Kaca borosilikat: karakteristik, produksi, dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Memberikan karakteristik khusus pada bahan tradisional telah lama menjadi praktik umum. Produk dengan sifat perlindungan kimia yang ditingkatkan, peningkatan ketahanan panas dan kekerasan digunakan dalam energi, teknik mesin, produksi bahan bangunan, dan area lainnya. Pada saat yang sama, area sempit penerapan produk tahan api yang sama tidak dibiarkan tanpa perhatian. Jadi, dalam kedokteran, gelas borosilikat banyak digunakan, piringnya mudah digunakan dan memiliki berbagai sifat pelindung.

Komposisi kaca

Kualitas teknis dan fisik bahan ditentukan oleh dua faktor - teknik pemrosesan dalam proses produksi dan komponen dasar elemen utama. Pada umumnya, kaca ini merupakan perwakilan dari sekelompok bahan silikat konvensional, yang didasarkan pada oksida. Ini adalah daftar dasar komponen, termasuk natrium karbonat, pasir kuarsa dan kalsium oksida, yaitu batu kapur. Pada saat yang sama, kaca borosilikat dibedakan dengan adanya komposisi satu elemen lagi, yang sebagian besar menentukan kualitas struktur yang tidak standar. Boron oksida ditambahkan ke komposisi silikat umum, yang memastikan ketahanan kaca terhadapfluktuasi suhu. Tentu saja, komposisi kacamata modern tidak terbatas pada ini, karena para ahli teknologi memodifikasi serangkaian elemen, dengan fokus pada persyaratan khusus untuk produk akhir.

Teknologi kaca

Secara umum, teknik produksi bahan borosilikat mirip dengan teknologi produksi kaca konvensional. Dalam proses memasak lelehan utama, digunakan unit tungku dengan suhu lebih dari 1300ºC. Massa cair dicetak pada panel logam khusus. Menurut teknik proses pelampung, kaca borosilikat lembaran diproduksi dengan dimensi yang ditentukan. Keunikan metode ini adalah bahwa lembaran yang dihasilkan tidak dipotong dan tidak dikoreksi sama sekali, tetapi digunakan dalam bentuk jadi oleh pengguna akhir.

Dari kaca seperti itu, jendela berlapis ganda, pintu, dan dalam beberapa kasus, partisi tahan api dirakit lebih lanjut. Sebagian besar industri yang terlibat dalam produksi gelas semacam itu difokuskan pada pembuatan hidangan jadi. Ini dapat berupa tabung reaksi, bejana, mangkuk, dan barang-barang lain yang digunakan dalam pengobatan dan dukungan teknis pusat penelitian. Pada peralatan khusus, pemotongan mekanis dan pemolesan ingot dilakukan, dari mana peralatan gelas laboratorium dalam berbagai bentuk kemudian diperoleh. Sebenarnya, perbedaan utama antara pembuatan bahan ini dan analog silikat konvensional adalah pengaturan alur kerja pada suhu yang lebih tinggi.

Fitur Utamagelas

Kaca jenis ini bermanfaat dalam banyak sifat dan karakteristik kinerja. Pertama-tama, ini adalah kisaran suhu yang luas dari lingkungan di mana kaca dapat digunakan. Sebagai standar, bahan ini tahan terhadap embun beku hingga -80ºC dan panas hingga 525ºC. Dari sudut pandang operasi dalam kondisi laboratorium, ketahanan terhadap pengaruh kimia diutamakan. Kualitas-kualitas inilah yang diberkahi dengan tabung reaksi medis. Kaca borosilikat dengan kelembamannya cukup bagi pengguna untuk melindungi isinya secara andal dari asam, garam, alkali, dan senyawa organik. Stabilitas mekanik bahan ini juga diperhatikan. Karena faktor densitas backing borosilikat lebih tinggi daripada kaca silikat, lebih terlindungi dari risiko kerusakan fisik. Selain itu, efek termal yang kuat tidak menghancurkan permukaan kaca menjadi pecahan-pecahan kecil, tetapi menghancurkan panel, yang membentuk tepi yang tumpul dan aman.

Ukuran dan format masalah

Peralatan gelas khusus biasanya diproduksi berdasarkan pesanan laboratorium dan perusahaan medis. Namun, produksi bahan lembaran menyediakan beberapa standar pelepasan. Secara khusus, ketebalan panel kaca mungkin 6-12 mm. Dalam hal ini, kesalahan biasanya tidak melebihi 0,3 mm. Format maksimum di mana lembaran kaca tahan panas diproduksi diwakili oleh ukuran 150x300 cm Tetapi, sekali lagi, dengan pesanan khusus, banyak perusahaan, jika memungkinkan secara teknologi, memperluas parameter inimanufaktur. Untuk nilai minimum, biasanya mempertimbangkan format 10x10 cm sebagai unit terkecil dari produksi kaca tersebut.

Area aplikasi

Seperti yang telah disebutkan, karakteristik bahan paling cocok untuk digunakan di laboratorium, dalam melengkapi kantor medis, dll. Untuk tujuan tersebut, produsen memproduksi termos, bejana, tabung reaksi dan produk lainnya. Tabung vakum kaca borosilikat, selain karakteristik fisik khusus, juga memiliki fitur desain. Meskipun secara lahiriah mungkin tampak bahwa ini adalah satu tabung, sebenarnya ada dua dan mereka membentuk ruang hampa. Kaca lembaran jenis ini juga menemukan penerapannya. Biasanya digunakan sebagai partisi, dalam teknologi optik dan saat melengkapi ruangan dengan penghalang pelindung.

Kaca borosilikat tahan api

Kualitas ketahanan api sangat dihargai - salah satu karakteristik utama bahan borosilikat. Pabrikan memproduksi panel khusus untuk kaca dan panel pintu dan jendela dengan kualitas pelindung yang ditingkatkan. Pada saat yang sama, misalnya, kaca laba-laba dibedakan tidak hanya oleh sifat tahan api, tetapi juga oleh ketahanan mekanis. Dalam satu set lengkap sistem jendela plastik standar, kaca tahan panas juga digunakan, yang memberikan perlindungan termal. Bahan tahan api untuk mendekorasi langit-langit dan permukaan lantai juga semakin populer.

Pembatasan penggunaan kaca

Meskipun berbagai properti teknis dan operasional yang menguntungkan,produk borosilikat memiliki beberapa batasan dalam penggunaannya. Sedangkan untuk interaksi dengan nyala api terbuka, bahan tersebut mampu menahan api tidak lebih dari satu jam. Nuansa ini tidak memungkinkan penggunaan kaca seperti itu di ruangan dengan persyaratan keselamatan kebakaran yang meningkat. Ada juga batasan untuk aplikasi lain. Secara khusus, peralatan gelas laboratorium tidak tahan terhadap kontak dengan asam fluorida dan asam fluorida. Alkali kaustik, yang efeknya diperkuat oleh suhu tinggi, juga berdampak negatif pada tabung reaksi dengan labu. Dengan sendirinya, kondisi suhu ekstrem tidak merusak kaca, tetapi perubahan mendadak tidak memungkinkan material untuk menyesuaikan struktur secara tepat waktu.

Kesimpulan

Produk kaca borosilikat tidak boleh dianggap sebagai bahan khusus untuk bahan kimia yang ditargetkan dan proteksi kebakaran. Kita dapat mengatakan bahwa ini adalah karakteristik sekunder dan bahkan tambahan yang diberkahi oleh produk tradisional untuk meningkatkan kepraktisan. Namun demikian, kaca borosilikat, selain kualitas pelindung, mempertahankan sifat seperti transparansi dan transmisi cahaya. Oleh karena itu, kombinasi ketahanan mekanis, ketahanan api, dan tembus cahaya memungkinkan kita untuk menganggap material itu unik. Setidaknya begitulah barang pecah belah laboratorium, yang selain ciri-ciri di atas, juga memiliki kelembaman yang optimal.