Borsilikatglas: egenskaper, tillverkning och användning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Att ge traditionella material speciella egenskaper har länge varit en vanlig praxis. Produkter med förbättrade egenskaper för kemikalieskydd, ökad värmebeständighet och hårdhet används inom energi, maskinteknik, tillverkning av byggmaterial och andra områden. Samtidigt lämnas inte smala användningsområden för samma brandsäkra produkter utan uppmärksamhet. Så inom medicinen används borosilikatglas i stor utsträckning, vars skålar är lätta att använda och har ett stort antal skyddande egenskaper.

Glaskomposition

De tekniska och fysiska egenskaperna hos material bestäms av två faktorer - bearbetningstekniken i produktionsprocessen och komponenterna i den primära elementbasen. I stort sett är detta glas en representant för en grupp konventionella silikatmaterial, som är baserade på oxider. Detta är en grundläggande lista över komponenter, inklusive natriumkarbonat, kvartssand och kalciumoxid, det vill säga kalksten. Samtidigt kännetecknas borosilikatglas av närvaron i sammansättningen av ytterligare ett element, vilket till stor del bestämde strukturens icke-standardiserade egenskaper. Boroxid tillsätts till den allmänna silikatkompositionen, vilket säkerställer glasets motståndskraft mottemperaturfluktuationer. Naturligtvis är sammansättningen av moderna glasögon inte begränsad till detta, eftersom teknologer modifierar uppsättningar av element, med fokus på specifika krav för slutprodukter.

Glasteknik

I allmänhet liknar produktionstekniken för borosilikatmaterial produktionstekniken för konventionellt glas. I processen för tillagning av huvudsmältan används ugnsenheter med en temperatur på mer än 1300ºC. Den flytande massan gjuts på speciella metallpaneler. Enligt floatprocesstekniken tillverkas borosilikatglasskivor med specificerade dimensioner. Det speciella med denna metod är att de resulterande arken inte klipps och inte korrigeras alls, utan används i färdig form av slutanvändaren.

Från sådana glas, tvåglasfönster, dörrar, och i vissa fall, brandsäkra mellanväggar ytterligare monteras. En stor del av de industrier som är involverade i tillverkningen av sådana glas är inriktade på tillverkning av färdiga rätter. Dessa kan vara provrör, kärl, skålar och andra föremål som används inom medicin och teknisk support av forskningscentra. På specialutrustning utförs mekanisk skärning och polering av göt, varifrån laboratorieglasvaror i olika former erhålls därefter. Den största skillnaden mellan tillverkningen av detta material och konventionella silikatanaloger är faktiskt organisationen av arbetsflödet vid en högre temperatur.

Nyckelfunktionerglas

Glas av denna typ är fördelaktigt i många egenskaper och prestandaegenskaper. Först och främst är detta ett brett temperaturområde i miljön där glas kan användas. Som standard tål materialet frost ner till -80ºC och värme upp till 525ºC. Ur funktionssynpunkt i laboratorieförhållanden kommer motståndskraft mot kemisk påverkan först. Det är dessa egenskaper som är utrustade med ett medicinskt provrör. Borosilikatglas med sin tröghet är tillräckligt för att användaren på ett tillförlitligt sätt skyddar innehållet från syror, s alter, alkalier och organiska föreningar. Den mekaniska stabiliteten hos detta material noteras också. Eftersom densitetsfaktorn för borosilikatunderlaget är högre än för silikatglas, är det bättre skyddat mot risken för fysisk skada. Starka termiska effekter förstör dessutom inte glasytan till små fragment utan spränger panelerna som bildar trubbiga och säkra kanter.

storlekar och format för nummer

Specialiserade glasvaror tillverkas vanligtvis under beställning av laboratorier och medicinska företag. Tillverkningen av arkmaterial tillhandahåller dock vissa frisläppningsstandarder. I synnerhet kan tjockleken på glaspanelen vara 6-12 mm. I det här fallet överstiger felet vanligtvis inte 0,3 mm. Det maximala formatet i vilket ark värmebeständigt glas produceras representeras av en storlek på 150x300 cm. Men återigen, genom specialbeställning, utökar många företag dessa parametrar om det är tekniskt möjligt.tillverkning. När det gäller minimivärdena är det vanligt att betrakta formatet 10x10 cm som den minsta produktionsenheten för sådant glas.

Användningsområden

Som redan nämnts är materialets egenskaper bäst lämpade för användning i laboratorier, vid utrustning av medicinska kontor, etc. För sådana ändamål tillverkar tillverkare kolvar, kärl, provrör och andra produkter. Borosilikatglasvakuumröret har, förutom speciella fysiska egenskaper, också en designfunktion. Även om det utåt kan tyckas att detta är ett rör, finns det faktiskt två av dem och de bildar ett vakuum. Glasskivor av denna typ finner också sin tillämpning. Det används ofta som skiljeväggar, inom optisk teknik och när man utrustar rum med skyddsbarriärer.

Brandsäkert borosilikatglas

Egenskaperna hos brandmotstånd är särskilt högt värderade - en av de viktigaste egenskaperna hos borosilikatmaterial. Tillverkare tillverkar specialpaneler för inglasning och dörr- och fönsterpaneler med förbättrade skyddsegenskaper. Samtidigt kännetecknas till exempel spindelglasering inte bara av brandbeständiga egenskaper utan också av mekaniskt motstånd. I en komplett uppsättning vanliga plastfönstersystem används även värmebeständigt glas, vilket ger termiskt skydd. Brandsäkra material för att dekorera tak- och golvytor blir också allt populärare.

Restriktioner för användning av glas

Trots ett brett utbud av gynnsamma tekniska och operativa egenskaper,borosilikatprodukter har vissa restriktioner för deras användning. När det gäller interaktion med öppen låga kan materialet hålla eld i högst en timme. Denna nyans tillåter inte användningen av sådant glas i rum med ökade krav på brandsäkerhet. Det finns också begränsningar för andra applikationer. I synnerhet tål laboratorieglas inte kontakt med fluorvätesyra och fluorvätesyror. Kaustikalkali, vars effekt förstärks av hög temperatur, påverkar också negativt provrör med kolvar. Extrema temperaturförhållanden förstör i sig inte glaset, men plötsliga förändringar tillåter inte materialet att anpassa strukturen i tid.

Slutsats

Borsilikatglasprodukter bör inte betraktas som ett speciellt material för riktat kemikalie- och brandskydd. Vi kan säga att dessa är sekundära och till och med hjälpegenskaper som traditionella produkter är utrustade med för att öka praktiskheten. Borosilikatglas behåller dock, förutom skyddande egenskaper, sådana egenskaper som transparens och ljusgenomsläpplighet. Därför tillåter kombinationen av mekaniskt motstånd, brandmotstånd och genomskinlighet oss att betrakta materialet som unikt. Det är åtminstone vad laboratorieglas är, som förutom ovanstående egenskaper också har optimal tröghet.