Боросилікатне скло: характеристики, виробництво і застосування

Відео: Формування боросилікатного скла. Чарівне видовище!

Наділення традиційних матеріалів особливими характеристиками давно стало поширеною практикою. Вироби з покращеними властивостями хімічного захисту, підвищеної жароміцністю і твердістю використовуються в енергетиці, машинобудуванні, виробництві будматеріалів і в інших сферах. При цьому не залишаються без уваги і вузькі області застосування тих же вогнестійких виробів. Так, в медицині широко використовується боросилікатне скло, посуд з якого відрізняється зручністю в застосуванні і чималим спектром захисних властивостей.

склад скла

Техніко-фізичні якості матеріалів визначаються двома факторами - технікою обробки в процесі виробництва і компонентами первинної елементної бази. За великим рахунком дане скло є представником групи звичайних силікатних матеріалів, основу яких складають оксиди. Це базовий перелік компонентів, в числі яких вуглецевий натрій, кварцовий пісок і оксид кальцію, тобто вапняк. При цьому боросиликатное скло відрізняється присутністю в складі і ще одного елемента, яке визначило багато в чому нестандартні якості структури. До загального силікатна склад додається оксид бору, який і забезпечує стійкість скла до температурних перепадів. Звичайно, на цьому склад сучасних стекол не обмежується, оскільки технологи модифікують набори елементів, орієнтуючись на конкретні вимоги до кінцевих виробів.

Технологія виготовлення скла

В цілому методика виготовлення боросиликатного матеріалу схожа з технологією виробництва звичайних стекол. У процесі варіння основного розплаву задіюються пічні агрегати з температурою понад 1300º-C. Рідка маса формується на спеціальних металевих панелях. За технікою флоат-процес проводиться листове боросиликатное скло із заданими розмірами. Особливість цього методу полягає в тому, що отримані аркуші не нарізаються і взагалі не коригуються, а в готовій формі використовуються кінцевим споживачем.

З таких стекол в подальшому компонуються склопакети, двері, а в деяких випадках і протипожежні перегородки. Чимала частка виробництв, що займаються випуском таких стекол, орієнтується на виготовлення готової посуду. Це можуть бути пробірки, судини, чаші і інші предмети, які застосовуються в медицині та технічному забезпеченні дослідних центрів. На спеціальному обладнанні виконується механічна різання і полірування злитків, з яких в подальшому виходить лабораторний посуд зі скла в різних формах. Власне, головною відмінністю виготовлення даного матеріалу від звичайних силікатних аналогів є організація робочого процесу в умовах більш високої температури.

Основні характеристики скла

Скло такого типу вигідно за багатьма властивостями і експлуатаційними характеристиками. В першу чергу це широкий температурний діапазон навколишнього середовища, в якій може використовуватися скло. У стандартному виконанні матеріал витримує мороз до -80º-C і жар на рівні 525º-C. З точки зору експлуатації в лабораторних умовах на перше місце виходить стійкість вже до хімічних впливів. Саме такими якостями наділяється медична пробірка. Боросилікатного скла з його інертністю досить, щоб користувач міг надійно вберегти вміст від кислот, солей, лугів і органічних сполук. Відзначається і механічна стійкість даного матеріалу. Оскільки коефіцієнт щільності у боросилікатного основи вище, ніж у силікатних стекол, вона краще захищена від ризику фізичних ушкоджень. Крім того, сильні теплові впливи не руйнують поверхню скла на дрібні фрагменти, а лопають панелі, у яких утворюються тупі і безпечні краю.

Типорозміри і формат випуску

Відео: Бормашина яка не перестає дивувати :)

Спеціалізована посуд зазвичай випускається під замовлення лабораторій та медичних підприємств. Однак виробництво листових матеріалів передбачає деякі стандарти випуску. Зокрема, по товщині скляна панель може мати 6-12 мм. При цьому похибка зазвичай не перевищує 0,3 мм. Максимальний формат, в якому проводиться листове термостійкий посуд, представлений типорозміром 150х300 см. Але, знову ж таки, за спецзамовленням багато підприємств при наявності технологічної можливості розширюють і ці параметри виготовлення. Що стосується мінімальних значень, то прийнято вважати формат 10х10 см найбільш дрібної одиницею випуску такого скла.

Сфера застосування

Як уже зазначалося, характеристики матеріалу найкращим чином підходять для застосування в лабораторіях, в оснащенні медичних кабінетів і т.д. Для таких цілей виробники випускають колби, судини, пробірки й інші вироби. Вакуумна трубка боросилікатного скла, крім особливих фізичних характеристик, має і конструкційну особливість. Хоча зовні може здатися, що це одна трубка, насправді їх дві і вони утворюють вакуум. Знаходить своє застосування і листове скло такого типу. Його зазвичай застосовують в якості перегородок, в оптичній техніці і при оснащенні приміщень захисними бар`єрами.

Протипожежне боросилікатне скло

Якості пожаростойкости цінуються особливо високо - одна з ключових характеристик боросиликатного матеріалу. Виробники випускають спеціальні панелі для скління і пристрої дверних і віконних полотен з підвищеними захисними властивостями. При цьому, наприклад, спайдерне скління відрізняється не тільки вогнетривкими властивостями, але і механічною стійкістю. У комплектації типових пластикових віконних систем також застосовується термостійкий посуд, що забезпечує тепловий захист. Набувають поширення і вогнестійкі матеріали для оформлення стельових і підлогових поверхонь.

Обмеження щодо використання скла

Незважаючи на широкий набір вигідних техніко-експлуатаційних властивостей, боросилікатниє вироби мають і деякі обмеження щодо використання. Що стосується взаємодії з відкритим полум`ям, то матеріал здатний утримувати вогонь не більше години. Цей нюанс не дозволяє застосовувати таке скло в приміщеннях з підвищеними вимогами до пожежної безпеки. Є й обмеження для інших сфер застосування. Зокрема, лабораторний посуд зі скла не витримує контактів з плавиковою і фтороводородной кислотами. Негативно впливає на пробірки з колбами і їдкий луг, вплив якої підкріплюється високою температурою. Сам по собі екстремальний температурний режим не руйнує скло, але різкі перепади не дозволяють матеріалу своєчасно адаптувати структуру.

висновок

Боросилікатниє скляні вироби не варто розглядати як спеціальний матеріал для цілеспрямованої захисту від хімічних впливів і вогню. Можна сказати, що це другорядні і навіть допоміжні характеристики, якими для підвищення практичності наділяються традиційні вироби. Проте боросиликатное скло, крім захисних якостей, зберігає і такі властивості, як прозорість і светопропускная здатність. Тому поєднання механічної стійкості, вогнетривкості і світлопрозорості дозволяє розглядати матеріал в якості унікального. Принаймні, такою є лабораторний посуд, яка, крім названих характеристик, також має дуже високу інертністю.