Borosilikatno staklo: svojstva, proizvodnja i primjena

Pružanje tradicionalnih materijala s posebnim značajkama odavno je uobičajena praksa. Proizvodi s poboljšanim svojstvima kemijske zaštite, povećanom toplinskom otpornošću i tvrdoćom koriste se u elektroenergetici, strojogradnji, proizvodnji građevinskih materijala i drugim područjima. Istodobno, uska područja primjene istih proizvoda otpornih na vatru ne zanemaruju se. Dakle, u medicini široko se koristi borosilikatno staklo, čiji se alati lako upotrebljavaju i imaju širok spektar zaštitnih svojstava.

Sastav stakla

Tehničke i fizičke osobine materijala određuju dva čimbenika - tehnika obrade u procesu proizvodnje i komponente osnovnog elementa. U cjelini ova stakla predstavljaju skupinu konvencionalnih silikatnih materijala, koji se temelje na oksidima. Ovo je osnovni popis komponenata, uključujući natrij karbonat, kvarcni pijesak i kalcijev oksid, to jest vapnenac. U ovom slučaju, borosilikatno staklo razlikuje se prisutnost u sastavu i još jedan element, koji na mnogo načina određuje nestandardnu kvalitetu strukture. U ukupnom silikatnom sastavu doda se borov oksid koji osigurava stabilnost stakla do promjena temperature. Naravno, sastav modernog stakla nije ograničen na ovo, jer tehnolozi mijenjaju skup elemenata, usredotočujući se na specifične zahtjeve za konačne proizvode.

Tehnologija proizvodnje stakla

Općenito, postupak izrade borosilikatnog materijala sličan je onom konvencionalnih naočala. U procesu kuhanja glavne taline uključene su pećnice s temperaturom većom od 1300 ºC. Tekuća masa se formira na posebnim metalnim pločama. U tehnici plutajućeg postupka, list borosilikatno staklo se proizvodi s navedenim dimenzijama. Posebnost ove metode leži u činjenici da dobiveni listovi nisu izrezani i uopće nisu ispravljeni, ali u gotovom obliku ih koristi krajnji korisnik.

Iz tih stakala u budućnosti su montirani dvostruko ostakljeni prozori, vrata, au nekim slučajevima i vatrostalnih pregrada. Puno proizvodnje uključeno u proizvodnju takvih naočala usmjereno je na proizvodnju gotovih jela. To mogu biti ispitne cijevi, posude, zdjele i druge predmete koji se koriste u medicini i tehničkoj podršci istraživačkih centara. Na posebnoj opremi obavlja se mehaničko rezanje i poliranje ingota, od kojih se u laboratoriju izrađuju daljnja laboratorijska stakla. Zapravo, glavna razlika između proizvodnje ovog materijala i konvencionalnih silikatnih analoga je organizacija radnog procesa u uvjetima viših temperatura.

Glavne osobine stakla

Čaša ovog tipa je korisna u mnogim svojstvima i karakteristikama izvedbe. Prije svega, ovo je širok raspon temperature u kojem se staklo može koristiti. U standardnoj verziji materijal podnosi mraz na -80 ° C i toplinu na 525 ° C. S gledišta rada u laboratorijskim uvjetima, na prvo mjesto dolazi otpornost na kemijske utjecaje. Ove su osobine stavljene u medicinsku epruvetu. Borosilikatno staklo sa svojom inertnošću dovoljno je da osigura da korisnik može sigurno zaštititi sadržaj od kiselina, soli, lužina i organskih spojeva. Također je zabilježena mehanička stabilnost ovog materijala. Budući da je koeficijent gustoće borosilikatne baze veći od silikata, to je bolje zaštićeno od rizika od fizičkih oštećenja. Osim toga, jaki toplinski učinci ne uništavaju površinu stakla u male ulomke, a puknule su ploče, u kojima nastaju tupi i sigurni rubovi.

Veličine i format izdavanja

Specijalna jela se obično proizvode pod redoslijedom laboratorija i medicinskih poduzeća. Međutim, proizvodnja listova omogućuje određene standarde proizvodnje. Konkretno, debljina staklene ploče može biti 6-12 mm. U tom slučaju, pogreška obično ne prelazi 0,3 mm. Maksimalni format u kojem se proizvodi staklo otporno na toplinu predstavlja veličinu od 150x300 cm, ali opet, prema posebnom poretku, mnoga poduzeća proširuju ove proizvodne parametre tehnološkim mogućnostima. Što se tiče minimalnih vrijednosti, uobičajeno je uzeti u obzir format 10x10 cm kao najmanja jedinica proizvodnje takvog stakla.

Područja primjene

Kao što je već navedeno, karakteristike materijala su najprikladnije za uporabu u laboratorijima, opremanju medicinskih ureda itd. U takve svrhe proizvođači proizvode žarulje, posude, epruvete i druge proizvode. Vakuumska cijev borosilikatnog stakla, osim svojih posebnih fizičkih svojstava, također ima strukturnu osobinu. Iako se izvana može činiti da je to jedna cijev, zapravo postoje dva i one tvore vakuum. Takoder se nalazi i staklena ploča ovog tipa. Obično se koristi kao particije, optičke tehnologije i opremanje prostora s zaštitnim preprekama.

Vatrostalni borosilikatno staklo

Posebno se cijeni kvaliteta otpornosti na požar - jedna od ključnih značajki borosilikatnog materijala. Proizvođači proizvode posebne ploče za ostakljivanje i napravu za vrata i prozorska platna s povećanim zaštitnim osobinama. U ovom slučaju, na primjer, pauk stakla razlikuje se ne samo u vatrostalnim svojstvima, nego i mehaničkom otporu. Kompletan set standardnih plastičnih prozorskih sustava također koristi staklo otporno na toplinu koja pruža toplinsku zaštitu. Također se distribuiraju vatrostalni materijali za ukrašavanje stropnih i podnih površina.

Ograničenja upotrebe stakla

Unatoč širokom rasponu korisnih tehničkih i operativnih svojstava, borosilikatni proizvodi imaju neka ograničenja u njihovoj upotrebi. Što se tiče interakcije s otvorenim plamenom, materijal može držati vatru ne više od sat vremena. Ova nijansa ne dopušta upotrebu takvog stakla u sobama s povećanim zahtjevima za zaštitu od požara. Postoje i ograničenja za ostale aplikacije. Konkretno, laboratorijski stakleni proizvodi ne podnose kontakt s fluorovodičnim i fluorovodičnim kiselinama. Negativno utječe na epruvete s tikvicama i kaustičnom alkalijom čiji učinak ojačava visoka temperatura. Sam po sebi, ekstremni temperaturni režim ne uništava staklo, ali oštre razlike sprečavaju materijal da pravodobno prilagodi strukturu.

zaključak

Borosilikatni stakleni proizvodi ne smiju se smatrati posebnim materijalom za svrhu zaštite od kemijskih utjecaja i požara. Može se reći da su to sekundarne i čak pomoćne osobine koje se koriste za poboljšanje praktičnosti tradicionalnih proizvoda. Ipak, borosilikatno staklo, osim zaštitnih svojstava, zadržava svojstva poput prozirnosti i kapaciteta prijenosa svjetlosti. Stoga, kombinacija mehaničke otpornosti, vatrenosti i prozračnosti omogućuje nam da uzmemo u obzir materijal kao jedinstven. Barem ovo je laboratorijsko staklarsko posuđe koje osim ovih karakteristika ima i optimalnu inerciju.