Borosilikatglas

Borosilikatglas
Generel
Traditionelle navne pyrex
Fysiske egenskaber
Massefylde 2,23 g/cm³
Termiske egenskaber
Oud. Varmekapacitet 830 J/(kg K)
Varmeledningsevne 1,2 W/(m K)
Coeff. Midlertidig. udvidelser 3⋅10 −6
Kemiske egenskaber
Den dielektriske konstant 4.6
Optiske egenskaber
Brydningsindeks 1.5
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Borosilikatglas  - silikatglas , hvor de alkaliske komponenter i råmaterialet erstattes af boroxid (B 2 O 3 ). Det adskiller sig fra almindeligt glas i øget termisk modstand og øget modstand mod mekaniske skader. Først syntetiseret af Otto Schott i 1887.

Boroxid indføres i sammensætningen af ​​optiske briller for at påvirke arten af ​​brydningsindeksets afhængighed af lysets bølgelængde [ 1 ] .

Termisk udvidelseskoefficient

Borosilikatglas har en termisk udvidelseskoefficient omkring tre gange mindre end soda-kalkglas. Blandt glas er denne koefficient kun mindre for kvartsglas (næsten 10 gange). Dette forhindrer glasset i at revne ved pludselige temperaturændringer. Dette bestemmer også dets anvendelse som brandbekæmpelse og i andre tilfælde, hvor termisk stabilitet er påkrævet. Da tæthedsfaktoren for borosilikatbasen er højere end for silikatglas, er den bedre beskyttet mod risikoen for fysisk skade. Dette opnår en stigning i kemisk resistens og et fald i koefficienten for lineær termisk udvidelse  - op til 3,1⋅10 -6 °C -1 ved 20 °C for de bedste indenlandske prøver [2] .

Brug

Glaskunstnere bruger borosilikatglas til at lave forskellige sammensætninger i flammen fra en brænder. Det blæses ud af dyre dekorative kunstneriske vinglas, glas, vaser, karafler, figurer osv. Der fremstilles også smykker, ofte kombineret med ædelmetaller.

I hverdagen, til fremstilling af retter til åben ild, tekander. Det bruges som materiale til laboratorieglas, såvel som til den kemiske industri [3] og andre industrier, for eksempel som varmevekslermateriale til termiske kraftværker. Bruges også til fremstilling af guitar slides .

Borosilikatglas kan også bruges til at lave pipetter til ICSI , blastomerbiopsi , som udføres til præ-implantations genetisk diagnose ved hjælp af biopsiceller som genetisk materiale . Der er 3 varianter af pipetter med en indvendig diameter fra 4 µm til 7,5 µm. Pipetten er 60 til 75 mm lang og har en skråvinkel på 30°. Pipetter er beregnet til engangsbrug.

Borosilikatglas af forskellig sammensætning udgør en væsentlig del af kvaliteterne af optiske glas . Især borosilikatklassen omfatter sådanne typer af optiske kroneglas som lette (LK), almindelige (K), tunge (TK) og barytkroner (BK) samt kroneflint (KF). Til gengæld omfatter hver af disse typer flere forskellige mærker af glas produceret af industrien [1] .

Ikke kun linser er lavet af borosilikatglas, men også spejle til reflekterende teleskoper . Årsagen til dette er kombinationen af ​​pris og lav termisk udvidelseskoefficient. I begyndelsen af ​​det 20. århundrede var det det bedste materiale til disse formål. Cerodur og glaskeramik er i øjeblikket de bedste materialer , men de er dyrere end pyrex.

Borosilikatglas med en lineær termisk udvidelseskoefficient på 2,8⋅10 −6 °C −1 fremstillet af Ohara Corporation bruges til at fremstille spejle til Giant Magellanic Telescope (GMT) [4] .

Noter

  1. 1 2 Nemilov S. V. Optisk materialevidenskab: optiske briller. - Sankt Petersborg. : St. Petersburg State University ITMO , 2011. - S. 78-79. — 175 s.
  2. Emelyanov E. V. Analyse af temperaturregimerne for elementerne i 6-m BTA-teleskopet og tårnets volumen  // Astrophysical Bulletin. - 2015. - T. 70 , nr. 3 . - S. 387 .
  3. Heinz G. Pfaender. Schott guide til glas . - S. 25, 123-125. Arkiveret 18. marts 2022 på Wayback Machine
  4. Bouchez AH, McLeod BA, Acton DC, Kanneganti S., Kibblewhite EJ, Shectman SA, van Dam MA The Giant Magellan Telescope Phasing System  . Hentet 12. november 2015. Arkiveret fra originalen 20. december 2016.