Impactinator® de sticlă

Sticlă borosilicată

Sticla este un material anorganic, nemetalic, care nu are o structură cristalină. Astfel de materiale se numesc amorfe și sunt practic lichide solide care sunt răcite atât de repede încât cristalele nu se pot forma. Ochelarii tipici variază de la sticlă de silicat de sodă-var pentru sticle de sticlă până la sticlă de cuarț de înaltă puritate pentru fibre optice. Sticla este utilizată pe scară largă pentru ferestre, sticle, pahare de băut, linii de transfer și recipiente pentru lichide foarte corozive, ochelari optici, ferestre pentru aplicații nucleare etc. folosit. Din punct de vedere istoric, majoritatea produselor au fost fabricate din sticlă suflată. În ultima vreme, cea mai mare parte a sticlei plate a fost produsă folosind procesul de flotare. Producția în masă a sticlelor și a produselor decorative se realizează la scară industrială folosind procesul de sticlă suflată. Articolele din sticlă suflate manual sunt realizate în centre de artă / meșteșuguri din Marea Britanie.

Componenta principală a sticlei este dioxidul de siliciu (SiO2). Cea mai comună formă de siliciu utilizată în producția de sticlă a fost întotdeauna nisipul.

Nisipul în sine poate fi topit pentru a face sticlă, dar temperatura la care se poate realiza acest lucru este de aproximativ 1700o C. Prin adăugarea altor substanțe chimice în nisip, temperatura topiturii poate fi redusă semnificativ. Adăugarea de carbonat de sodiu (Na2CO3), cunoscut sub numele de carbonat de sodiu, într-o cantitate pentru a face un amestec topit de 75% siliciu (SiO2) și 25% oxid de sodiu (Na2O) reduce temperatura topiturii la aproximativ 800o C. Cu toate acestea, un pahar din această compoziție este solubil în apă și se numește pahar de apă. Pentru a oferi stabilitate sticlei, sunt necesare alte substanțe chimice, cum ar fi oxidul de calciu (CaO) și oxidul de magneziu (MgO). Materiile prime pentru introducerea CaO și MgO sunt carbonații lor, calcarul (CaCO3) și dolomita (MgCO3), care emit dioxid de carbon la temperaturi ridicate și lasă oxizii în sticlă.

Sticla borosilicată este fabricată din 70% - 80% silice (SiO2) și 7% - 13% oxid de bor (B2O3) cu cantități mici de oxid de sodiu alcalin (sifon) (Na2O) și oxid de aluminiu (AI2O3). Sticlăria este adesea folosită în laboratoare unde contactul repetat cu vaporii de apă la temperaturi ridicate poate scurge ioni alcalini. Sticla borosilicată are un conținut relativ scăzut de alcalii și, ca rezultat, o rezistență ridicată la atacul apei. Sticla borosilicată are o rezistență excepțională la șocuri termice, deoarece are un coeficient scăzut de dilatare (3,3 x 10 -6 K-1) și un punct de înmuiere ridicat. Temperatura maxima de lucru recomandata (pe termen scurt) pentru sticla borosilicata este de 500oC Sticla borosilicată are proprietăți optice bune, cu capacitatea de a transmite lumina prin regiunea vizibilă a spectrului și în domeniul ultraviolet apropiat. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în fotochimie. Datorită proprietăților sale termice și optice, este utilizat pe scară largă pentru aplicații de iluminat de înaltă intensitate. Această sticlă este utilizată la fabricarea fibrelor de sticlă pentru utilizarea în armături din plastic și textile - vezi mai jos În gospodărie, sticla borosilicată este cunoscută sub formă de aragaz și alte articole de uz casnic rezistente la căldură, cum ar fi Pyrex. Aceste articole sunt utilizate în general la temperaturi de până la 250oC. Sticla borosilicată are o rezistență foarte mare la atacul apei, acizilor, soluțiilor de sare, halogenilor și solvenților organici. De asemenea, are rezistență moderată la alcalii. Numai acidul fluorhidric, acidul fosforic concentrat fierbinte și alcaliile puternice provoacă coroziunea semnificativă a sticlei. Acesta este motivul pentru care acest pahar este utilizat pe scară largă în fabricile chimice și pentru echipamentele de laborator.

Sticla are o mare rezistență intrinsecă. Este slăbit doar de defectele de suprafață, care conferă sticlei de zi cu zi reputația fragilă. Un tratament special de suprafață poate minimiza efectele defectelor de suprafață. Rezistența practică la tracțiune a sticlei este de aproximativ 27MPa până la 62MPa. Cu toate acestea, sticla poate rezista la solicitări de compresie extrem de ridicate. Prin urmare, cea mai mare parte a spargerii sticlei se datorează eșecului rezistenței la tracțiune. Motivul pentru rezistența slabă la tracțiune a sticlei este că este de obicei acoperită de fisuri microscopice care creează concentrații locale de stres. Sticla nu are mecanisme de reducere a tensiunilor locale ridicate rezultate și, prin urmare, este supusă unei fracturi rapide fragile. Există două metode pentru a reduce / elimina această problemă: Tratamentul termic sau chimic al sticlei astfel încât suprafețele exterioare să fie supuse unei solicitări de compresie relativ ridicate, în timp ce zona mediană dintre suprafețe este supusă solicitării de tracțiune. Prin urmare, fisurile sunt "ținute închise de stresul rezidual constant ... Este sticlă călită / călită. Rezistența sticlei poate fi îmbunătățită cu până la un factor de 10 prin această metodă. Se asigură că suprafețele de sticlă nu se fisurează și că sticla nu intră în contact mecanic cu lucruri în timpul utilizării care ar putea zgâria suprafața. Ochelarii care sunt fabricați fără defecte de suprafață au o valoare de rezistență