חשיפת יתרונה של זכוכית בורוסיליקט

זכוכית בורוסיליקטהוא סוג של חומר זכוכית עם תכולת בורון גבוהה יותר, המיוצג על ידי מוצרים שונים מיצרנים שונים.ביניהם, Borofoat33® של Schott Glass היא זכוכית סיליקה בעלת כמות גבוהה של בוראט ידועה, עם כ-80% דו תחמוצת סיליקון ו-13% תחמוצת בורון.מלבד Borofloat33® של Schott, ישנם חומרי זכוכית נוספים המכילים בורון בשוק, כמו Pyrex של Corning (7740), סדרת Eagle, Duran®, AF32 וכו'.

בהתבסס על תחמוצות המתכות השונות,זכוכית סיליקה עתירת בוראטניתן לחלק לשתי קטגוריות: סיליקה המכילה אלקלי (לדוגמה, Pyrex, Borofoat33®, Supremax®, Duran®) וסיליקה עשירה בבוראט ללא אלקלי (כולל סדרת Eagle, AF32).על פי מקדמי ההתפשטות התרמית השונים, ניתן לסווג זכוכית סיליקה המכילה אלקליות עתיר בוראט לשלושה סוגים: 2.6, 3.3 ו-4.0.ביניהם, לזכוכית עם מקדם התפשטות תרמית של 2.6 יש מקדם נמוך יותר ועמידות טובה יותר בטמפרטורה, מה שהופך אותה מתאימה כתחליף חלקי לזכוכית בורוסיליקט.מצד שני, הזכוכית עם מקדם התפשטות תרמית של 4.0 משמשת בעיקר ליישומים עמידים באש ובעלת תכונות עמידות בפני אש טובות לאחר התקשות.הסוג הנפוץ ביותר הוא זה עם מקדם התפשטות תרמית של 3.3.

פָּרָמֶטֶר 3.3 זכוכית בורוסיליקט זכוכית סודה ליים
תוכן סיליקון 80% או יותר 70%
נקודת מתח 520 ℃ 280 ℃
נקודת חישול 560 ℃ 500 ℃
נקודת ריכוך 820 ℃ 580 ℃
אינדקס השבירה 1.47 1.5
שקיפות (2 מ"מ) 92% 90%
מודול אלסטי 76 KNmm^-2 72 KNmm^-2
מתח-אופטי מקדם 2.99*10^-7 ס"מ^2/ק"ג 2.44*10^-7 ס"מ^2/ק"ג
טמפרטורת עיבוד (104dpas) 1220 ℃ 680 ℃
מקדם התרחבות ליניארי (20-300 ℃) (3.3-3.5) ×10^-6 K^-1 (7.69.0) ×10^-6 K^-1
צפיפות (20 ℃) 2.23 גרם•ס"מ^-3 2.51 גרם•ס"מ^-3
מוליכות תרמית 1.256 W/(m•K) 0.963 W/(m•K)
עמידות במים (ISO 719) כיתה א' כיתה 2
עמידות חומצה (ISO 195) כיתה א' כיתה 2
התנגדות אלקלי (ISO 695) כיתה 2 כיתה 2

לסיכום, בהשוואה לכוס סודה ליים,זכוכית בורוסליקטבעל יציבות תרמית טובה יותר, יציבות כימית, העברת אור ותכונות חשמליות.כתוצאה מכך, יש לו יתרונות כגון עמידות בפני שחיקה כימית, הלם תרמי, ביצועים מכניים מצוינים, טמפרטורות עבודה גבוהות וקשיות גבוהה.לכן, זה ידוע גם בשםזכוכית עמידה בחום, זכוכית הלם עמידה בחום, זכוכית עמידה בטמפרטורה גבוהה, ומשמשת בדרך כלל כזכוכית מיוחדת עמידה באש.זה מיושם באופן נרחב בתעשיות כגון אנרגיה סולארית, כימיקלים, אריזות פרמצבטיות, אופטואלקטרוניקה ואומנויות דקורטיביות.