Боросиликатное стекло вредно

Главная » Вредное » Боросиликатное стекло вредно

Боросиликатное стекло: характеристики, производство и применение

Наделение традиционных материалов особыми характеристиками давно стало распространенной практикой. Изделия с улучшенными свойствами химической защиты, повышенной жаропрочностью и твердостью используются в энергетике, машиностроении, производстве стройматериалов и в других сферах. При этом не остаются без внимания и узкие области применения тех же огнестойких изделий. Так, в медицине широко используется боросиликатное стекло, посуда из которого отличается удобством в применении и немалым спектром защитных свойств.

Состав стекла

Технико-физические качества материалов определяются двумя факторами – техникой обработки в процессе производства и компонентами первичной элементной базы. По большому счету данное стекло является представителем группы обычных силикатных материалов, основу которых составляют окислы. Это базовый перечень компонентов, в числе которых углеродистый натрий, кварцевый песок и оксид кальция, то есть известняк. При этом боросиликатное стекло отличается присутствием в составе и еще одного элемента, определившего во многом нестандартные качества структуры. В общий силикатный состав добавляется оксид бора, который и обеспечивает устойчивость стекла к температурным перепадам. Конечно, на этом состав современных стекол не ограничивается, поскольку технологи модифицируют наборы элементов, ориентируясь на конкретные требования к конечным изделиям.

Технология изготовления стекла

В целом методика изготовления боросиликатного материала схожа с технологией производства обычных стекол. В процессе варки основного расплава задействуются печные агрегаты с температурой более 1300ºC. Жидкая масса формуется на специальных металлических панелях. По технике флоат-процесс производится листовое боросиликатное стекло с заданными размерами. Особенность этого метода заключается в том, что полученные листы не нарезаются и вообще не корректируются, а в готовой форме используются конечным потребителем.

Из таких стекол в дальнейшем компонуются стеклопакеты, двери, а в некоторых случаях и противопожарные перегородки. Немалая доля производств, занимающихся выпуском таких стекол, ориентируется на изготовление готовой посуды. Это могут быть пробирки, сосуды, чаши и другие предметы, применяемые в медицине и техническом обеспечении исследовательских центров. На специальном оборудовании выполняется механическая резка и полировка слитков, из которых в дальнейшем получается лабораторная посуда из стекла в разных формах. Собственно, главным отличием изготовления данного материала от обычных силикатных аналогов является организация рабочего процесса в условиях более высокой температуры.

Основные характеристики стекла

Стекло такого типа выгодно по многим свойствам и эксплуатационным характеристикам. В первую очередь это широкий температурный диапазон окружающей среды, в которой может использоваться стекло. В стандартном исполнении материал выдерживает мороз до -80ºC и жар на уровне 525ºC. С точки зрения эксплуатации в лабораторных условиях на первое место выходит стойкость уже к химическим воздействиям. Именно такими качествами наделяется медицинская пробирка. Боросиликатного стекла с его инертностью достаточно, чтобы пользователь мог надежно уберечь содержимое от кислот, солей, щелочей и органических соединений. Отмечается и механическая стойкость данного материала. Поскольку коэффициент плотности у боросиликатной основы выше, чем у силикатных стекол, она лучше защищена от риска физических повреждений. Кроме того, сильные тепловые воздействия не разрушают поверхность стекла на мелкие фрагменты, а лопают панели, у которых образуются тупые и безопасные края.

Типоразмеры и формат выпуска

Специализированная посуда обычно выпускается под заказ лабораторий и медицинских предприятий. Однако производство листовых материалов предусматривает некоторые стандарты выпуска. В частности, по толщине стеклянная панель может иметь 6-12 мм. При этом погрешность обычно не превышает 0,3 мм. Максимальный формат, в котором производится листовое термостойкое стекло, представлен типоразмером 150х300 см. Но, опять же, по спецзаказу многие предприятия при наличии технологической возможности расширяют и эти параметры изготовления. Что касается минимальных значений, то принято считать формат 10х10 см наиболее мелкой единицей выпуска такого стекла.

Сферы применения

Как уже отмечалось, характеристики материала наилучшим образом подходят для применения в лабораториях, в оснащении медицинских кабинетов и т.д. Для таких целей производители выпускают колбы, сосуды, пробирки и другие изделия. Вакуумная трубка боросиликатного стекла, кроме особых физических характеристик, имеет и конструкционную особенность. Хотя внешне может показаться, что это одна трубка, на самом деле их две и они образуют вакуум. Находит свое применение и листовое стекло такого типа. Его обычно применяют в качестве перегородок, в оптической технике и при оснащении помещений защитными барьерами.

Противопожарное боросиликатное стекло

Качества пожаростойкости ценятся особенно высоко – одна из ключевых характеристик боросиликатного материала. Производители выпускают специальные панели для остекления и устройства дверных и оконных полотен с повышенными защитными качествами. При этом, например, спайдерное остекление отличается не только огнеупорными свойствами, но и механической стойкостью. В комплектации типовых пластиковых оконных систем также применяется термостойкое стекло, обеспечивающее тепловую защиту. Получают распространение и огнестойкие материалы для оформления потолочных и напольных поверхностей.

Ограничения по использованию стекла

Несмотря на широкий набор выгодных технико-эксплуатационных свойств, боросиликатные изделия имеют и некоторые ограничения по использованию. Что касается взаимодействия с открытым пламенем, то материал способен удерживать огонь не более часа. Этот нюанс не позволяет применять такое стекло в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Есть и ограничения для других сфер применения. В частности, лабораторная посуда из стекла не выдерживает контактов с плавиковыми и фтороводородными кислотами. Негативно влияет на пробирки с колбами и едкая щелочь, воздействие которой подкрепляется высокой температурой. Сам по себе экстремальный температурный режим не разрушает стекло, но резкие перепады не позволяют материалу своевременно адаптировать структуру.

Заключение

Боросиликатные стеклянные изделия не стоит рассматривать как специальный материал для целенаправленной защиты от химических воздействий и огня. Можно сказать, что это второстепенные и даже вспомогательные характеристики, которыми для повышения практичности наделяются традиционные изделия. Тем не менее боросиликатное стекло, кроме защитных качеств, сохраняет и такие свойства, как прозрачность и светопропускная способность. Поэтому сочетание механической стойкости, огнеупорности и светопрозрачности позволяет рассматривать материал в качестве уникального. По крайней мере, таковой является лабораторная посуда, которая, помимо названных характеристик, также обладает оптимальной инертностью.

fb.ru

Силикатное стекло: производство и использование

Стекло - один из популярных, востребованных материалов для разных сфер жизни. Его применяют в строительстве и отделочных работах, из него делают произведения прикладного и высокого искусства, применяют в космической отрасли. Это один из доступных, простых по составу материалов. Наиболее распространенный вид, с которым мы чаще всего сталкиваемся и пользуемся изделиями из него, – силикатное стекло.

Что это такое?

Древнейшим изделием из стекла считаются бусы, найденные при раскопках в Египте, ученые считают, что находке более пяти тысяч лет. С тех пор состав стекла мало изменился. Основным элементом материала является кварцевый песок (Si0₂) – силикат. К нему добавляют соду, поташ, известняк и еще несколько элементов.

В промышленности для получения стеклянной массы смешивают окислы основных веществ и плавят в печи. Температура плавления зависит от добавок, меняющих свойства стекла. Полученную массу формуют несколькими способами: делая листовое стекло, придавая различную форму (посуда, плафоны для люстр, стекло для часов и прочее), делая заготовки для последующей штучной обработки стеклодувами и многое другое.

В развитие стеклоделия весомый вклад внесли Ломоносов М. В., Китайгородский Н. И., интересовался практической стороной вопроса Менделеев Д. И. и др. Несложно дать определение материала "силикатное стекло". Что это такое? Материал, имеющий аморфно-кристаллическое строение структуры, получаемый расплавом смешанных окислов с последующим охлаждением.

Изготовление стекла

Основным элементом для производства стекла служит кварцевый песок, к которому добавляют не менее пяти ингредиентов в пропорциях. К основной рецептуре, в зависимости от дальнейших целей использования полученного материала, делают добавки: окислители, глушители, обесцвечиватели, красители, ускорители и так далее. В качестве красителей используются окислы металлов. Например, медь окрасит массу стекла в красный цвет, железо придаст голубой или желтый оттенок, окислы кобальта дадут синий цвет, а коллоидное серебро – желтый.

Подготовленную сухую смесь загружают в стекловаренную печь, где сырье плавится при температуре 1200-1600°С, по времени процесс занимает от 12 до 96 часов. Изготовление стекла завершается процессом быстрого охлаждения, только при этом условии стекломасса получит все требуемые качества: прозрачность, механическую стойкость и дополнительные свойства, закладываемые в процессе смешивания окислов.

Виды силикатного стекла

Выпуск материала относится к энергозатратным процессам, и занимается им силикатная промышленность. Производство стекла в индустрии происходит в печах тоннельного типа с беспрерывной поддержкой заданной температуры. С одного конца печи загружается сухая смесь, на выходе выгружается готовый материал.

В связи с широким применением в различных отраслях силикатное стекло можно разделить на виды:

Кварцевое без примесей окислов натрия, калия – это бесщелочное стекло. Обладает высокой стойкостью к нагреву и отменными электрическими свойствами. Из недостатков - трудно поддается обработке.
Натриевое, калиевое, натриево-калиевое – щелочное стекло. Наиболее распространенный вид материала, пригодный для повсеместного применения. Из него делают стекло для аквариума, оконное, посуду и прочее.
Щелочное с высоким содержанием окислов тяжелых металлов. Например, добавка свинца необходима для получения хрусталя, оптического стекла.

Многоцелевое использование

Силикатное стекло обладает рядом свойств, позволяющих использовать его в широком диапазоне. Каждое из его качеств может быть усилено, в связи с чем открываются дополнительные возможности. Например, стекло, покрытое амальгамой, служит зеркалом, а также может использоваться в качестве солнечной батареи при определенных условиях.

Гигиенические и практические свойства стеклянной посуды неоспоримы. Материал не обладает пористостью, а значит, в нем не размножаются болезнетворные бактерии, легко моется, устойчив к воздействию любых пищевых продуктов. Жаропрочная посуда из него многозадачна: можно запекать при высокой температуре в духовом шкафу или ставить в морозильную камеру без всякого ущерба.

Многослойность и толщина

Материал имеет различную толщину, что определяет его возможности. Листовой, толщиной 2 мм, подходит для окон. Стекло для аквариума используется не менее 5 мм, в зависимости от объема воды, заливаемой в емкость. Однако аквариумисты все больше приходят к мысли, что использование акрилового аналога гораздо удобнее, особенно если требуется емкость на 500 литров и более.

Использование ламинированного материала (триплекса) расширяет возможности: склеенное с помощью полимерной пленки полотно практически несокрушимо, оно безопасно, поскольку не рассыпается. Разбить молотком два силикатных стекла толщиной по 10 мм с пленочной прослойкой практически невозможно. Из триплекса делают прозрачные мосты, облицовку фасадов зданий, ограждения бассейнов и прочее.

Свойства

Использование материалов на силикатной основе находит свое место в строительстве. Их применяют не только для изготовления окон, но и как дополнительную защиту и связующее вещество. Так, жидким стеклом обрабатывают блоки фундамента, что делает их устойчивыми к влаге, грибку, колебаниям температур и пр.

Гнутый светопрозрачный или матовый материал используется в повседневной жизни, из него изготавливаются дверцы мебели, душевые кабины, фасады зданий и так далее.

Силикатное стекло свойства имеет следующие:

Прозрачность.
Светоотражение.
Экологичность.
Жаростойкость.
Устойчивость к агрессивной химической среде.
Устойчивость к природной агрессивной среде.
Долговечность.
Низкая теплопроводность.

Дополнительные качества, такие как устойчивость к нагрузкам и механическим повреждениям, придают материалу методом закаливания. Суть процесса состоит в быстром нагревании и таком же быстром охлаждении за короткий промежуток времени. Прочность повышается в 4-5 раз. Из него делают стекло для часов, полотна дверей, мебель, внутрикомнатные перегородки.

Производство изделий

Посуда из силикатного стекла и хозяйственные изделия производятся несколькими основными способами:

Прессовка. Вязкая масса выливается в неподвижную пресс-форму, после чего с помощью подвижной части формы (пуансона) задаются определенные параметры. Пресс-форма на внутренней поверхности может иметь рисунок, который в процессе штамповки переносится на внешнюю часть изделия.
Выдувание. Различается на механическое и ручное. Толщина стенок изделия варьируется от 1 мм до 10 мм. Этим способом изготавливаются вазы, бутылки, фужеры, стаканы. Ручное выдувание – это искусство. Мастера-стеклодувы создают уникальные произведения с помощью соединения прозрачной и цветной массы, включают в тело работы металл, натуральное сырье, золото и прочее. Идентичных изделий ручного дутья не встречается.
Литье. В основном используется для изготовления фигурок, статуэток. В промышленности методом литья изготавливаются оптические стекла.
Многоступенчатое сочленение. Используются части, произведенные по двум технологиям: выдувание и прессование. Например, емкость бокала выдувается, а ножка прессуется, готовые части соединяются.

Декоративная обработка

Силикатное стекло - благодатный материал для множества видов декорирования. Различают горячее и холодное оформление.

К горячему относятся:

Окрашивание в массе оксидами металлов.
Смешивание массы разного цвета с дальнейшим приданием формы (венецианское стекло с разводами).
Кракелирование. Массу формуют в изделие, резко охлаждают, в результате чего появляются поверхностные трещины, для закрепления изделие оплавляют.
Фьюзинг.
Формовка горячим способом шнуров, нитей с последующей присадкой на изделие.
Формирование дополнительной формы края в процессе дутья. Достигается применением инструментов.

Холодные формы декора:

Механические: шлифовка, гравировка, алмазная грань, пескоструй.
Химические: травление плавиковой кислотой.
Накладные: живопись, нанесение рисунка деколью, шелкотрафаретная печать, металлизация, плазменное напыление, роспись люстровыми красками.

Другие виды стекла

Современные технологии позволили придать силикатному стеклу дополнительные качества. Из них наиболее интересными и востребованными являются:

Смарт-стекло: вид материала, меняющий свои свойства под воздействием внешних условий. Например, под воздействием электрического тока изделие становится матовым, при разъединении цепи возвращается в прозрачное состояние.

Стекловолокно (стеклоткань): получают методом вытягивания материала в тонкие (измеряются в микронах) нити. Из них создают достаточно гибкий материал. Используется для производства оптоволокна, изолирующих материалов и пр.

Осветленное стекло: обычное силикатное стекло имеет зеленоватый или сероватый оттенок, хорошо заметный, если смотреть на срез. Как следствие, полотно оказывается немного окрашенным. Чтобы избежать этого эффекта, в процессе изготовления добавляют осветлители, нейтрализующие нежелательный цвет. Отличается от обычного материала повышенной светопропускной способностью, передачей красок без изменения цвета.

fb.ru

Формовка боросиликатного стекла. Завораживающее зрелище!

Можно ли использовать жаропрочную стеклянную посуду, используемую в микроволновке, в духовке? Все этикетки с посуды

Алексей Бараев

Обычно да. Но, как правило, жаропрочное (боросиликатное) стекло имеет несмываемые метки - вытравленные или выпуклые.
Наиболее часто встречающийся знак жаропрочности - вытравленные или объемные круг или квадрат.

Можно рискнуть. Поскольку жаропрочная посуда может использоваться на открытом огне, то наливаем 2/3 воды, ставим на газ и пытаемся вскипятить воду. . Если тесть пройден - можно помещать в духовку. .

Дополнительно по этому вопросу может помочь такая информация:
Наиболее известные проихводители изделий их боросиликатного стекла
Bodum;
Термисил (Termisil/www.termisil.com)
Шотт Дюран (Schott Duran);
Арк Интернейшенел (Arc International), в которую входят бренды Пайрекс (Pyrex) и Luminarc;
Симакс (Simax);
VGP Васильевский стекольный завод;
ПАО "Стеклоприбор"

Картофельный папа

Посуда для микроволновки это не тоже самое что термостойкая посуда, так механизмы нагрева принципиально разные.
Стеклянная посуда рассчитанная на прямой нагрев имеет неудаляемую маркировку в виде белого квадрата, отечественная еще дополнительно маркируется ТС или ТУ

Анатолий Бондарь

Зачем в микроволновке жаропрочная посуда?
Термостойкая, что бы от нагрева до 100 градусов не трескалась.
А в духовке действительно нужна именно жаропрочная - 300 градусов .
Это далеко не одно и то же.