Borosilikatglass

Fysiske egenskaper og kjemiske data for borosilikatglass

Typer borosilikatglass

Soda-lime glass

Soda-lime-glass er den vanligste (90 % laget av glass), og den billigste formen for glass. Den inneholder vanligvis 60-75% silika, 12-18% brus, 5-12% lime. Motstand mot høye temperaturer og plutselige temperaturendringer er ikke god, og motstand mot etsende kjemikalier er bare rimelig.

 

 

 

Blyglass

Blyglass har en høy andel blyoksid (minst 20 % av partiet). Den er relativt myk, og dens brytningsindeks gir en glans som kan utnyttes ved å kutte. Det er noe dyrere enn soda-lime glass og er foretrukket for elektriske applikasjoner på grunn av dets utmerkede elektriske isolerende egenskaper. Termometerrør og kunstglass er også laget av bly-alkali-glass, ofte kalt blyglass. Dette glasset tåler ikke høye temperaturer eller plutselige endringer i temperaturen.

Borosilikatglass

Borosilikatglass er ethvert silikatglass som har minst 5 % boroksid i sammensetningen. Den har høy motstand mot temperaturendringer og kjemisk korrosjon. Ikke fullt så praktisk å fremstille som verken kalk eller blyglass, og ikke så lav i pris som kalk, borosilikatets pris er moderat målt mot nytten. Rørledninger, lyspærer, fotokromatiske glass, frontlykter med forseglet stråle, laboratorieutstyr og bakevarer er eksempler på borosilikatprodukter.

Aluminiumsilikatglass

Aluminiumsilikatglass har aluminiumoksid i sammensetningen. Det ligner på borosilikatglass, men det har større kjemisk holdbarhet og tåler høyere driftstemperaturer. Sammenlignet med borosilikat er aluminiumsilikater vanskeligere å fremstille. Når de er belagt med en elektrisk ledende film, brukes aluminosilikatglass som motstander for elektroniske kretser.

Nittiseks prosent silikaglass

Nittiseks prosent silikaglass er et borosilikatglass, smeltet og formet på konvensjonelle måter, deretter behandlet for å fjerne nesten alle ikke-silikatelementene fra stykket. Ved å varme opp til 1200 grader blir de resulterende porene konsolidert. Dette glasset er motstandsdyktig mot varmestøt opp til 900 grader.

Smelt silikaglass

Sammensmeltet silikaglass er rent silisiumdioksid i ikke-krystallinsk tilstand. Den er veldig vanskelig å fremstille, så den er den dyreste av alle glass. Den kan opprettholde driftstemperaturer opp til 1200 grader i korte perioder. (se: Glass and the Space Orbiter )

 

Forstå kontrasten: Borosilikatglass og Soda Lime Glass

Påføring av borosilikatglass

Laboratorieglass
Den høye dimensjonsstabiliteten og evnen til å tolerere eksponering for ulike temperaturer samtidig gjør borosilikatglass til et naturlig materialvalg for å lage laboratorieglass, også kalt labware. Petriskåler, objektglass, flasker, begre, kolber, reagensrør, trakter og måleinstrumenter som graderte sylindre er alle vanlige eksempler. Foruten de gunstige termiske egenskapene, er borosilikatglass svært motstandsdyktig og ikke-reaktiv overfor de fleste kjemikalier.

Vitenskapelige linser og varme speil
Borosilikatglass kan støpes til optiske komponenter med høy presisjon som linser for bruk i teleskoper og andre optiske presisjonsenheter. Den lave termiske ekspansjonskoeffisienten for borosilikatglass gjør at de optiske egenskapene til linsene vil være stabile over endringer i temperaturen da glasslinsen ikke vil endre dimensjonene nevneverdig. Glasset er også ideelt for bruk i varme speil som reflekterer infrarødt lys.

Bakekar og kokekar
Blant de første og mest vanlige bruksområdene er å lage husholdningskokekar og bakekar. De termiske egenskapene til kokekar av borosilikat gjør at det kan transporteres fra en varm ovn til en kjølig benkeplate uten frykt for å sprekke eller knuse. Det brukes også i produkter som målebeger og er trygt å bruke i mikrobølgeovner og oppvaskmaskiner.

Termisk isolasjon
De termiske egenskapene til borosilikatglass ble brukt til å fremstille de termiske flisene som beskyttet romfergen mot varmen fra gjeninntrengning i jordens atmosfære.

Høyintensive belysningsprodukter
Scenelys og belysningsprodukter som brukes i filmindustrien bruker linser av borosilikatglass, da disse lysene kan nå høye temperaturer når de drives kontinuerlig i timevis. Andre lampeprodukter som bruker høyintensitetsutladning (HID), for eksempel kvikksølvdamplamper eller metallhalogenlamper, vil bruke borosilikatlinser eller ytre konvolutter.

Seglass
I industrielle prosesser benytter tanker seg av skueglass som ofte er laget av borosilikatglass. Disse skuebrillene gir mulighet for visuell overvåking av stoffer og prosesser uten å måtte åpne tanken eller lagerbeholderen, og uten å avbryte prosessen.

Eksteriørlinser for fly
De utvendige lampene på et fly bruker linser av borosilikatglass på grunn av de klare optiske egenskapene (overførbarhet) og evnen til å motstå temperaturforskjellen som oppleves under flyging i stor høyde. Figur 1 nedenfor viser et eksempel på de optiske transmisjonsegenskapene til én type borosilikatglass. Legg merke til den meget flate ytelsen over hele spekteret av bølgelengde fra 300 – 1200 nm.