Borisilikaattilasi: ominaisuudet, valmistus ja käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Perinteisille materiaaleille erityisominaisuuksien antaminen on ollut jo pitkään yleinen käytäntö. Tuotteita, joilla on parannetut kemikaalisuojaominaisuudet, korkeampi lämmönkestävyys ja kovuus, käytetään energiassa, koneenrakennuksessa, rakennusmateriaalien tuotannossa ja muilla aloilla. Samanaikaisesti samojen palonkestävien tuotteiden kapeita käyttöalueita ei jätetä huomiotta. Lääketieteessä käytetään siis laajasti borosilikaattilasia, jonka astiat ovat helppokäyttöisiä ja joilla on huomattava valikoima suojaavia ominaisuuksia.

Lasin koostumus

Materiaalien tekniset ja fyysiset ominaisuudet määräytyvät kahdesta tekijästä - tuotantoprosessin prosessointitekniikasta ja primäärielementtipohjan komponenteista. Yleisesti ottaen tämä lasi edustaa tavanomaisten silikaattimateriaalien ryhmää, joka perustuu oksideihin. Tämä on perusluettelo komponenteista, mukaan lukien natriumkarbonaatti, kvartsihiekka ja kalsiumoksidi, eli kalkkikivi. Samanaikaisesti borosilikaattilasi erottuu siitä, että koostumuksessa on vielä yksi elementti, joka määritti suurelta osin rakenteen epätyypilliset ominaisuudet. Yleiseen silikaattikoostumukseen lisätään boorioksidia, joka varmistaa lasin kestävyydenlämpötilan vaihtelut. Nykyaikaisten lasien koostumus ei tietenkään rajoitu tähän, koska teknikot muokkaavat elementtijoukkoja keskittyen lopputuotteiden erityisvaatimuksiin.

Lasitekniikka

Yleensä borosilikaattimateriaalin valmistustekniikka on samanlainen kuin tavanomaisen lasin valmistustekniikka. Pääsulan kypsennysprosessissa käytetään uuniyksiköitä, joiden lämpötila on yli 1300 ºC. Nestemassa valetaan erityisille metallipaneeleille. Float-prosessitekniikan mukaan levyborosilikaattilasi valmistetaan tietyin mitoin. Tämän menetelmän erikoisuus on, että tuloksena olevia arkkeja ei leikata eikä korjata ollenkaan, vaan loppukäyttäjä käyttää niitä valmiissa muodossa.

Tällaisista laseista kootaan edelleen kaksinkertaiset ikkunat, ovet ja joissakin tapauksissa palonkestävät väliseinät. Suuri osa tällaisten lasien tuotantoon osallistuvista teollisuudenaloista on keskittynyt valmiiden astioiden valmistukseen. Nämä voivat olla koeputkia, astioita, kulhoja ja muita esineitä, joita käytetään lääketieteessä ja tutkimuskeskusten teknisessä tuessa. Erikoislaitteilla suoritetaan harkkojen mekaaninen leikkaus ja kiillotus, joista myöhemmin saadaan laboratoriolasit eri muodoissa. Itse asiassa tärkein ero tämän materiaalin valmistuksen ja tavanomaisten silikaattianalogien välillä on työnkulun järjestäminen korkeammassa lämpötilassa.

Pääominaisuudetlasi

Tällainen lasi on hyödyllinen monien ominaisuuksien ja suorituskykyominaisuuksien os alta. Ensinnäkin tämä on ympäristön laaja lämpötila-alue, jossa lasia voidaan käyttää. Vakiona materiaali kestää pakkasta -80 ºC asti ja lämpöä 525 ºC asti. Laboratorio-olosuhteissa käytön kann alta kemiallisten vaikutusten kestävyys on etusijalla. Juuri nämä ominaisuudet on varustettu lääketieteellisellä koeputkella. Borosilikaattilasi inerttillään riittää suojaamaan sisältöä luotettavasti hapoilta, suoloilta, emäksiltä ja orgaanisilta yhdisteiltä. Tämän materiaalin mekaaninen stabiilisuus on myös huomioitu. Koska borosilikaattipohjan tiheyskerroin on korkeampi kuin silikaattilasien, se on paremmin suojattu fyysisten vaurioiden riskiltä. Lisäksi voimakkaat lämpövaikutukset eivät tuhoa lasipintaa pieniksi sirpaleiksi, vaan rikkovat paneelit, jotka muodostavat tylpäitä ja turvallisia reunoja.

numeron koot ja muoto

Erikoislasiesineet valmistetaan yleensä laboratorioiden ja lääketieteellisten yritysten tilauksesta. Levyjen materiaalien tuotanto edellyttää kuitenkin joitain vapautusstandardeja. Erityisesti lasilevyn paksuus voi olla 6-12 mm. Tässä tapauksessa virhe ei yleensä ylitä 0,3 mm. Suurin muoto, jossa levyn lämmönkestävää lasia valmistetaan, edustaa kokoa 150x300 cm. Mutta jälleen kerran, erikoistilauksesta monet yritykset laajentavat näitä parametreja, mikäli se on teknisesti mahdollista.valmistus. Vähimmäisarvojen os alta on tapana pitää 10x10 cm:n kokoa tällaisen lasin pienimpänä tuotantoyksikkönä.

Sovellusalueet

Kuten jo todettiin, materiaalin ominaisuudet soveltuvat parhaiten käytettäväksi laboratorioissa, lääketieteellisten toimistojen varustuksessa jne. Tällaisia tarkoituksia varten valmistajat valmistavat pulloja, astioita, koeputkia ja muita tuotteita. Borosilikaattilasityhjiöputkella on erityisten fyysisten ominaisuuksien lisäksi myös suunnitteluominaisuus. Vaikka ulkoisesti saattaa tuntua, että tämä on yksi putki, itse asiassa niitä on kaksi ja ne muodostavat tyhjiön. Tämän tyyppinen lasilevy löytää myös käyttötarkoituksensa. Sitä käytetään yleisesti väliseinänä, optisessa tekniikassa ja huoneiden varustamisessa suojaesteillä.

Tulenkestävä borosilikaattilasi

Palonkestävyysominaisuudet ovat erityisen arvostettuja - yksi borosilikaattimateriaalin tärkeimmistä ominaisuuksista. Valmistajat valmistavat erikoispaneeleja lasitukseen sekä ovi- ja ikkunapaneeleja, joilla on parannetut suojaominaisuudet. Samanaikaisesti esimerkiksi hämähäkkilasit erottuvat paitsi palonkestävistä ominaisuuksista, myös mekaanisesta kestävyydestä. Täydellisessä vakiomuovi-ikkunajärjestelmien sarjassa käytetään myös lämmönkestävää lasia, joka tarjoaa lämpösuojan. Palonkestävät materiaalit katto- ja lattiapintojen koristeluun ovat myös saamassa suosiota.

Lasin käyttöä koskevat rajoitukset

Huolimatta laajasta valikoimasta edullisia teknisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia,borosilikaattituotteissa on joitain rajoituksia niiden käytölle. Mitä tulee vuorovaikutukseen avoimen liekin kanssa, materiaali pystyy pitämään tulta enintään tunnin. Tämä vivahde ei salli tällaisen lasin käyttöä huoneissa, joissa on korkeammat paloturvallisuusvaatimukset. Myös muille sovelluksille on rajoituksia. Erityisesti laboratoriolasit eivät kestä kosketusta fluorivety- ja fluorivetyhappojen kanssa. Syövyttävä alkali, jonka vaikutusta korkea lämpötila vahvistaa, vaikuttaa negatiivisesti myös pulloilla varustettuihin koeputkiin. Äärimmäiset lämpötilaolosuhteet eivät sinänsä tuhoa lasia, mutta äkilliset muutokset eivät anna materiaalin mukauttaa rakennetta ajoissa.

Johtopäätös

Borisilikaattilasituotteita ei pidä pitää erikoismateriaalina kohdistetussa kemikaali- ja palosuojauksessa. Voimme sanoa, että nämä ovat toissijaisia ja jopa apuominaisuuksia, jotka perinteiset tuotteet on varustettu käytännöllisyyden lisäämiseksi. Siitä huolimatta borosilikaattilasi säilyttää suojaavien ominaisuuksien lisäksi sellaiset ominaisuudet kuin läpinäkyvyys ja valonläpäisy. Siksi mekaanisen kestävyyden, palonkestävyyden ja läpikuultavuuden yhdistelmä antaa meille mahdollisuuden pitää materiaalia ainutlaatuisena. Tällaisia ovat ainakin laboratoriolasit, joilla on edellä mainittujen ominaisuuksien lisäksi myös optimaalinen inertisyys.