Vidro borossilicato: características, produção e aplicação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Dar características especiais aos materiais tradicionais é uma prática comum há muito tempo. Produtos com propriedades aprimoradas de proteção química, maior resistência ao calor e dureza são usados em energia, engenharia mecânica, produção de materiais de construção e outras áreas. Ao mesmo tempo, áreas estreitas de aplicação dos mesmos produtos resistentes ao fogo não são deixadas de lado. Assim, na medicina, o vidro borossilicato é amplamente utilizado, cujos pratos são fáceis de usar e têm uma gama considerável de propriedades protetoras.

Composição de vidro

As qualidades técnicas e físicas dos materiais são determinadas por dois fatores - a técnica de processamento no processo de produção e os componentes da base do elemento primário. Em geral, este vidro é um representante de um grupo de materiais de silicato convencionais, que são baseados em óxidos. Esta é uma lista básica de componentes, incluindo carbonato de sódio, areia de quartzo e óxido de cálcio, ou seja, calcário. Ao mesmo tempo, o vidro borossilicato se distingue pela presença na composição de mais um elemento, que determinou em grande parte as qualidades não padronizadas da estrutura. O óxido de boro é adicionado à composição geral de silicato, o que garante a resistência do vidro àflutuações de temperatura. É claro que a composição dos vidros modernos não se limita a isso, pois os tecnólogos modificam conjuntos de elementos, focando em requisitos específicos para produtos finais.

Tecnologia de vidro

Em geral, a técnica de produção do material borossilicato é semelhante à tecnologia de produção do vidro convencional. No processo de cozimento do fundido principal, são utilizadas unidades de forno com temperatura superior a 1300ºC. A massa líquida é moldada em painéis metálicos especiais. De acordo com a técnica do processo de flutuação, o vidro borossilicato em folha é produzido com dimensões especificadas. A peculiaridade deste método é que as folhas resultantes não são cortadas e nem corrigidas, mas são usadas na forma final pelo usuário final.

A partir desses vidros, são montadas janelas com vidros duplos, portas e, em alguns casos, divisórias à prova de fogo. Grande parte das indústrias envolvidas na produção desses vidros está focada na fabricação de pratos acabados. Podem ser tubos de ensaio, recipientes, tigelas e outros itens utilizados na medicina e suporte técnico de centros de pesquisa. Em equipamentos especiais, é realizado o corte e polimento mecânico de lingotes, dos quais são posteriormente obtidos vidraria de laboratório em várias formas. Na verdade, a principal diferença entre a fabricação desse material e os análogos de silicato convencionais é a organização do fluxo de trabalho em uma temperatura mais alta.

Principais recursosvidro

O vidro deste tipo é benéfico em muitas propriedades e características de desempenho. Em primeiro lugar, esta é uma ampla faixa de temperatura do ambiente em que o vidro pode ser usado. De série, o material resiste a geadas até -80ºC e a temperaturas até 525ºC. Do ponto de vista da operação em condições de laboratório, a resistência a influências químicas vem em primeiro lugar. São essas qualidades que são dotadas de um tubo de ensaio médico. O vidro de borossilicato com sua inércia é suficiente para o usuário proteger de forma confiável o conteúdo de ácidos, sais, álcalis e compostos orgânicos. A estabilidade mecânica deste material também é notada. Como o fator de densidade do suporte de borossilicato é maior que o dos vidros de silicato, ele fica mais protegido contra o risco de danos físicos. Além disso, fortes efeitos térmicos não destroem a superfície do vidro em pequenos fragmentos, mas rompem os painéis, que formam bordas rombas e seguras.

Tamanhos e formato da edição

Vidraria especializada geralmente é produzida sob a ordem de laboratórios e empresas médicas. No entanto, a produção de materiais em folha prevê alguns padrões de liberação. Em particular, a espessura do painel de vidro pode ser de 6-12 mm. Nesse caso, o erro geralmente não excede 0,3 mm. O formato máximo em que o vidro resistente ao calor é produzido é representado por um tamanho de 150x300 cm. Mas, novamente, por pedido especial, muitas empresas, se tecnologicamente possível, expandem esses parâmetrosfabricação. Quanto aos valores mínimos, costuma-se considerar o formato 10x10 cm como a menor unidade de produção desse vidro.

Áreas de aplicação

Conforme já observado, as características do material são mais adequadas para uso em laboratórios, equipamentos de consultórios médicos, etc. Para isso, os fabricantes produzem frascos, recipientes, tubos de ensaio e outros produtos. O tubo de vácuo de vidro borossilicato, além de características físicas especiais, também possui um recurso de design. Embora externamente possa parecer que este é um tubo, na verdade são dois e eles formam um vácuo. O vidro de folha deste tipo também encontra sua aplicação. É comumente usado como divisórias, em tecnologia óptica e ao equipar salas com barreiras de proteção.

Vidro de borosilicato à prova de fogo

As qualidades de resistência ao fogo são especialmente altamente valorizadas - uma das principais características do material borossilicato. Os fabricantes produzem painéis especiais para vidros e painéis de portas e janelas com qualidades de proteção aprimoradas. Ao mesmo tempo, por exemplo, o vidro de aranha se distingue não apenas pelas propriedades de resistência ao fogo, mas também pela resistência mecânica. Em um conjunto completo de sistemas de janelas de plástico padrão, também é usado vidro resistente ao calor, que fornece proteção térmica. Materiais resistentes ao fogo para decorar superfícies de teto e piso também estão ganhando popularidade.

Restrições ao uso de vidro

Apesar de uma ampla gama de propriedades técnicas e operacionais favoráveis,os produtos de borossilicato têm algumas restrições quanto ao seu uso. Quanto à interação com uma chama aberta, o material é capaz de manter o fogo por não mais que uma hora. Essa nuance não permite o uso de tal vidro em salas com maiores requisitos de segurança contra incêndio. Existem também limitações para outras aplicações. Em particular, vidraria de laboratório não resiste ao contato com ácidos fluorídrico e fluorídrico. O álcali cáustico, cujo efeito é reforçado pela alta temperatura, também afeta negativamente os tubos de ensaio com frascos. Por si só, condições extremas de temperatura não destroem o vidro, mas mudanças bruscas não permitem que o material se adapte à estrutura em tempo hábil.

Conclusão

Os produtos de vidro borossilicato não devem ser considerados como um material especial para proteção química e contra incêndio. Podemos dizer que são características secundárias e até auxiliares que os produtos tradicionais são dotados para aumentar a praticidade. No entanto, o vidro borossilicato, além das qualidades de proteção, mantém propriedades como transparência e transmissão de luz. Portanto, a combinação de resistência mecânica, resistência ao fogo e translucidez nos permite considerar o material como único. Pelo menos é isso que é vidraria de laboratório, que, além das características acima, também possui ótima inércia.