Impactinator® 유리

붕규산 유리

유리는 결정 구조가 없는 무기 비금속 재료입니다. 이러한 물질은 비정질이라고 불리며 결정이 형성 될 수 없을 정도로 빨리 냉각되는 실질적으로 고체 액체입니다. 일반적인 유리는 유리병용 소다석회 규산염 유리에서 광섬유용 초고순도 석영 유리에 이르기까지 다양합니다. 유리는 창문, 병, 술잔, 부식성이 강한 액체용 이송 라인 및 용기, 광학 유리, 원자력 응용 분야용 창 등에 널리 사용됩니다. 사용. 역사적으로 대부분의 제품은 날아간 유리로 만들어졌습니다. 최근에는 대부분의 평판 유리가 플로트 공정을 사용하여 생산되었습니다. 병 및 장식 제품의 대량 생산은 취입 유리 공정을 사용하여 산업적 규모로 수행됩니다. 손으로 불어 만든 유리 제품은 영국 전역의 예술/공예 센터에서 만들어집니다.

유리의 주성분은 이산화규소(SiO2)입니다. 유리 생산에 사용되는 실리카의 가장 일반적인 형태는 항상 모래였습니다.

모래 자체를 녹여 유리를 만들 수 있지만 이것이 달성될 수 있는 온도는 약 1700oC입니다. 모래에 다른 화학 물질을 첨가하면 용융물의 온도를 크게 낮출 수 있습니다. 소다회로 알려진 탄산나트륨(Na2CO3)을 75% 실리카(SiO2)와 25% 산화나트륨(Na2O)의 용융 혼합물을 만드는 양으로 첨가하면 용융물의 온도가 약 800oC로 낮아집니다. 그러나,이 조성물의 유리는 물에 용해되며 물 유리라고합니다. 유리에 안정성을 부여하려면 산화칼슘(CaO) 및 산화마그네슘(MgO)과 같은 다른 화학 물질이 필요합니다. CaO 및 MgO의 도입을위한 원료는 탄산염, 석회석 (CaCO3) 및 백운석 (MgCO3)이며, 고온에서 이산화탄소를 방출하고 유리에 산화물을 남깁니다.

붕규산 유리는 70% - 80% 실리카(SiO2)와 7% - 13% 산화붕소(B2O3)와 소량의 알칼리 산화나트륨(소다)(Na2O) 및 산화알루미늄(AI2O3)으로 만들어집니다. 유리 제품은 고온에서 수증기와 반복적으로 접촉하면 알칼리 이온이 침출될 수 있는 실험실에서 자주 사용됩니다. 붕규산 유리는 알칼리 함량이 상대적으로 낮기 때문에 물의 공격에 대한 내성이 높습니다. 붕규산 유리는 팽창 계수가 낮고(3.3 x 10 -6 K-1) 연화점이 높기 때문에 내열충격성이 뛰어납니다. 붕규산 유리의 최대 권장 작동 온도(단기)는 500oC입니다. 붕규산 유리는 스펙트럼의 가시 광선 영역과 근자외선 범위에서 빛을 전달할 수 있는 우수한 광학적 특성을 가지고 있습니다. 따라서 광화학에 널리 사용됩니다. 열적 및 광학적 특성으로 인해 고강도 조명 응용 분야에 널리 사용됩니다. 이 유리는 플라스틱 및 섬유 보강재에 사용되는 유리 섬유 제조에 사용됩니다 (아래 참조) 가정에서 붕규산 유리는 스토브 용품 및 파이렉스와 같은 기타 내열성 가정 용품의 형태로 알려져 있습니다. 이러한 품목은 일반적으로 최대 250oC의 온도에서 사용됩니다. 붕규산 유리는 물, 산, 염 용액, 할로겐 및 유기 용제의 공격에 매우 높은 내성을 가지고 있습니다. 또한 알칼리에 대한 적당한 내성을 가지고 있습니다. 불화수소산, 고온 농축 인산 및 강알칼리만이 유리의 심각한 부식을 유발합니다. 그렇기 때문에 이 유리는 화학 공장과 실험실 장비에 널리 사용됩니다.

유리는 큰 고유 강도를 가지고 있습니다. 그것은 표면 결함에 의해서만 약화되어 일상적인 유리에 깨지기 쉬운 평판을 제공합니다. 특수 표면 처리는 표면 결함의 영향을 최소화할 수 있습니다. 유리의 실제 인장 강도는 약 27MPa에서 62MPa입니다. 그러나 유리는 매우 높은 압축 응력을 견딜 수 있습니다. 따라서 대부분의 유리 파손은 인장 강도의 실패로 인한 것입니다. 유리의 인장 강도가 약한 이유는 일반적으로 국부적 응력 집중을 생성하는 미세한 균열로 덮여 있기 때문입니다. 유리는 결과적인 높은 국부 응력을 줄이는 메커니즘이 없으므로 급격한 취성 파괴가 발생할 수 있습니다. 이 문제를 줄이거나 제거하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 유리의 열 또는 화학적 처리로 외부 표면이 상대적으로 높은 압축 응력을 받는 반면 표면 사이의 중간 영역은 인장 응력을 받습니다. 따라서 균열은 "일정한 잔류 응력에 의해 닫힌 상태로 유지됩니다... 단단하게 한 유리입니다. 이 방법으로 유리의 강도를 최대 10배까지 향상시킬 수 있습니다. 유리 표면에 균열이 생기지 않고 사용 중에 유리가 표면을 긁을 수 있는 물체와 기계적으로 접촉하지 않도록 합니다. 표면 결함 없이 만들어진 유리는 강도 값이 있습니다