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高硼硅玻璃:性能、生产和应用

发布时间:2022/2/28


本篇文章主要介绍高硼硅玻璃的性能、生产和应用,如果您有精密玻璃加工需求,欢迎联系变色龙精密玻璃有限公司

高硼硅玻璃以其耐热性和物理耐久性而闻名,可用于许多主要涉及温度变化的应用。该材料的强度和耐受性归功于其独特的二氧化硅、氧化硼和各种其他氧化物组合。取代一些氧化物组分的氧化硼的存在增强了玻璃材料内的结合力。

高硼硅玻璃特性

低热膨胀

具有至少 3.2 x 10 -6 1/K的热膨胀系数,纯高硼硅玻璃对温度变化的抵抗力明显更强,而其他类型的玻璃可能会翘曲或变形。

其抗热冲击强度使该材料适用于实验室加热和炊具。这种低热膨胀特性使材料能够保持其完整性,即使在几秒钟内从寒冷区域(如冰箱)转移到高温区域(如烤箱)时也是如此。

改变其成分的数量可能会将热膨胀系数提高到 7.38 x 10 -6 1/K,但它仍然比普通的钠钙玻璃更耐热。

高硼硅玻璃的其他热性能包括:

退火温度 = 470 - 640°C

维卡软化温度 = 460 - 840°C

转变温度 = 440 - 560°C

材料强度高

与同类玻璃器皿相比,高硼硅玻璃能更好地承受钝力冲击。它在 20°C 时的剪切模量为 26.5 – 27 GPa,努氏硬度为 400 – 480。

化学稳定性

当暴露在酸性环境中时,高硼硅玻璃可以承受腐蚀和破裂。

生产加工

这种特殊类型的玻璃是通过熔化以下物质(具有相应的近似成分)制成的:硅砂(59.5%)、氧化硼(21.5%)、氧化钾(14.4%)、氧化锌(2.3%)和微量氧化钙和氧化铝。

其他变体(例如高硼硅玻璃用作炊具的情况)可能会将二氧化硅成分更改为高达 81%,具体取决于其预期用途。

由于材料的转变温度高达 560°C,因此熔化过程需要比传统玻璃生产更高的温度。

一旦生产了基板,高硼硅玻璃可以根据材料的应用以多种方式进行玻璃加工。这种玻璃材料可以模压或拉制成管,并加工成定制的形状和尺寸。

高硼硅玻璃加工

硼硅玻璃的应用

由于其物理和化学特性,高硼硅玻璃已在各种工业和应用中变得有用。

实验室玻璃器皿

高硼硅玻璃作为实验室玻璃器皿的基材很受欢迎,主要是因为该材料的化学和热稳定性。大多数为实验室使用而设计的现代烧杯、烧瓶和其他玻璃容器都是由高硼硅玻璃制成的。

高硼硅玻璃 实验室玻璃器皿

药用玻璃管

高硼硅玻璃用于制造药物容器,如注射器、药筒、小瓶和安瓿。当与大多数液体药物产品接触时,该材料主要是化学惰性的。

炊具和厨房用具

由于其卓越的耐热性,这种玻璃材料已进入厨具,特别是用于烹饪和烘焙。流行的炊具品牌使用高硼硅玻璃来烤盘和玻璃烹饪锅。

此外,由于其低热膨胀性,这种玻璃材料可用于量杯和类似容器。玻璃容器上标记的刻度保持其准确性,因为材料在高温下不会翘曲。

耐高温玻璃

光学设备

由于高硼硅玻璃的稳定性,它是制造显微镜、望远镜和其他光学设备的载玻片和透镜的良好材料。添加掺杂剂可能会改变玻璃特性,例如光学吸收光谱。

高硼硅玻璃

照明技术

照明设备需要能够承受高温的玻璃容器和薄膜,而这正是高硼硅玻璃非常有用的地方。使用这种玻璃类型的设备包括 HID 灯、现代大功率手电筒和工作室聚光灯。

最近的研究涉及通过添加掺杂化学品来改变高硼硅玻璃的化学成分。该材料的光致发光光谱的改变有望用于固态显示器、W-LED 和类似应用。


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