хэврэг шинж чанар нь цохилтонд тэсвэргүй, цуурах, хагарах байдлаар илэрхийлэгдэнэ. Харин химийн тэсвэршил маш сайн, ялангуяа ус ба хүчлийн үйлчлэлд их тэсвэртэй харин шүлтэд харьцангуй бага тэсвэртэй, зөвхөн хайлуурын хүчилд тэсвэргүй буюу хайлдаг, тиймээс энэ хүчилийг шилэнд хээ зураглал гаргахад хэрэглэдэг.
Шилний тунгалаг чанар: Шилний гэрэл нэвтрүүлэх чанар нь гэрэл хүлээн авах болон гэрэл шингээх чанараас нь шалтгаалдаг. Гэрлийн тусгал хүлээн авах чанар буюу гэрлийг шингээх чанараас шалтгаалан шил нь 92%-иас илүүгүй гэрэл нэвтрүүлнэ.
Шилний дулаан дамжуулалт: Шилний химийн бүтцээс шалтгаалан температур нэмэгдэхэд шилний дулаан дамжуулах чанар нэмэгддэг. Жирийн цонхны шилний дулаан дамжуулалт нь 0.97 Вт/(м·К) байна.
Шил нь бүх материалын адилаар дулаан дамжуулах чадвартай. Ийм учраас дулааны алдагдлыг багасгахын тулд юуны өмнө шилэн багцан дахь шилний тоог нэмэгдүүлэх хэрэгтэй. Бүр өнгөрсөн зууны сүүлээс эхлэн зарим барилгад модон, хуванцар, хөнгөн цагаан хүрээ бүхий цонхнуудыг 2 болон 3 давхар шилтэйгээр үйлдвэрлэж, хэрэглэж эхэлсэн байна.
Хоёрдугаар шалтгаан бол агаарын урсгал юм. Энэ асуудлыг битүү шилэн багц бий болгосноор арилгаж чадсан.
Гуравдугаар шалтгаан нь инфро улаан туяа юм. Энэ нь алдаж буй дулааны 60-70 хувийг эзэлдэг. Үүнийг аль нэг шилний гадаргууг тусгай аргаар бүрснээр алдагдлыг арилгах боломжтой болдог. Ийм шилнүүдийг энерги хэмнэгч шил гэж нэрлэх бөгөөд энэ технологи нь цонхны өртөг зардлыг өндөрсгөдөг.
Өндөр хөгжилтэй орнуудад цонх, хаалга үйлдвэрлэгчид шилний дулаан алдагдлыг багасгахын тулд энерги хэмнэх бүрхэвчийг хэрэглэж байна. Үүнд:
1. K - шилэнд хатуу бүрхүүл хийх
2. I - шилэнд зөөлөн бүрхүүл хийх гэсэн 2 төрлийн бүрхүүлийг ашиглаж байна.
Хатуу бүрхүүл нь шилний энерги хэмнэх анхны технологи юм. Зөөлөн бүрхүүл нь орчин үеийн “Nano” технологи бөгөөд үнийн хувьд хямд байдаг.
Энгийн хавтгай шил /flat glass- float glass/
Энгийн шил гэдэг нь барилга, ахуйн болон үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг, нэмэлт боловсруулалт багатай хавтгай шил-ийг хэлнэ. Үүнийг техникийн нэршлээр натрийн-кальцийн (soda-lime) шил гэж нэрлэдэг. Энгийн хавтгай шилийг үйлдвэрлэхдээ эрдэс бодисын хайлмагийг хавтгай төмөр зууханд хайлсан цагаан тугалга дээр хэвтээ байдлаар урсган 2 талдаа төгс тэгш, гөлгөр гадаргуу үүсгэдэг технологи ашигладаг ба дэлхийн ихэнх оронд энэ технологиор шил үйлдвэрлэж, ашиглаж байна.
Бүтэц, найрлага
- Цахиурын исэл (SiO₂) ~70–75 %
- Натрийн исэл (Na₂O) ~12–15 %
- Кальцийн исэл (CaO) ~8–10 %
- Бусад нэмэлтүүд (MgO, Al₂O₃)
Энгийн шилний зарим үзүүлэлтүүд:
1.Гэрэл нэвтрүүлэлт: Шилний зузаанаас хамаараад~85–90 %
2.Гулзайлтын бат бэх: 40–60 МПа
3.Дулаанд тэсвэрлэлт: 60–80 °C
4. Шугаман тэлэлт: (8–9) × 10⁻⁶ /°C
Хэрэглээ
- Цонхны шил, хаалга,шилэн тавиур гэх мэт хамгийн өргөн хүрээнд ашиглагддаг шилний төрөл юм.
Сул тал
- Хагарахад хурц ирмэгтэй том хэлтэрхий болдог
- Цохилт, дулааны огцом өөрчлөлтөд сул
