الفرق بين الزجاج البورسليكات والزجاج العادي
؟
ويسمى الزجاج البورسليكات أيضا الزجاج الصلب ، ومعامل التمدد الحراري للخط هو (3.3 ± 0.1) × 10 -6 / K ، والذي يسمى أيضا "زجاج البورسليكات 3.3". إنه يتميز بمعامل التمدد الحراري الصغير ، الاستقرار الحراري الجيد ، الاستقرار الكيميائي ، أداء نقل الضوء و الخواص الكهربائية ، لذلك فإنه يتميز بمقاومة التآكل الكيميائي ، مقاومة الصدمات الحرارية ، الخواص الميكانيكية الجيدة ، درجة حرارة الاستخدام العالية و الصلابة العالية. المعروف أيضا باسم الزجاج المقاوم للحرارة ، والزجاج تأثير مقاومة للحرارة والزجاج درجة حرارة عالية ، ولكن أيضا زجاج خاص للحريق. يستخدم على نطاق واسع في الطاقة الشمسية ، الصناعة الكيميائية ، تغليف الأدوية ، مصدر الضوء الكهربائي ، المجوهرات الحرفية وغيرها من الصناعات. وقد تم الاعتراف بأدائها الجيد على نطاق واسع من قبل جميع مناحي الحياة في جميع أنحاء العالم ، وخاصة في مجال الطاقة الشمسية ، وقد قامت البلدان المتقدمة مثل ألمانيا والولايات المتحدة بتعزيز أوسع. سوف أعرض الفرق بين الزجاج البورسليكات والزجاج العادي ، وخصائص الزجاج البورسليكات عالية ، وتكوين الزجاج البورسليكات عالية ، وعملية الصهر من الزجاج البورسليكات ، وتطبيق الزجاج البورسليكات عالية. آمل أن تعميق فهمك من الزجاج البورسليكات!
الفرق بين الزجاج البورسليكات عالية والزجاج العادي
1. خصائص الزجاج البورسليكات عالية
زجاج البورسليكات يحتوي على معامل منخفض جدا للتوسع الحراري ، حوالي ثلث ذلك من الزجاج العادي. هذا سيقلل من آثار الإجهاد التدرج في درجة الحرارة وبالتالي سيكون له مقاومة أكبر للكسر. بسبب انحرافها الصغير جداً ، يجعلها مادة لا غنى عنها في التلسكوبات والمرايا. ويمكن استخدامه أيضًا لمعالجة النفايات النووية عالية المستوى. يبدأ زجاج البورسليكات بالتخفيف عند حوالي 821 درجة مئوية (1510 درجة فهرنهايت) ، حيث تكون درجة الحرارة 7740 من البورسليكات اللزوجة هي 107.6 نير.
2 ، البورسليكات الزجاج هو أقل من الزجاج العادي كثيفة
1 على الرغم من أن المقاومة أكثر وأكثر هي صدمة حرارية من أنواع أخرى من الزجاج ، لا يزال من الممكن كسر الزجاج البورسليكات بسبب التغيرات في درجات الحرارة السريعة أو غير المستوية. عندما تكون مكسورة ، تميل الشقوق الزجاجية البورو سيليكات إلى أن تكون أكبر بدلًا من كونها مفتتة (سوف تكون وحدة ، وليست منفصلة).
2 البصريات ، والزجاج البورسليكات لديها منخفضة التشتت (حوالي 65 نظارات تاج عدد Abbe) ومؤشر الانكسار منخفضة نسبيا (المدى المرئي بأكمله 1.51-1.54).
إن معامل التمدد الخطي لثلاثي البورسليكات 3G3.3 هو 3.3 ± 0.1 × 10 -6 / K ، وهو نوع من الزجاج يعتمد على أكسيد الصوديوم (Na2O) وأكسيد البورون (B2O2) وثاني أكسيد السيليكون (SIO2). يحتوي المكون الزجاجي على نسبة عالية من البورسليكات ، وهو البورون: 12.5 إلى 13.5٪ ، والسيليكون: 78 إلى 80٪ ، بحيث يُسمى الزجاج البورسليكات الزجاجي. هي تنتمي إلى PYREX glass في زجاج بوروسيليكات. لديها مقاومة الأحماض والقلويات ، مقاومة للماء ، مقاومة ممتازة للتآكل ، الاستقرار الحراري الجيد ، الاستقرار الكيميائي والخواص الكهربائية. لديها مقاومة للتآكل الكيميائي ، مقاومة الصدمات الحرارية ، خواص ميكانيكية جيدة ومقاومة درجات حرارة عالية.
خصائص الزجاج البورسليكات
أولا ، الخصائص الحرارية
إن معامل التمدد الحراري المنخفض ومقاومة الصدمات الحرارية العالية ودرجات الحرارة الطويلة التي تتحمل درجات حرارة تصل إلى 450 درجة مئوية تجعل BOROFLOAT® 33 مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب ثباتًا جيدًا في درجة الحرارة (على سبيل المثال ، الألواح الداخلية والأضواء الكاشفة عالية الطاقة لأفران التحلل الذاتي للتحلل الحراري) التغطية).
1. معامل التمدد الحراري الخطي ؛
2. القدرة الحرارية 0.83 KJ x (kg x K) -1 الموصلية الحرارية ؛
3 ، وأعلى درجة حرارة استخدام على المدى القصير من استخدام 500 درجة مئوية على المدى الطويل من 450 درجة ؛
4 ، ونفس قطعة من فرق درجة الحرارة (قطعة من الزجاج تحمل الفرق بين مركز التدفئة وأداء درجة الحرارة حافة باردة) ؛
5 ، ومقاومة الصدمة الحرارية (الزجاج مع أداء التبريد درجة الحرارة) 5mm160k البورسليكات الزجاج اللزوجة تليين نقطة 820 درجة
الثانية ، الخصائص الكيميائية
1. الزجاج البورسليكات يحتوي على أيونات حديدية صغيرة وبالتالي فهو زجاج شفاف عديم اللون.
2. الزجاج البورسليكات العالي هو زجاج عديم اللون شفاف وشفافة. إن الانتقال الممتاز في الأشعة فوق البنفسجية و مدى الرؤية القريب من الأشعة تحت الحمراء يجعل من زجاج البورسليكات مادة مثالية لمجموعة واسعة من الأضواء الكاشفة ، الأضواء الكهربية العالية الطاقة و sunbeds (حتى 450 درجة مئوية). الزجاج الزجاجي البورسليكات يحتوي على مضان منخفض للغاية وجودة سطح جيدة وتوحيد ، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في مجالات البصريات والإلكترونيات الضوئية والفوتونات والمعدات التحليلية.
الثالثة ، الخصائص الكهربائية
بسبب محتواه القلوي المنخفض ، يمكن استخدام زجاج البورسليكات كعوازل عالية ، لذلك فهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب خصائص غير موصلة عالية في درجات حرارة عالية (حتى 450 درجة مئوية). نظرًا للهيكل الفريد لزجاج البورسليكات ، فإن زجاج البورسليكات له تأثير امتصاص النيوترون.
تكوين البورسليكات الزجاج
المواد الخام الرئيسية هي: رمل الكوارتز (SiO2) ، البوراكس (Na2B4O7 · 10H2O) ، حمض البوريك (H3BO3) ، نترات الصوديوم (NaNO3) ، هيدروكسيد الألومنيوم (Al (OH) 3) ، فلوروسيليكات الصوديوم (Na2SiF6) ، الزجاج المكسور.
1. رمل الكوارتز: أساسا السيليكا (SiO2). السليكا هي عبارة عن أوكسيد زجاجي مهم يتشكل به هيكل مستمر غير منتظم بواسطة وحدة هيكلية لسيليكونترايتيد السيليكون [SiO4] لتشكيل هيكل عظمي من الزجاج. يمكن للسيليكا تقليل معامل التمدد الحراري للزجاج وتحسين الاستقرار الحراري والاستقرار الكيميائي ودرجة حرارة التليين ومقاومة الحرارة والصلابة والقوة الميكانيكية والشفافية ولزوجة الزجاج.
2. البوراكس: يتم إدخال Na2O و B2O3 في وقت واحد أثناء الذوبان ، و B2O3 متقلبة. يمكن ل B2O3 تقليل معامل التمدد الحراري للزجاج ، وتحسين الاستقرار الحراري والاستقرار الكيميائي للزجاج ، وتحسين لمعان الزجاج ، وتحسين القوة الميكانيكية للزجاج. يقلل B2O3 من لزوجة الزجاج عند درجات الحرارة العالية ويزيد من لزوجة الزجاج عند درجات الحرارة المنخفضة. B2O3 أيضا بمثابة تدفق.
3. حمض البوريك: درجة الحرارة العالية تتحلل بالحرارة لتصبح B2O3 المصهور. دور B2O3 هو كما هو موضح في البوراكس أعلاه.
4 ، هيدروكسيد الألومنيوم: الانحلال الحراري لتشكيل Al2O3 ، Al2O3 في الزجاج يمكن أن تحسن الاستقرار الكيميائي للزجاج ، وزيادة القوة الميكانيكية ، ويمكن أن تقلل من تبلور الزجاج. يمكن Al2O3 أيضا تقليل معامل التمدد الحراري للزجاج ، وتحسين الاستقرار الحراري للزجاج ، والحد من تآكل الحرارية عن طريق تذوب الزجاج. ومع ذلك ، فإن زيادة محتوى Al2O3 سيزيد من لزوجة الزجاج بشكل كبير.
5. فلوروسيليكات الصوديوم: يستخدم فلوروسيليكات الصوديوم كمساعدات إيضاحية ، كوسولفنت ، وعتامة.
6. نترات الصوديوم: يحتوي NaNO3 على درجة انصهار أقل ودرجة حرارة أقل من التحلل ، ويتحلل إلى Na2O و N2 و O2 بالحرارة ، والتي يمكن أن تشكل مادة سهلة الانصهار مع السيليكا (SiO2) ، ولها أيضا أكسدة قوية وتوضيح ، وبالتالي تسريع زجاج. إنصهار.
7 ، والزجاج المكسور: استخدام الزجاج المكسور لا يمكن فقط استخدام النفايات ، ولكن أيضا في إطار الاستخدام المعقول ، يمكن أيضا تسريع عملية ذوبان الزجاج ، والحد من استهلاك الحرارة من الذوبان ، وبالتالي تقليل تكلفة إنتاج الزجاج وزيادة الإنتاج.
عملية ذوبان الزجاج البورسليكات عالية
عملية ذوبان الزجاج
الذوبان هو واحد من العمليات الهامة في عملية إنتاج الزجاج. إنها عملية يتم فيها تسريع المادة الدفعة عند درجة حرارة عالية لتشكيل زى غير خالي من الفقاعات ، ويتوافق مع الزجاج المطلوب للصب. من ممارسات الإنتاج ، معظم عيوب المنتج الزجاجي هي أساسا منتجات الزجاج التي تنتج أثناء عملية الصهر وترتبط ارتباطا وثيقا باستهلاك الوقود والحياة الفرن. لذلك ، يعتبر الذوبان المعقول ضمانًا مهمًا للإنتاج السلس للزجاج وإنتاج الزجاج. ذوبان الزجاج هو عملية معقدة للغاية تنطوي على سلسلة من التغيرات الفيزيائية والكيميائية. هذه المتغيرات هي نفسها بشكل عام لمجموعة متنوعة من الدفعات المختلفة. فقط عن طريق الفهم الكامل للتغيرات المختلفة التي تحدث في عملية ذوبان الزجاج والظروف اللازمة لإكمال هذه التغييرات ، يمكن تطوير نظام ذوبان سليم لتسهيل عملية ذوبان الزجاج.
العملية المحددة هي كما يلي:
1. مرحلة تشكيل سيليكات
يتم تنفيذ تفاعل تشكيل السيليكات في حالة صلبة ، وتحدث سلسلة من التغيرات الفيزيائية والتغيرات الكيميائية في مكونات الدفعة. درجة حرارة تكوين التفاعل من سيليكات: 800 ~ 900 درجة مئوية ، ونهاية مرحلة التفاعل هو الانتهاء من رد فعل المرحلة الصلبة الرئيسية في مسحوق. كمية كبيرة من المادة الغازية تهرب. تصبح المادة الدفعة مكبسًا غير شفاف يتكون من سيليكات وسليكا.
2. مرحلة تشكيل الزجاج
عند استمرار التسخين ، يبدأ اللبيدة السيليكات في الذوبان بينما تتحلل السيليكات وما تبقى من الديلسيلان. درجة حرارة التفاعل لتشكيل الزجاج هي: 1200 ~ 1250 ° C نهاية مرحلة التفاعل تتميز بحقيقة أن اللبيدة تصبح جسم شفاف وليس هناك دفعة غير متفاعلة. ومع ذلك ، هناك الكثير من الفقاعات والشرائط في الزجاج ، وخصائص التركيب الكيميائي غير متسقة.
3. مرحلة التوضيح من الزجاج
ومع استمرار ارتفاع درجة الحرارة ، تنخفض لزوجة الزجاج ، وتختفي الفقاعات المرئية في الزجاج ، وتسمى عملية إزالة الفقاعات بعملية توضيح الزجاج. درجة حرارة عملية التوضيح هي: 1400 ~ 1500 درجة مئوية ، وطريقة القضاء على الفقاعات أثناء عملية التوضيح:
1. زيادة حجم الفقاعات في الزجاج ، وتسريعها ، وتمزق بعد تعويم الخروج من سطح الزجاج. يتم تنفيذ هذه الطريقة بشكل رئيسي في قسم الانصهار في فرن البركة ، وهو الجانب الرئيسي للتخلص من الفقاعة.
معادلة. العامل الحاسم لهذه العملية هو لزوجة الزجاج وحجم الفقاعات نفسها.
[تحليل الوقت الذي تمر فيه فقاعة ذات قطر مختلف عبر متر من الزجاج عند درجة حرارة معينة]
1φ1.0mm 14 ساعة ؛
2φ0.1mm 140 ساعة ؛
3،0.01،1،00 ساعة.
في عملية الإنتاج الفعلية ، يتم إضافة عامل توضيح زجاجي إلى المادة الدفعة ، ويتم توليد غاز عند درجة حرارة عالية لدخول فقاعة السائل الزجاجي للزيادة والارتفاع لتطفو خارج السطح الزجاجي. تتم هذه العملية في موقع الفرن.
2. يذوب الغاز الموجود في الفقاعات الصغيرة في السائل الزجاجي ، أي الذي يمتصه السائل الزجاجي ويختفي. أثناء عملية التبريد لسائل الزجاج ، يزداد الشد الزجاجي لسطح الفقاعة ، وتتقلص الفقاعة تحت تأثير التوتر ، ويتم تقليل حجم الفقاعة ، مما يجعل زيادة الضغط في الفقاعة الصغيرة تسهل انتشار الغاز في الفقاعة داخل السائل الزجاجي. الذهاب ، لأن حجم الغاز المتطور ينخفض ، يزداد الضغط داخل الفقاعة ، ويذوب الغاز جزئيا. هذه العملية حتى النهاية ، تختفي الفقاعة بالكامل. في الإنتاج الفعلي ، تدابير لتسريع توضيح الزجاج:
1 بشكل صحيح زيادة درجة حرارة مرحلة توضيح الزجاج لتمديد فترة التوضيح بحيث يمكن للفقاعات تماما الهروب من سطح الزجاج.
2 إضافة عامل توضيح الزجاج:
آلية عمل عامل التوضيح الزجاجي: عند درجة الحرارة المرتفعة ، يقوم العامل الموضح بنشر الغاز في السائل الزجاجي ، ويخرج الغازات الأخرى في السائل الزجاجي للقضاء على فقاعات السائل الزجاجي.
3 التحكم في الضغط داخل الفرن ليكون الضغط الإيجابي قليلا والحفاظ عليه مستقرة ، وهو أمر مفيد لتصريف الغاز الناعم في السائل الزجاجي.
4 تأكد من توضيح الشعلة في منطقة درجة الحرارة.
5 سطح السائل الزجاجي يوضح البقعة الساخنة ، ويتم تعديل نظام فقاعات الفرن السفلي ونظام السد الحراري للحرارة الكهربائية بشكل معقول.
4. تجانس الزجاج
تجانس الزجاج هو جعل الزي الإجمالي للزجاج في التركيب الكيميائي ، والذي ينعكس في المنتج مع انتقال الضوء الموحد وعدم وجود عيوب شريطية واضحة. العوامل التي تعزز تجانس الزجاج هي:
1. الزجاج المنصهر هو في درجة حرارة عالية لفترة طويلة ، ويتم خلط أجزاء مختلفة من الزجاج المنصهر مع بعضها البعض ، وأخيرا الوصول إلى التوحيد.
2. التأثير المتحرك للحمل الحراري وارتفاع الفقاعة لسائل الزجاج هو أيضا عامل مهم لتعزيز تجانس السائل الزجاجي.
3. إن التحكم في درجة الحرارة المناسبة لتقليل لزوجة السائل الزجاجي مفيد لعملية التجانس ، وهي أقل من درجة حرارة التوضيح.
.4 اﺿﺑط ﺗﻐطﯾﺔ اﻟﻟﮭب ﻓﻲ اﻟﻣﻧطﻘﺔ اﻟﻣﺗﺟﺎﻧﺳﺔ ﻓﻲ ﻓرن اﻟﻣﺟﻣﻊ ﻟﺗﮐون ﻣوﺣدة.
5. تبريد الزجاج
تبريد الزجاج المنصهر هو تبريد سائل الزجاج المنصهر إلى درجة الحرارة المطلوبة لعملية الصب. أثناء عملية التبريد ، يتم صهر الفقاعات الناعمة وإزالتها ، ويكون سائل الزجاج المتجانس في حالة مستقرة لتكوين تدفق سائل ثابت دون عوائق. أدخل مرحلة الصب. في هذه المرحلة يجب التحكم في درجة حرارة المحلول الزجاجي واستقراره. في الواقع ، فإن تحديد وتغيير قيمة درجة الحرارة هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على جودة المنتج. إذا زادت درجة حرارة السائل الزجاجي المتجانس مرة أخرى ، سيتم إنشاء فقاعات صغيرة في السائل الزجاجي ، وهو الغاز الذي يذوب في السائل الزجاجي والترسب مرة أخرى. الظاهرة. يطلق عليه فقاعة ثانوية ، لذلك يتم تنفيذ نظام صارم لمراقبة درجة الحرارة في عملية الإنتاج.
تطبيق الزجاج البورسليكات
1. الأجهزة المنزلية (ألواح زجاجية داخل الفرن ، صواني الميكروويف ، لوحات موقد ، إلخ) ؛
2. الهندسة البيئية ، الهندسة الكيميائية (بطانة مقاوم ، مفاعل كيميائي ، مرآة السلامة) ؛
3. الإضاءة (الزجاج الواقي للأضواء الكاشفة والأضواء الكاشفة عالية الطاقة) ؛
4. توليد الطاقة الشمسية (الخلايا الشمسية الركيزة) ؛
5. الأدوات الدقيقة (المرشحات الضوئية) ؛
6 ، تكنولوجيا أشباه الموصلات (رقاقة ، زجاج العرض) ؛
7. التكنولوجيا الطبية والهندسة الحيوية.
8 ، الحماية الأمنية (زجاج مضاد للرصاص).
