Боросиликатно стъкло: характеристики, производство и приложение

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Придаването на специални характеристики на традиционните материали отдавна е обичайна практика. Продукти с подобрени свойства на химическа защита, повишена топлоустойчивост и твърдост се използват в енергетиката, машиностроенето, производството на строителни материали и други области. В същото време тесните области на приложение на същите огнеустойчиви продукти не остават без внимание. Така че в медицината широко се използва боросиликатното стъкло, чинии от което са лесни за използване и имат значителен набор от защитни свойства.

Стъклена композиция

Техническите и физическите качества на материалите се определят от два фактора - техниката на обработка в производствения процес и компонентите на първичната елементна база. Като цяло това стъкло е представител на група конвенционални силикатни материали, които се основават на оксиди. Това е основен списък от компоненти, включително натриев карбонат, кварцов пясък и калциев оксид, тоест варовик. В същото време боросиликатното стъкло се отличава с наличието в състава на още един елемент, който до голяма степен определя нестандартните качества на конструкцията. Към общия силикатен състав се добавя борен оксид, който осигурява устойчивостта на стъклото къмтемпературни колебания. Разбира се, съставът на съвременните очила не се ограничава до това, тъй като технолозите модифицират набори от елементи, фокусирайки се върху специфични изисквания за крайните продукти.

Технология за стъкло

Като цяло производствената техника на боросиликатния материал е подобна на производствената технология на конвенционалното стъкло. В процеса на готвене на основната стопилка се използват пещни агрегати с температура над 1300ºC. Течната маса се отлива върху специални метални панели. Съгласно техниката на флоат процес се произвежда листово боросиликатно стъкло с определени размери. Особеността на този метод е, че получените листове не се изрязват и изобщо не се коригират, а се използват в завършен вид от крайния потребител.

От такива стъкла допълнително се сглобяват прозорци с двоен стъклопакет, врати, а в някои случаи и огнеупорни прегради. Голяма част от индустриите, участващи в производството на такива чаши, са фокусирани върху производството на готови ястия. Това могат да бъдат епруветки, съдове, купи и други предмети, използвани в медицината и техническата поддръжка на изследователски центрове. На специално оборудване се извършва механично рязане и полиране на блокове, от които впоследствие се получават лабораторни стъклени съдове в различни форми. Всъщност основната разлика между производството на този материал и конвенционалните силикатни аналози е организацията на работния процес при по-висока температура.

Основни характеристикистъкло

Стъклото от този тип е полезно в много свойства и характеристики. На първо място, това е широк температурен диапазон на средата, в която може да се използва стъкло. Стандартно материалът издържа на замръзване до -80ºC и нагряване до 525ºC. От гледна точка на работа в лабораторни условия, устойчивостта на химични влияния е на първо място. Именно тези качества са надарени с медицинска епруветка. Боросиликатното стъкло със своята инертност е достатъчно за потребителя, за да защити надеждно съдържанието от киселини, соли, основи и органични съединения. Отбелязва се и механичната стабилност на този материал. Тъй като коефициентът на плътност на боросиликатната подложка е по-висок от този на силикатните стъкла, тя е по-добре защитена от риска от физическо увреждане. Освен това силните термични ефекти не разрушават стъклената повърхност на малки фрагменти, а спукват панелите, които образуват тъпи и безопасни ръбове.

Размери и формат на издаване

Специализираните стъклени изделия обикновено се произвеждат по поръчка на лаборатории и медицински предприятия. Въпреки това, производството на листови материали предвижда някои стандарти за освобождаване. По-специално, дебелината на стъкления панел може да бъде 6-12 мм. В този случай грешката обикновено не надвишава 0,3 мм. Максималният формат, в който се произвежда листово топлоустойчиво стъкло, е представен с размер 150x300 см. Но, отново, по специална поръчка, много предприятия, ако е технологично възможно, разширяват тези параметрипроизводство. Що се отнася до минималните стойности, обичайно е форматът 10x10 cm да се счита за най-малката единица за производство на такова стъкло.

Области на приложение

Както вече беше отбелязано, характеристиките на материала са най-подходящи за използване в лаборатории, при оборудване на медицински кабинети и др. За такива цели производителите произвеждат колби, съдове, епруветки и други продукти. Вакуумната тръба от боросиликатно стъкло, освен специални физически характеристики, има и конструктивна особеност. Въпреки че външно може да изглежда, че това е една тръба, всъщност има две и образуват вакуум. Листовото стъкло от този тип също намира своето приложение. Обикновено се използва като прегради, в оптичните технологии и при оборудване на помещения със защитни бариери.

Огнеупорно боросиликатно стъкло

Качествата на огнеустойчивостта са особено високо ценени - една от ключовите характеристики на боросиликатния материал. Производителите произвеждат специални панели за остъкляване и панели за врати и прозорци с повишени защитни качества. В същото време, например, паяковото остъкляване се отличава не само с огнеустойчиви свойства, но и с механична устойчивост. В пълен комплект от стандартни пластмасови прозоречни системи се използва и топлоустойчиво стъкло, което осигурява термична защита. Огнеустойчивите материали за декориране на тавани и подови повърхности също набират популярност.

Ограничения за използването на стъкло

Въпреки широката гама от благоприятни технически и експлоатационни свойства,боросиликатните продукти имат някои ограничения за тяхното използване. Що се отнася до взаимодействието с открит пламък, материалът е в състояние да задържи огъня за не повече от час. Този нюанс не позволява използването на такова стъкло в помещения с повишени изисквания за пожарна безопасност. Има и ограничения за други приложения. По-специално, лабораторните стъклени съдове не издържат на контакт с флуороводородни и флуороводородни киселини. Каустична алкали, чийто ефект се подсилва от висока температура, също се отразява негативно на епруветки с колби. Сами по себе си екстремните температурни условия не разрушават стъклото, но внезапните промени не позволяват на материала да адаптира структурата своевременно.

Заключение

Продуктите от боросиликатно стъкло не трябва да се разглеждат като специален материал за целенасочена химическа и пожарна защита. Можем да кажем, че това са вторични и дори спомагателни характеристики, с които традиционните продукти са надарени, за да повишат практичността. Независимо от това, боросиликатното стъкло, в допълнение към защитните качества, запазва свойства като прозрачност и пропускане на светлина. Следователно, комбинацията от механична устойчивост, огнеустойчивост и полупрозрачност ни позволява да считаме материала за уникален. Поне това представлява лабораторната стъклена посуда, която освен горните характеристики има и оптимална инертност.