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什么是硼硅酸盐玻璃?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

什么是硼硅酸盐玻璃?

引用
1
来源
1.
https://customglassmfg.net/zh-CN/blog/what-is-borosilicate-glass/

硼硅酸盐玻璃是一种由二氧化硅和三氧化硼制成的特殊玻璃,具有优异的耐热冲击性能。它广泛应用于实验室、厨具、建筑等领域。本文将详细介绍硼硅酸盐玻璃的材质、制作方法、价格以及优缺点。

什么是硼硅酸盐玻璃?

硼硅酸盐玻璃是一种特殊类型的玻璃。它由二氧化硅和三氧化硼制成。它的优点是当温度变化时它不会轻易破裂。这使得它变得非常困难。

它用于实验室、高级餐厅、建筑,甚至用于储存核废料。因此,如果烤箱里有热菜,您可以将其取出并放入冰箱,而不必担心菜会破裂。这是因为硼硅酸盐玻璃可以应对温度变化。

我们将在本文的后半部分深入了解硼硅酸盐玻璃。

硼硅酸盐玻璃是由什么制成的?

图 2:硼硅酸盐玻璃原料

硼硅酸盐玻璃由几种不同类别和类型的材料制成,就像标准钠钙玻璃的制造方式一样。硼硅酸盐玻璃的稀有性和独特性在于其其他材料,例如:

  • 氧化硼
  • 硅砂
  • 苏打粉
  • 氧化铝(氧化铝)

由于这种成分,硼硅酸盐玻璃由至少 15% 的三氧化硼组成,这种化合物负责将一块普通玻璃转变成具有极强耐热冲击性的玻璃。

硼硅酸盐玻璃安全吗?


图 3:用于食品玻璃器皿的硼硅酸盐玻璃单元

这个问题有两个方向——在任何适用的应用中使用它是否安全,或者它是一种安全的材料吗? 为了本指南的目的,我们将回答这两个问题!

就使用和应用的安全性而言,硼硅酸盐玻璃用作玻璃器皿是安全无毒的。 由于其耐化学性和耐酸降解性,它可用于住宅和商业用途。

另一方面,它也被认为是一种安全的加工材料。 它就像任何其他类型的玻璃一样,唯一的区别在于其机械和化学性能。

硼硅酸盐玻璃产品有毒吗?

人们对硼硅酸盐玻璃产品最常见的误解之一是它们有毒,但事实真是如此吗? 简短而简单的答案是否定的,他们不是。

硼硅酸盐和标准玻璃具有相同的安全性和无毒性。 然而,您可能已经注意到,与其他材料相比,玻璃容器中的食品和饮料味道更好,这是因为成分不会渗入玻璃中,吸收任何气味或污渍。

尽管如此,它使用安全并且完全无毒。

硼硅酸盐玻璃易碎吗?


图 4:破碎或破裂的硼硅酸盐玻璃

仅仅因为硼硅酸盐玻璃被标记为坚固,并不意味着它已经牢不可破。 所以,回答这个问题,是的,硼硅酸盐玻璃会破裂,但它很坚韧。 它的耐热和耐冷性能比我们所知的典型玻璃更好。

这仅仅意味着当温度变化时,即使在极端温度下,它也不会轻易破裂。 但是,与任何其他玻璃材料一样,如果用力摔落,它仍然会破裂。 此外,如果它受到太大的压力,它可能会破裂,从而开始降解过程。

硼硅酸盐玻璃与玻璃:相同吗?


图 5:硼硅酸盐玻璃碗

硼硅酸盐玻璃和普通玻璃不一样。 它们都是玻璃类型,但制造方式不同并且具有不同的特性。 让我们仔细看看它们中的每一个,看看它们之间如何比较,看看它们有多么不同。

硼硅玻璃

硼硅酸盐玻璃是一种独特的玻璃品种,以其强度和耐热性而闻名。 它主要由二氧化硅 (SiO2)、氧化硼 (B2O3)、氧化钠 (Na2O) 或氧化钾 (K2O) 以及氧化铝 (Al2O3) 组成。

这些成分被加热到 1,000 摄氏度以上,形成均匀的粘性液体。 熔融玻璃根据需要成型,并在称为退火的过程中缓慢冷却,从而增强其耐用性和耐热冲击性。

这种类型的玻璃具有较低的热膨胀性,使其能够承受高温而不会变形或破裂。 它坚固耐用、不易破损,非常适合需要较长使用寿命的应用。 它还对水、中性和酸性溶液、强酸和混合物具有高耐受性。

普通或标准玻璃

或者,普通玻璃是由沙子、纯碱和石灰石生产的。 它是一种半透明、固体、脆性材料,可以模制成任何形状。 与硼硅酸盐玻璃不同,它对温度变化的抵抗力不强,如果受到突然的温度波动,可能会破裂或破裂。

这种材料很硬,可以轻松承受所施加重量的高冲击力。 然而,它也很脆,在压力下会立即破裂。 它具有耐候性,可以承受雨、阳光和风的影响。 此外,由于其热膨胀值低,因此具有出色的尺寸稳定性。

即使它们相同,普通或标准玻璃在某些关键应用中也无法与硼硅酸盐玻璃相媲美。

硼硅酸盐玻璃有哪些应用?

硼硅酸盐玻璃能够耐受温度和化学反应是有原因的。 在众多原因中,以下是硼硅酸盐玻璃最常见的应用:

  • 实验室玻璃器皿
  • 用于科学应用的光学元件
  • 耐热厨具
  • 隔热材料
  • 大功率照明设备
  • 观察窗
  • 飞机外部镜头
  • 鱼缸加热器
  • 电子设备
  • 快速创建模型
  • 太阳能设备
  • 防火玻璃
  • 微波炉和烤箱门
  • 药品包装
  • 以及更多

注意:硼硅酸盐玻璃仍有大量应用,这绝对是您需要研究的内容。

硼硅酸盐玻璃是如何制造的?


图 6:不同形状、形式和尺寸的硼硅酸盐玻璃

由于硼硅酸盐玻璃是一种特殊的玻璃,由三氧化硼和二氧化硅结合而成,因此许多人对其整体制造过程感到好奇。 那么,现在让我们深入讨论硼硅酸盐玻璃产品的制造过程。

步骤#1:材料采购

第一步是收集和采购制造硼硅酸盐玻璃所需的材料。 主要成分包括:氧化硼、硅砂、纯碱、氧化铝(氧化铝)。 一些制造商甚至还在其中添加破碎的碎片和玻璃碎片。

它们需要处于正确的比例,才能使产品完全达到公司想要的效果。

注意:比例和划分需要准确和精确,否则硼硅酸盐玻璃的机械性能可能会有所不同。

步骤#2:成分组合

当材料收集完毕后,下一步就是将所有材料组合起来。 大多数制造商将这些固体材料混合在预热的坩埚中。

制造商通常会将它们大批量地组合起来进行大规模生产。

步骤#3:高温熔化

将所有成分混合后,下一步就是融化所有成分。 将它们全部熔化的目的是为了将它们充分混合、结合在一起。

所有这些成分都将受到 268°C 的高温,将它们变成熔融材料并准备好混合。 转变为熔融材料后,下一步将是不断地让它们运动,以适当地混合和结合它们。

步骤#4:成型

然后,使用重型工业机器,将组合材料成型并形成矩形块。 操作员和工人将检查熔融玻璃的重量、质量和纯度。

之后,另一台机器将其塑造成圆锥体,准备冷却并形成初始形状。

步骤#5:检查

冷却后,操作员和检查员将检查新制造的硼硅酸盐玻璃单元,看看它是否符合所需的形状、形式、尺寸和质量。

注意:此步骤是手动的,不是由机器完成的。 由操作员和检查人员组成的团队将检查每件产品,并评估其是否通过。 如果是好的,就会继续下一步,否则,会进一步检查,看看可以用它做什么。

步骤#6:抛光

最后一步,将对新制造和成型的硼硅酸盐玻璃单元进行抛光。 它将再次受到高温,以去除杂质,例如粗糙的边缘、重量分布不均匀等。

它通常会经过一系列高温鼓风机来平滑粗糙的边缘。

一旦完成,它将接受一系列的多重评估、检查和检查,看看它是否达到了客户所需的结果。

你有它! 这就是硼硅酸盐玻璃单元的制作方法! 请注意,这并不是所有硼硅酸盐玻璃制造商都遵循的流程,相反,这只是其制造和完成的一般方法。

硼硅酸盐玻璃多少钱?

硼硅酸盐玻璃的价格取决于某些因素。 其一,由于供应商和原材料的可用性,制造地区的价格会有很大差异。 其次是劳动力,有的国家劳动力便宜,有的国家劳动力极其丰厚。 最后,质量——并非所有硼硅酸盐玻璃单元的制造都是一样的。

不过,给你一个平均价格,在中国,普通形状和形式的硼硅酸盐玻璃的价格在 1 到 5 美元之间,而为特定用途制造的玻璃价格可能高达 1,000 美元以上。

硼硅酸盐玻璃的优点和缺点

关于硼硅酸盐玻璃,最需要注意的事情之一是它们的优点和缺点。 就这一点而言,与任何其他玻璃类型(或字面意思上的任何玻璃类型)一样,硼硅酸盐玻璃具有一长串的优点和缺点,我们将在下面介绍。

硼硅酸盐玻璃的优点

硼硅酸盐玻璃具有很多优点和优点,其中包括:

高低温范围

由于其耐高温性,硼硅酸盐玻璃用于化学和制药过程。 温度裕度的另一个优点是硼硅酸盐玻璃能够同时暴露于两种不同的温度(尽管出于安全原因,温差不应超过 100 K)。

耐化学性

即使长时间暴露在超过 100 °C 的温度下,其耐化学性也优于大多数金属和其他材料。

只有少数物质,如氢氟酸、浓磷酸和高温下的强苛性碱溶液,可能对玻璃表面产生可见的腐蚀。

光学清晰度

与各种塑料、金属和其他建筑材料相比,玻璃具有光滑的表面,可以畅通无阻地观察设备内部的情况,从而增加任何操作中的观察量。

通过添加不同类型的涂层,在玻璃表面添加额外的覆盖物,以防止划痕、撞击和碎裂,但透明度会略有损失。

低热膨胀

由于硼硅酸盐玻璃不像我们所知的标准玻璃类型那样膨胀,因此它在温度之间具有更平滑的过渡,并且能够同时承受多种温度。

由于热膨胀系数低,硼硅酸盐玻璃具有极低的线性膨胀系数 (3.3 x 10-6 K-1)。

便宜又实惠

当然是它的价格和承受能力。 与具有类似耐腐蚀性能的其他建筑材料相比,玻璃的制造成本非常低廉。

与石英等替代选项相比,玻璃是一种非常经济高效的解决方案。

硼硅酸盐玻璃的缺点

如果有优点,你就应该预料到它也有缺点。 这些是硼硅酸盐玻璃的缺点和缺点:

价格——与其他眼镜相比

是的,它与玻璃相似,但不完全一样——定价也是如此。 与标准钠钙玻璃相比,硼硅酸盐玻璃由于需要更多的步骤和工艺,因此成本更高,并且加工时间通常比平常更长。

容易损坏

不要让我困惑,它坚固耐用。 它比普通玻璃能更好地承受压力和力量,但是它并不是牢不可破的。 如果处理不当,它可能会被划伤、破裂,甚至被炸成数百万块。

对形状和模具更具挑战性

与在平均温度下熔化的玻璃不同,硼硅酸盐玻璃需要高波动温度才能变成熔融形状。 在硼硅酸盐玻璃的模制和成型过程中,需要特殊的设备。

耐温不够

最后,它具有耐温性,但不像铝硅酸盐和其他类型的玻璃那样耐高波动温度。 它仅适用于炎热夏季温度始终保持在 40 至 50 °C 以下的情 况。

结语

硼硅酸盐玻璃一直是行业中最受欢迎的玻璃单元之一。 它吸引了许多供应商和制造商开展业务,也淘汰了一些供应商和制造商。 因此,如果您需要与值得信赖的硼硅酸盐玻璃制造商合作,请在 GLASHern 与我们联系。

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