Borosilikatglas

Fysiske egenskaber og kemiske data for borosilikatglas

Typer af borosilikatglas

Soda-lime glas

Soda-kalkglas er den mest almindelige (90% af glas fremstillet) og billigste form for glas. Det indeholder normalt 60-75% silica, 12-18% sodavand, 5-12% lime. Modstandsdygtighed over for høje temperaturer og pludselige temperaturændringer er ikke god, og modstand mod ætsende kemikalier er kun rimelig.

 

 

 

Bly glas

Blyglas har en høj procentdel af blyoxid (mindst 20 % af partiet). Den er forholdsvis blød, og dens brydningsindeks giver en glans, som kan udnyttes ved at skære. Det er noget dyrere end soda-kalkglas og er foretrukket til elektriske anvendelser på grund af dets fremragende elektriske isolerende egenskaber. Termometerrør og kunstglas er også lavet af bly-alkaliglas, almindeligvis kaldet blyglas. Dette glas tåler ikke høje temperaturer eller pludselige temperaturændringer.

Borosilikatglas

Borosilikatglas er ethvert silikatglas med mindst 5% boroxid i sin sammensætning. Det har høj modstand mod temperaturændringer og kemisk korrosion. Ikke helt så bekvemt at fremstille som hverken kalk eller blyglas, og ikke så lav i omkostninger som kalk, borosilikats omkostninger er moderate, når de måles i forhold til dets anvendelighed. Rørledninger, elpærer, fotokromatiske glas, forseglede forlygter, laboratorieartikler og bagværk er eksempler på borosilikatprodukter.

Aluminiumsilikatglas

Aluminiumsilikatglas har aluminiumoxid i sin sammensætning. Det ligner borosilikatglas, men det har større kemisk holdbarhed og kan modstå højere driftstemperaturer. Sammenlignet med borosilikat er aluminiumsilikater sværere at fremstille. Når det er belagt med en elektrisk ledende film, bruges aluminosilikatglas som modstande til elektroniske kredsløb.

Seksoghalvfems procent silicaglas

Seksoghalvfems procent silicaglas er et borosilikatglas, smeltet og formet på konventionelle måder, derefter behandlet for at fjerne næsten alle ikke-silikatelementer fra stykket. Ved genopvarmning til 1200 grader konsolideres de resulterende porer. Dette glas er modstandsdygtigt over for varmechok op til 900 grader.

Smelt silica glas

Fuseret silicaglas er ren siliciumdioxid i den ikke-krystallinske tilstand. Det er meget svært at fremstille, så det er det dyreste af alle glas. Den kan holde driftstemperaturer op til 1200 grader i korte perioder. (se: Glass and the Space Orbiter)

 

Forståelse af kontrasten: Borosilikatglas og Soda Lime Glas

Påføring af borosilikatglas

Laboratorieglas
Den høje dimensionsstabilitet og evnen til at tolerere eksponering for forskellige temperaturer på samme tid gør borosilikatglas til et naturligt materialevalg, hvorfra man kan fremstille laboratorieglasvarer, også kaldet labware. Petriskåle, objektglas, flasker, bægerglas, kolber, reagensglas, tragte og måleinstrumenter såsom graduerede cylindre er alle almindelige eksempler. Udover de gunstige termiske egenskaber er borosilikatglas meget modstandsdygtigt og ikke-reaktivt over for de fleste kemikalier.

Videnskabelige linser og varme spejle
Borosilikatglas kan støbes til optiske komponenter med høj præcision såsom linser til brug i teleskoper og andre optiske præcisionsenheder. Den lave termiske udvidelseskoefficient for borosilikatglas betyder, at linsernes optiske egenskaber vil være stabile over ændringer i temperatur, da glaslinsen ikke ændrer sine dimensioner væsentligt. Glasset er også ideelt til brug i varme spejle, der reflekterer infrarødt lys.

Bagegrej og køkkengrej
Blandt dens første og mest almindelige anvendelser er fremstillingen af ​​køkkengrej og bagegrej til husholdningsbrug. Borosilikatkogegrejets termiske egenskaber gør det muligt at transportere det fra en varm ovn til en kølig bordplade uden frygt for at revne eller gå i stykker. Det bruges også i produkter som målebægre og er sikkert at bruge i mikrobølgeovne og opvaskemaskiner.

Termisk isolering
Borosilikatglasets termiske egenskaber blev brugt til at fremstille de termiske fliser, der beskyttede rumfærgen mod varmen fra genindtrængen i jordens atmosfære.

Højintensive belysningsprodukter
Scenelys og belysningsprodukter, der bruges i filmindustrien, gør brug af linser af borosilikatglas, da disse lys kan nå høje temperaturer, når de betjenes kontinuerligt i timevis. Andre lampeprodukter, der bruger højintensitetsafladning (HID), såsom kviksølvdamplamper eller metalhalogenlamper, vil gøre brug af borosilikatlinser eller ydre konvolutter.

Skueglas
I industrielle processer gør tanke brug af skueglas, der ofte er fremstillet af borosilikatglas. Disse skueglas giver mulighed for visuel overvågning af stoffer og processer uden at skulle åbne tanken eller lagerbeholderen og uden at afbryde processen.

Udvendige linser til fly
De udvendige lamper på et fly bruger linser af borosilikatglas på grund af de klare optiske egenskaber (transmissible) og evnen til at modstå temperaturforskellene, der opleves under flyvning i høj højde. Figur 1 nedenfor viser et eksempel på de optiske transmissionskarakteristika for én type borosilikatglas. Bemærk den meget flade ydeevne over hele spektret af bølgelængder fra 300 – 1200 nm.