Borosilikátové sklo: vlastnosti, výroba a použitie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Udeľovanie špeciálnych vlastností tradičným materiálom je už dlho bežnou praxou. Výrobky so zlepšenými vlastnosťami chemickej ochrany, zvýšenou tepelnou odolnosťou a tvrdosťou nachádzajú uplatnenie v energetike, strojárstve, výrobe stavebných materiálov a iných oblastiach. Zároveň úzke oblasti použitia rovnakých ohňovzdorných výrobkov nezostávajú bez pozornosti. V medicíne je teda široko používané borosilikátové sklo, riad z ktorého sa ľahko používa a má značnú škálu ochranných vlastností.

Zloženie skla

Technické a fyzikálne kvality materiálov sú určené dvoma faktormi – technikou spracovania vo výrobnom procese a komponentmi základnej základnej zložky. Celkovo je toto sklo zástupcom skupiny konvenčných silikátových materiálov, ktoré sú založené na oxidoch. Toto je základný zoznam zložiek vrátane uhličitanu sodného, kremenného piesku a oxidu vápenatého, teda vápenca. Borosilikátové sklo sa zároveň vyznačuje prítomnosťou ďalšieho prvku v zložení, ktorý do značnej miery určoval neštandardné vlastnosti štruktúry. Oxid bóru sa pridáva do všeobecnej silikátovej kompozície, ktorá zaisťuje odolnosť skla vočiteplotné výkyvy. Zloženie moderných okuliarov sa samozrejme neobmedzuje len na toto, pretože technológovia upravujú sady prvkov so zameraním na špecifické požiadavky na konečné produkty.

Technológia skla

Vo všeobecnosti je technika výroby borosilikátového materiálu podobná technológii výroby bežného skla. V procese varenia hlavnej taveniny sa používajú pece s teplotou vyššou ako 1300ºC. Tekutá hmota je nalisovaná na špeciálnych kovových paneloch. Podľa techniky plaveného procesu sa tabuľové borosilikátové sklo vyrába so špecifikovanými rozmermi. Zvláštnosťou tejto metódy je, že výsledné listy nie sú rezané a už vôbec nie korigované, ale sú použité v hotovej podobe koncovým používateľom.

Z takýchto skiel sa ďalej montujú okná s dvojitým zasklením, dvere a v niektorých prípadoch aj protipožiarne priečky. Veľká časť priemyselných odvetví zapojených do výroby takýchto pohárov je zameraná na výrobu hotových jedál. Môžu to byť skúmavky, nádoby, misky a iné predmety používané v medicíne a technickej podpore výskumných centier. Na špeciálnych zariadeniach sa vykonáva mechanické rezanie a leštenie ingotov, z ktorých sa následne získava laboratórne sklo v rôznych formách. V skutočnosti je hlavným rozdielom medzi výrobou tohto materiálu a konvenčnými silikátovými analógmi organizácia pracovného toku pri vyššej teplote.

Kľúčové funkciesklo

Sklo tohto typu je prospešné v mnohých vlastnostiach a úžitkových vlastnostiach. V prvom rade ide o široký teplotný rozsah prostredia, v ktorom je možné sklo použiť. Materiál štandardne odoláva mrazu do -80ºC a teplu až do 525ºC. Z hľadiska prevádzky v laboratórnych podmienkach je na prvom mieste odolnosť voči chemickým vplyvom. Práve tieto vlastnosti sú obdarené lekárskou skúmavkou. Borosilikátové sklo svojou inertnosťou užívateľovi stačí na spoľahlivú ochranu obsahu pred kyselinami, soľami, zásadami a organickými zlúčeninami. Zaznamenáva sa aj mechanická stabilita tohto materiálu. Keďže faktor hustoty borosilikátového podkladu je vyšší ako u silikátových skiel, je lepšie chránený pred rizikom fyzického poškodenia. Navyše silné tepelné účinky nezničia sklenený povrch na malé úlomky, ale roztrhnú panely, ktoré tvoria tupé a bezpečné hrany.

Veľkosti a formát vydania

Špecializované sklo sa zvyčajne vyrába na objednávku laboratórií a lekárskych podnikov. Výroba listových materiálov však poskytuje určité štandardy uvoľňovania. Najmä hrúbka skleneného panelu môže byť 6 až 12 mm. V tomto prípade chyba zvyčajne nepresahuje 0,3 mm. Maximálny formát, v ktorom sa vyrába tabuľové žiaruvzdorné sklo, predstavuje rozmer 150 x 300 cm, ale opäť na základe špeciálnej objednávky mnohé podniky, ak je to technologicky možné, tieto parametre rozšíria.výroby. Čo sa týka minimálnych hodnôt, je zvykom považovať formát 10x10 cm za najmenšiu jednotku výroby takéhoto skla.

Oblasti použitia

Ako už bolo uvedené, vlastnosti materiálu sú najvhodnejšie na použitie v laboratóriách, pri vybavovaní lekárskych ordinácií atď. Na takéto účely výrobcovia vyrábajú banky, nádoby, skúmavky a iné produkty. Vákuová trubica z borosilikátového skla má okrem špeciálnych fyzikálnych vlastností aj dizajnový prvok. Aj keď sa navonok môže zdať, že ide o jednu trubicu, v skutočnosti sú dve a tvoria vákuum. Aj tabuľové sklo tohto typu nachádza svoje uplatnenie. Bežne sa používa ako priečky, v optickej technike a pri vybavovaní miestností ochrannými bariérami.

Ohňovzdorné borosilikátové sklo

Kvality požiarnej odolnosti sú obzvlášť vysoko cenené - jedna z kľúčových charakteristík borosilikátového materiálu. Výrobcovia vyrábajú špeciálne panely na zasklenie a dverové a okenné panely so zvýšenými ochrannými vlastnosťami. Zároveň sa napríklad zasklenie spider vyznačuje nielen ohňovzdornými vlastnosťami, ale aj mechanickou odolnosťou. V kompletnej zostave štandardných plastových okenných systémov je použité aj žiaruvzdorné sklo, ktoré poskytuje tepelnú ochranu. Obľúbenosť si získavajú aj ohňovzdorné materiály na zdobenie stropov a podláh.

Obmedzenia používania skla

Napriek širokej škále priaznivých technických a prevádzkových vlastností,borosilikátové produkty majú určité obmedzenia na ich použitie. Pokiaľ ide o interakciu s otvoreným plameňom, materiál je schopný udržať oheň nie dlhšie ako hodinu. Táto nuansa neumožňuje použitie takéhoto skla v miestnostiach so zvýšenými požiadavkami na požiarnu bezpečnosť. Existujú aj obmedzenia pre iné aplikácie. Najmä laboratórne sklo nevydrží kontakt s kyselinou fluorovodíkovou a kyselinou fluorovodíkovou. Žieravé alkálie, ktorých účinok je posilnený vysokou teplotou, negatívne ovplyvňujú aj skúmavky s bankami. Extrémne teplotné podmienky samotné sklo nezničia, ale náhle zmeny neumožňujú materiálu včas prispôsobiť štruktúru.

Záver

Výrobky z borosilikátového skla by sa nemali považovať za špeciálny materiál na cielenú chemickú a požiarnu ochranu. Dá sa povedať, že ide o sekundárne a dokonca pomocné vlastnosti, ktorými sú tradičné výrobky vybavené na zvýšenie praktickosti. Napriek tomu si borosilikátové sklo okrem ochranných vlastností zachováva také vlastnosti, ako je priehľadnosť a priepustnosť svetla. Preto kombinácia mechanickej odolnosti, požiarnej odolnosti a priesvitnosti nám umožňuje považovať materiál za jedinečný. Aspoň také je laboratórne sklo, ktoré má okrem vyššie uvedených vlastností aj optimálnu inertnosť.