Vetro borosilicato: caratteristiche, produzione e applicazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Dare caratteristiche speciali ai materiali tradizionali è stata a lungo una pratica comune. I prodotti con proprietà migliorate di protezione chimica, maggiore resistenza al calore e durezza sono utilizzati nell'energia, nell'ingegneria meccanica, nella produzione di materiali da costruzione e in altri settori. Allo stesso tempo, le aree ristrette di applicazione degli stessi prodotti resistenti al fuoco non vengono lasciate senza attenzione. Quindi, in medicina, è ampiamente utilizzato il vetro borosilicato, i cui piatti sono facili da usare e hanno una notevole gamma di proprietà protettive.

Composizione del vetro

Le qualità tecniche e fisiche dei materiali sono determinate da due fattori: la tecnica di lavorazione nel processo di produzione ei componenti dell'elemento primario di base. In generale, questo vetro è un rappresentante di un gruppo di materiali a base di silicato convenzionali, a base di ossidi. Questo è un elenco di base di componenti, tra cui carbonato di sodio, sabbia di quarzo e ossido di calcio, ovvero calcare. Allo stesso tempo, il vetro borosilicato si distingue per la presenza nella composizione di un altro elemento, che ha determinato in gran parte le qualità non standard della struttura. L'ossido di boro viene aggiunto alla composizione generale di silicato, che garantisce la resistenza del vetrosbalzi di temperatura. Naturalmente, la composizione degli occhiali moderni non si limita a questo, poiché i tecnologi modificano insiemi di elementi, concentrandosi su requisiti specifici per i prodotti finali.

Tecnologia del vetro

In generale, la tecnica di produzione del materiale borosilicato è simile alla tecnologia di produzione del vetro convenzionale. Nel processo di cottura della massa fusa principale vengono utilizzati forni con una temperatura superiore a 1300 ºC. La massa liquida è stampata su speciali pannelli metallici. Secondo la tecnica del processo float, la lastra di vetro borosilicato viene prodotta con dimensioni specificate. La particolarità di questo metodo è che i fogli risultanti non vengono tagliati e non corretti affatto, ma vengono utilizzati nella forma finita dall'utente finale.

Da tali vetri vengono ulteriormente assemblate finestre con doppi vetri, porte e, in alcuni casi, pareti divisorie ignifughe. Gran parte delle industrie coinvolte nella produzione di tali bicchieri si concentra sulla produzione di piatti finiti. Questi possono essere provette, recipienti, ciotole e altri oggetti utilizzati nella medicina e nel supporto tecnico dei centri di ricerca. Su apposite attrezzature si esegue il taglio meccanico e la lucidatura dei lingotti, da cui successivamente si ricava la vetreria da laboratorio in varie forme. In re altà, la principale differenza tra la produzione di questo materiale e gli analoghi convenzionali del silicato è l'organizzazione del flusso di lavoro a una temperatura più elevata.

Caratteristiche principalibicchiere

Il vetro di questo tipo è vantaggioso in molte proprietà e caratteristiche prestazionali. Innanzitutto, questo è un ampio intervallo di temperatura dell'ambiente in cui può essere utilizzato il vetro. Di serie, il materiale resiste al gelo fino a -80ºC e al riscaldamento fino a 525ºC. Dal punto di vista del funzionamento in condizioni di laboratorio, la resistenza alle influenze chimiche viene prima di tutto. Sono queste qualità che sono dotate di una provetta medica. Il vetro borosilicato con la sua inerzia è sufficiente per consentire all'utente di proteggere in modo affidabile il contenuto da acidi, sali, alcali e composti organici. Si nota anche la stabilità meccanica di questo materiale. Poiché il fattore di densità del supporto in borosilicato è superiore a quello dei vetri ai silicati, è meglio protetto dal rischio di danni fisici. Inoltre, forti effetti termici non distruggono la superficie del vetro in piccoli frammenti, ma fanno scoppiare i pannelli, che formano bordi smussati e sicuri.

Dimensioni e formato dell'edizione

La vetreria specializzata viene solitamente prodotta su ordinazione di laboratori e imprese mediche. Tuttavia, la produzione di materiali in fogli prevede alcuni standard di rilascio. In particolare lo spessore del pannello in vetro può essere di 6-12 mm. In questo caso, l'errore di solito non supera 0,3 mm. Il formato massimo in cui viene prodotta la lastra di vetro resistente al calore è rappresentato da una dimensione di 150x300 cm, ma, ancora una volta, su ordinazione speciale, molte imprese, se tecnologicamente possibile, espandono questi parametriproduzione. Quanto ai valori minimi, è consuetudine considerare il formato 10x10 cm come la più piccola unità di produzione di tale vetro.

Aree di applicazione

Come già notato, le caratteristiche del materiale sono più adatte per l'uso in laboratori, nell'allestimento di studi medici, ecc. A tal fine, i produttori producono flaconi, recipienti, provette e altri prodotti. Il tubo sottovuoto in vetro borosilicato, oltre a particolari caratteristiche fisiche, ha anche una caratteristica di design. Sebbene esternamente possa sembrare che questo sia un tubo, in re altà ce ne sono due e formano un vuoto. Anche lastre di vetro di questo tipo trovano la loro applicazione. È comunemente usato come partizioni, nella tecnologia ottica e per dotare gli ambienti di barriere protettive.

Vetro borosilicato ignifugo

Le qualità di resistenza al fuoco sono particolarmente apprezzate, una delle caratteristiche chiave del materiale borosilicato. I produttori producono pannelli speciali per vetri e pannelli per porte e finestre con qualità protettive migliorate. Allo stesso tempo, ad esempio, la vetratura a ragno si distingue non solo per le proprietà ignifughe, ma anche per la resistenza meccanica. In un set completo di sistemi di finestre in plastica standard, viene utilizzato anche il vetro resistente al calore, che fornisce protezione termica. Stanno guadagnando popolarità anche i materiali ignifughi per la decorazione di soffitti e pavimenti.

Restrizioni sull'uso del vetro

Nonostante un'ampia gamma di proprietà tecniche e operative favorevoli,i prodotti borosilicati hanno alcune restrizioni sul loro utilizzo. Per quanto riguarda l'interazione con una fiamma libera, il materiale è in grado di mantenere il fuoco per non più di un'ora. Questa sfumatura non consente l'uso di tale vetro in ambienti con requisiti elevati per la sicurezza antincendio. Ci sono anche limitazioni per altre applicazioni. In particolare, la vetreria da laboratorio non resiste al contatto con acido fluoridrico e acido fluoridrico. Gli alcali caustici, il cui effetto è rafforzato dall' alta temperatura, influiscono negativamente anche sulle provette con i flaconi. Di per sé, condizioni di temperatura estreme non distruggono il vetro, ma sbalzi improvvisi non consentono al materiale di adattare la struttura in modo tempestivo.

Conclusione

I prodotti in vetro borosilicato non devono essere considerati un materiale speciale per la protezione chimica e antincendio mirata. Si può dire che si tratta di caratteristiche secondarie e addirittura ausiliarie di cui sono dotati i prodotti tradizionali per aumentarne la praticità. Tuttavia, il vetro borosilicato, oltre alle qualità protettive, conserva proprietà come trasparenza e trasmissione della luce. Pertanto, la combinazione di resistenza meccanica, resistenza al fuoco e traslucenza ci consente di considerare il materiale come unico. Almeno questo è ciò che è la vetreria da laboratorio, che, oltre alle caratteristiche di cui sopra, ha anche un'inerzia ottimale.