Verre borosilicaté : caractéristiques, production et application

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Donner des caractéristiques spéciales aux matériaux traditionnels est depuis longtemps une pratique courante. Les produits avec des propriétés améliorées de protection chimique, une résistance à la chaleur et une dureté accrues sont utilisés dans l'énergie, la construction mécanique, la production de matériaux de construction et d'autres domaines. Dans le même temps, les domaines d'application étroits des mêmes produits résistants au feu ne sont pas laissés sans attention. Ainsi, en médecine, le verre borosilicate est largement utilisé, dont les plats sont faciles à utiliser et ont une gamme considérable de propriétés protectrices.

Composition du verre

Les qualités techniques et physiques des matériaux sont déterminées par deux facteurs - la technique de traitement dans le processus de production et les composants de la base de l'élément primaire. Dans l'ensemble, ce verre est représentatif d'un groupe de matériaux de silicate conventionnels, à base d'oxydes. Il s'agit d'une liste de base de composants, y compris le carbonate de sodium, le sable de quartz et l'oxyde de calcium, c'est-à-dire le calcaire. Dans le même temps, le verre borosilicaté se distingue par la présence dans la composition d'un élément supplémentaire, qui a largement déterminé les qualités non standard de la structure. L'oxyde de bore est ajouté à la composition générale du silicate, ce qui assure la résistance du verre àvariations de température. Bien sûr, la composition des verres modernes ne se limite pas à cela, puisque les technologues modifient des ensembles d'éléments, en se concentrant sur des exigences spécifiques pour les produits finaux.

Technologie du verre

En général, la technique de production du matériau borosilicaté est similaire à la technologie de production du verre conventionnel. Lors du processus de cuisson de la masse fondue principale, des fours à une température supérieure à 1300 ° C sont utilisés. La masse liquide est moulée sur des panneaux métalliques spéciaux. Selon la technique du procédé float, le verre borosilicaté en feuille est produit avec des dimensions spécifiées. La particularité de cette méthode est que les feuilles résultantes ne sont ni coupées ni corrigées du tout, mais sont utilisées sous forme finie par l'utilisateur final.

À partir de ces verres, des fenêtres à double vitrage, des portes et, dans certains cas, des cloisons ignifuges sont ensuite assemblées. Une grande partie des industries impliquées dans la production de ces verres est axée sur la fabrication de plats finis. Il peut s'agir de tubes à essai, de récipients, de bols et d'autres objets utilisés en médecine et dans le support technique des centres de recherche. Sur un équipement spécial, la coupe mécanique et le polissage des lingots sont effectués, à partir desquels de la verrerie de laboratoire sous diverses formes est ensuite obtenue. En fait, la principale différence entre la fabrication de ce matériau et des analogues de silicate conventionnels est l'organisation du flux de travail à une température plus élevée.

Caractéristiques principalesverre

Le verre de ce type présente de nombreuses propriétés et caractéristiques de performance. Tout d'abord, il s'agit d'une large plage de températures de l'environnement dans lequel le verre peut être utilisé. En standard, le matériau résiste au gel jusqu'à -80°C et à la chaleur jusqu'à 525°C. Du point de vue du fonctionnement dans des conditions de laboratoire, la résistance aux influences chimiques vient en premier. Ce sont ces qualités qui sont dotées d'un tube à essai médical. Le verre borosilicate avec son inertie suffit à l'utilisateur pour protéger de manière fiable le contenu des acides, des sels, des alcalis et des composés organiques. La stabilité mécanique de ce matériau est également notée. Étant donné que le facteur de densité du support borosilicate est supérieur à celui des verres de silicate, il est mieux protégé contre le risque de dommages physiques. De plus, de forts effets thermiques ne détruisent pas la surface du verre en petits fragments, mais font éclater les panneaux, qui forment des bords émoussés et sûrs.

Tailles et format du numéro

La verrerie spécialisée est généralement produite sous l'ordre des laboratoires et des entreprises médicales. Cependant, la production de matériaux en feuille prévoit certaines normes de libération. En particulier, l'épaisseur du panneau de verre peut être de 6 à 12 mm. Dans ce cas, l'erreur ne dépasse généralement pas 0,3 mm. Le format maximal dans lequel la feuille de verre résistant à la chaleur est produite est représenté par une taille de 150x300 cm. Mais, encore une fois, sur commande spéciale, de nombreuses entreprises, si cela est technologiquement possible, élargissent ces paramètresfabrication. Quant aux valeurs minimales, il est d'usage de considérer le format 10x10 cm comme la plus petite unité de production d'un tel verre.

Domaines d'application

Comme déjà indiqué, les caractéristiques du matériau sont les mieux adaptées pour une utilisation dans les laboratoires, dans l'équipement des cabinets médicaux, etc. À ces fins, les fabricants produisent des flacons, des récipients, des tubes à essai et d'autres produits. Le tube à vide en verre borosilicaté, en plus de caractéristiques physiques particulières, présente également une caractéristique de conception. Bien qu'extérieurement, il puisse sembler qu'il s'agit d'un seul tube, en fait il y en a deux et ils forment un vide. Une feuille de verre de ce type trouve également son application. Il est couramment utilisé comme cloisons, dans la technologie optique et pour équiper les pièces de barrières de protection.

Verre borosilicaté ignifuge

Les qualités de résistance au feu sont particulièrement appréciées - l'une des principales caractéristiques du matériau borosilicaté. Les fabricants produisent des panneaux spéciaux pour vitrages et panneaux de portes et fenêtres avec des qualités de protection renforcées. Dans le même temps, par exemple, le vitrage spider se distingue non seulement par ses propriétés de résistance au feu, mais également par sa résistance mécanique. Dans un ensemble complet de systèmes de fenêtres en plastique standard, un verre résistant à la chaleur est également utilisé, ce qui assure une protection thermique. Les matériaux résistants au feu pour la décoration des plafonds et des sols gagnent également en popularité.

Restrictions sur l'utilisation du verre

Malgré un large éventail de propriétés techniques et opérationnelles favorables,Les produits borosilicatés ont certaines restrictions quant à leur utilisation. En ce qui concerne l'interaction avec une flamme nue, le matériau est capable de tenir le feu pendant une heure au maximum. Cette nuance ne permet pas l'utilisation d'un tel verre dans des pièces avec des exigences accrues en matière de sécurité incendie. Il existe également des limitations pour d'autres applications. En particulier, la verrerie de laboratoire ne résiste pas au contact avec les acides fluorhydrique et fluorhydrique. L'alcali caustique, dont l'effet est renforcé par une température élevée, affecte également négativement les tubes à essai avec flacons. En soi, les conditions de température extrêmes ne détruisent pas le verre, mais des changements soudains ne permettent pas au matériau d'adapter la structure en temps opportun.

Conclusion

Les produits en verre borosilicaté ne doivent pas être considérés comme un matériau spécial pour une protection ciblée contre les produits chimiques et les incendies. On peut dire que ce sont des caractéristiques secondaires et même auxiliaires dont sont dotés les produits traditionnels pour en accroître la praticité. Néanmoins, le verre borosilicaté, en plus des qualités protectrices, conserve des propriétés telles que la transparence et la transmission de la lumière. Par conséquent, la combinaison de la résistance mécanique, de la résistance au feu et de la translucidité nous permet de considérer le matériau comme unique. C'est du moins ce qu'est la verrerie de laboratoire, qui, en plus des caractéristiques ci-dessus, possède également une inertie optimale.