Borosilikatglas: Eigenschaften, Herstellung und Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Traditionellen Materialien besondere Eigenschaften zu verleihen, ist seit langem gängige Praxis. Produkte mit verbesserten Eigenschaften des Chemikalienschutzes, erhöhter Hitzebeständigkeit und Härte werden in der Energiewirtschaft, im Maschinenbau, in der Baustoffherstellung und anderen Bereichen eingesetzt. Gleichzeitig bleiben enge Anwendungsbereiche der gleichen Brandschutzprodukte nicht unberücksichtigt. In der Medizin ist daher Borosilikatglas weit verbreitet, dessen Schalen einfach zu handhaben sind und über ein beträchtliches Spektrum an Schutzeigenschaften verfügen.

Glaszusammensetzung

Die technischen und physikalischen Eigenschaften von Materialien werden von zwei Faktoren bestimmt - der Verarbeitungstechnik im Produktionsprozess und den Komponenten der primären Elementbasis. Dieses Glas ist im Großen und Ganzen ein Vertreter einer Gruppe herkömmlicher Silikatmaterialien, die auf Oxiden basieren. Dies ist eine grundlegende Liste von Komponenten, einschließlich Natriumcarbonat, Quarzsand und Calciumoxid, dh Kalkstein. Gleichzeitig zeichnet sich Borosilikatglas durch das Vorhandensein eines weiteren Elements in der Zusammensetzung aus, das die nicht standardmäßigen Eigenschaften der Struktur weitgehend bestimmt. Der allgemeinen Silikatzusammensetzung wird Boroxid zugesetzt, das die Beständigkeit von Glas gewährleistetTemperaturschwankungen. Natürlich ist die Zusammensetzung moderner Gläser nicht darauf beschränkt, da Technologen Sätze von Elementen modifizieren und sich auf spezifische Anforderungen für Endprodukte konzentrieren.

Glastechnik

Im Allgemeinen ähnelt die Produktionstechnik von Borosilikatmaterial der Produktionstechnologie von herkömmlichem Glas. Beim Kochen der Hauptschmelze werden Ofeneinheiten mit einer Temperatur von mehr als 1300 ° C verwendet. Die flüssige Masse wird auf spezielle Metallplatten gegossen. Nach dem Floatverfahren wird Borosilikatglas mit festgelegten Abmessungen hergestellt. Die Besonderheit dieses Verfahrens besteht darin, dass die resultierenden Blätter nicht geschnitten und überhaupt nicht korrigiert werden, sondern in fertiger Form vom Endverbraucher verwendet werden.

Aus solchen Gläsern werden doppelt verglaste Fenster, Türen und in einigen Fällen feuerfeste Trennwände weiter zusammengesetzt. Ein großer Teil der an der Herstellung solcher Gläser beteiligten Industrien konzentriert sich auf die Herstellung von Fertiggerichten. Dies können Reagenzgläser, Gefäße, Schalen und andere Gegenstände sein, die in der Medizin und der technischen Unterstützung von Forschungszentren verwendet werden. Auf speziellen Geräten werden Barren mechanisch geschnitten und poliert, aus denen anschließend Laborglaswaren in verschiedenen Formen gewonnen werden. Tatsächlich besteht der Hauptunterschied zwischen der Herstellung dieses Materials und herkömmlichen Silikatanaloga in der Organisation des Arbeitsablaufs bei einer höheren Temperatur.

SchlüsselfunktionenGlas

Glas dieser Art ist in vielen Eigenschaften und Leistungsmerkmalen vorteilhaft. Zunächst einmal ist dies ein breiter Temperaturbereich der Umgebung, in der Glas verwendet werden kann. Standardmäßig widersteht das Material Frost bis -80 ºC und Hitze bis 525 ºC. Aus Sicht des Betriebs unter Laborbedingungen steht die Beständigkeit gegen chemische Einflüsse an erster Stelle. Es sind diese Eigenschaften, die mit einem medizinischen Reagenzglas ausgestattet sind. Borosilikatglas mit seiner Inertheit reicht dem Anwender aus, um den Inh alt zuverlässig vor Säuren, Salzen, Laugen und organischen Verbindungen zu schützen. Die mechanische Stabilität dieses Materials wird ebenfalls erwähnt. Da der Dichtefaktor des Borosilikatträgers höher ist als der von Silikatgläsern, ist er besser vor dem Risiko einer physischen Beschädigung geschützt. Außerdem zerstören starke thermische Einwirkungen die Glasoberfläche nicht in kleine Splitter, sondern sprengen die Scheiben, die stumpfe und sichere Kanten bilden.

Größen und Format der Ausgabe

Spezialisierte Glaswaren werden normalerweise im Auftrag von Labors und medizinischen Unternehmen hergestellt. Die Herstellung von Flächengebilden sieht jedoch einige Freigabestandards vor. Insbesondere kann die Dicke der Glasscheibe 6–12 mm betragen. In diesem Fall überschreitet der Fehler normalerweise nicht 0,3 mm. Das maximale Format, in dem hitzebeständiges Glas hergestellt wird, stellt eine Größe von 150 x 300 cm dar. Aber auch hier erweitern viele Unternehmen auf Sonderbestellung diese Parameter, wenn dies technisch möglich istHerstellung. Was die Mindestwerte betrifft, ist es üblich, das Format 10 x 10 cm als kleinste Produktionseinheit für solches Glas zu betrachten.

Anwendungsbereiche

Wie bereits erwähnt, eignen sich die Eigenschaften des Materials bestens für den Einsatz in Laboren, in der Ausstattung von Arztpraxen etc. Für solche Zwecke stellen die Hersteller Kolben, Gefäße, Reagenzgläser und andere Produkte her. Die Vakuumröhre aus Borosilikatglas hat neben besonderen physikalischen Eigenschaften auch ein Designmerkmal. Obwohl es äußerlich den Anschein haben mag, dass dies eine Röhre ist, gibt es tatsächlich zwei davon und sie bilden ein Vakuum. Flachglas dieser Art findet ebenfalls seine Anwendung. Es wird häufig als Raumteiler, in der optischen Technik und bei der Ausstattung von Räumen mit Schutzwänden verwendet.

Brandfestes Borosilikatglas

Besonders geschätzt wird die Feuerbeständigkeit - eine der wesentlichen Eigenschaften von Borosilikatwerkstoffen. Die Hersteller produzieren spezielle Paneele für Verglasungen sowie Tür- und Fensterpaneele mit verbesserten Schutzeigenschaften. Dabei zeichnet sich beispielsweise eine Spinnenverglasung nicht nur durch Brandschutzeigenschaften, sondern auch durch mechanische Beständigkeit aus. In einem kompletten Satz von Standard-Kunststofffenstersystemen wird auch hitzebeständiges Glas verwendet, das einen Wärmeschutz bietet. Auch feuerfeste Materialien zur Dekoration von Decken- und Bodenflächen werden immer beliebter.

Einschränkungen bei der Verwendung von Glas

Trotz vielfältiger günstiger technischer und betrieblicher Eigenschaften,Borosilikatprodukte unterliegen einigen Einschränkungen bei ihrer Verwendung. Bei der Wechselwirkung mit einer offenen Flamme kann das Material Feuer nicht länger als eine Stunde h alten. Diese Nuance erlaubt nicht die Verwendung eines solchen Glases in Räumen mit erhöhten Anforderungen an den Brandschutz. Es gibt auch Einschränkungen für andere Anwendungen. Insbesondere Laborgläser vertragen den Kontakt mit Fluss- und Flusssäuren nicht. Ätzalkali, dessen Wirkung durch hohe Temperatur verstärkt wird, wirkt sich auch negativ auf Reagenzgläser mit Kolben aus. Extreme Temperaturbedingungen an sich zerstören das Glas nicht, aber plötzliche Veränderungen lassen das Material nicht rechtzeitig an die Struktur anpassen.

Schlussfolgerung

Borosilikatglasprodukte sollten nicht als Spezialmaterial für gezielten Chemikalien- und Brandschutz betrachtet werden. Wir können sagen, dass dies sekundäre und sogar zusätzliche Eigenschaften sind, mit denen traditionelle Produkte ausgestattet sind, um die Praktikabilität zu erhöhen. Trotzdem behält Borosilikatglas zusätzlich zu den Schutzeigenschaften Eigenschaften wie Transparenz und Lichtdurchlässigkeit. Daher ermöglicht uns die Kombination aus mechanischer Widerstandsfähigkeit, Feuerbeständigkeit und Lichtdurchlässigkeit, das Material als einzigartig zu betrachten. Das sind zumindest Laborgläser, die neben den oben genannten Eigenschaften auch eine optimale Inertheit aufweisen.