Borsilikatinis stiklas: charakteristikos, gamyba ir pritaikymas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Tradicinėms medžiagoms suteikti ypatingų savybių jau seniai įprasta. Patobulintų cheminės apsaugos savybių, padidinto karščio atsparumo ir kietumo gaminiai naudojami energetikoje, mechanikos inžinerijoje, statybinių medžiagų gamyboje ir kitose srityse. Tuo pačiu metu siauros tų pačių ugniai atsparių gaminių taikymo sritys nelieka be dėmesio. Taigi, medicinoje plačiai naudojamas borosilikatinis stiklas, kurio indus lengva naudoti ir jie turi daugybę apsauginių savybių.

Stiklo kompozicija

Medžiagų technines ir fizines savybes lemia du veiksniai – apdirbimo technika gamybos procese ir pirminių elementų bazės komponentai. Apskritai šis stiklas yra įprastų silikatinių medžiagų, kurių pagrindą sudaro oksidai, grupės atstovas. Tai yra pagrindinis komponentų sąrašas, įskaitant natrio karbonatą, kvarcinį smėlį ir kalcio oksidą, ty kalkakmenį. Tuo pačiu metu borosilikatinis stiklas išsiskiria tuo, kad sudėtyje yra dar vieno elemento, kuris daugiausia nulėmė nestandartines konstrukcijos savybes. Į bendrą silikato sudėtį pridedamas boro oksidas, kuris užtikrina stiklo atsparumątemperatūros svyravimai. Žinoma, šiuolaikinių akinių sudėtis tuo neapsiriboja, nes technologai modifikuoja elementų rinkinius, sutelkdami dėmesį į specifinius galutiniams gaminiams keliamus reikalavimus.

Stiklo technologija

Apskritai borosilikatinės medžiagos gamybos technologija yra panaši į įprasto stiklo gamybos technologiją. Pagrindinio lydalo virimo procese naudojami krosnies įrenginiai, kurių temperatūra aukštesnė nei 1300ºC. Skysta masė liejama ant specialių metalinių plokščių. Plūdinio proceso būdu gaminamas nurodytų matmenų borosilikatinis stiklas. Šio metodo ypatumas yra tas, kad gauti lakštai nėra išpjaunami ir visai netaisomi, o galutinio vartotojo naudojami baigtoje formoje.

Iš tokių stiklų toliau montuojami stiklo paketai, durys, kai kuriais atvejais ir ugniai atsparios pertvaros. Didelė dalis tokių akinių gamyba užsiimančių pramonės šakų yra orientuotos į gatavų indų gamybą. Tai gali būti mėgintuvėliai, indai, dubenys ir kiti daiktai, naudojami medicinoje ir mokslinių tyrimų centrų techninei pagalbai. Specialioje įrangoje atliekamas mechaninis luitų pjovimas ir poliravimas, iš kurių vėliau gaunami įvairių formų laboratoriniai stiklo dirbiniai. Tiesą sakant, pagrindinis skirtumas tarp šios medžiagos ir įprastų silikato analogų gamybos yra darbo eigos organizavimas aukštesnėje temperatūroje.

Pagrindinės funkcijosstiklas

Šio tipo stiklas yra naudingas daugeliu savybių ir eksploatacinių savybių. Visų pirma, tai platus aplinkos, kurioje gali būti naudojamas stiklas, temperatūros diapazonas. Standartiškai medžiaga atlaiko šalčius iki -80ºC ir šilumą iki 525ºC. Eksploatacijos laboratorinėmis sąlygomis požiūriu pirmiausia yra atsparumas cheminiams poveikiams. Būtent šios savybės yra apdovanotos medicininiu mėgintuvėliu. Borosilikatinio stiklo su savo inertiškumu pakanka, kad vartotojas patikimai apsaugotų turinį nuo rūgščių, druskų, šarmų ir organinių junginių. Taip pat pažymimas šios medžiagos mechaninis stabilumas. Kadangi borosilikatinio pagrindo tankio koeficientas yra didesnis nei silikatinių stiklų, jis geriau apsaugotas nuo fizinės žalos. Be to, dėl stipraus šiluminio poveikio stiklo paviršius nesuardomas į smulkius fragmentus, o suardomos plokštės, kurios sudaro bukus ir saugius kraštus.

Išleidimo dydžiai ir formatas

Specializuoti stiklo dirbiniai dažniausiai gaminami pagal laboratorijų ir medicinos įmonių užsakymus. Tačiau lakštinių medžiagų gamyba numato kai kuriuos išleidimo standartus. Visų pirma, stiklo plokštės storis gali būti 6-12 mm. Šiuo atveju paklaida paprastai neviršija 0,3 mm. Maksimalus formatas, kuriuo gaminamas lakštinis karščiui atsparus stiklas, yra 150x300 cm. Tačiau vėlgi, pagal specialų užsakymą, daugelis įmonių, jei technologiškai įmanoma, šiuos parametrus išplečia.gamyba. Kalbant apie minimalias vertes, 10x10 cm formatą įprasta laikyti mažiausiu tokio stiklo gamybos vienetu.

Taikymo sritys

Kaip jau minėta, medžiagos savybės geriausiai tinka naudoti laboratorijose, įrengiant medicinos kabinetus ir kt. Tokiems tikslams gamintojai gamina kolbas, indus, mėgintuvėlius ir kitus gaminius. Borosilikatinio stiklo vakuuminis vamzdis, be ypatingų fizinių savybių, taip pat turi dizaino ypatybes. Nors išoriškai gali atrodyti, kad tai vienas vamzdis, iš tikrųjų jų yra du ir jie sudaro vakuumą. Šio tipo lakštinis stiklas taip pat randa savo pritaikymą. Jis dažniausiai naudojamas kaip pertvaros, optinėse technologijose ir įrengiant patalpas apsauginėmis užtvaromis.

Ugniai atsparus borosilikatinis stiklas

Ypač vertinamos atsparumo ugniai savybės – viena iš pagrindinių borosilikatinės medžiagos savybių. Gamintojai gamina specialias stiklinimo plokštes bei sustiprintas apsaugines savybes turinčias durų ir langų plokštes. Tuo pačiu metu, pavyzdžiui, voratinklinis stiklas išsiskiria ne tik ugniai atspariomis savybėmis, bet ir mechaniniu atsparumu. Pilname standartinių plastikinių langų sistemų komplekte taip pat naudojamas karščiui atsparus stiklas, užtikrinantis šiluminę apsaugą. Ugniai atsparios medžiagos, skirtos lubų ir grindų paviršiams dekoruoti, taip pat populiarėja.

Stiklo naudojimo apribojimai

Nepaisant daugybės palankių techninių ir eksploatacinių savybių,borosilikatiniams gaminiams taikomi tam tikri jų naudojimo apribojimai. Kalbant apie sąveiką su atvira liepsna, medžiaga gali išlaikyti ugnį ne ilgiau kaip valandą. Šis niuansas neleidžia naudoti tokio stiklo patalpose, kuriose yra didesni priešgaisrinės saugos reikalavimai. Taip pat yra apribojimų kitoms programoms. Laboratoriniai stikliniai indai ypač neatlaiko sąlyčio su vandenilio fluorido ir fluoro rūgštimis. Kaustinis šarmas, kurio poveikį sustiprina aukšta temperatūra, taip pat neigiamai veikia mėgintuvėlius su kolbomis. Pačios ekstremalios temperatūros sąlygos nesunaikina stiklo, tačiau staigūs pokyčiai neleidžia medžiagai laiku pritaikyti konstrukcijos.

Išvada

Borsilikatinio stiklo gaminiai neturėtų būti laikomi specialia medžiaga, skirta tikslinei cheminei ir priešgaisrinei apsaugai. Galima sakyti, kad tai yra antrinės ir net pagalbinės savybės, kuriomis tradiciniai gaminiai suteikiami siekiant padidinti praktiškumą. Nepaisant to, borosilikatinis stiklas, be apsauginių savybių, išlaiko tokias savybes kaip skaidrumas ir šviesos pralaidumas. Todėl mechaninio atsparumo, atsparumo ugniai ir skaidrumo derinys leidžia laikyti medžiagą unikalia. Bent jau tokie yra laboratoriniai stiklo indai, kurie, be minėtų savybių, turi ir optimalų inertiškumą.