Sticlă borosilicată

Sticlă borosilicată
General
Nume tradiționale pyrex
Proprietăți fizice
Densitate 2,23 g/cm³
Proprietati termice
Oud. capacitate termică 830 J/(kg K)
Conductivitate termică 1,2 W/(m K)
Coeff. temp. extensii 3⋅10 −6
Proprietăți chimice
Constanta dielectrică 4.6
Proprietati optice
Indicele de refracție 1.5
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Sticlă borosilicată - sticlă silicată  , în care componentele alcaline din materie primă sunt înlocuite cu oxid de bor (B 2 O 3 ). Se deosebește de sticla obișnuită prin rezistența termică crescută și rezistența crescută la deteriorarea mecanică. Sintetizată pentru prima dată de Otto Schott în 1887.

Oxidul de bor este introdus în compoziția ochelarilor optici pentru a influența natura dependenței indicelui de refracție de lungimea de undă a luminii [1] .

Coeficientul de dilatare termică

Sticla borosilicată are un coeficient de dilatare termică de aproximativ trei ori mai mic decât cel al sticlei sodo-var. Dintre pahare, acest coeficient este mai mic doar pentru sticla de cuarț (de aproape 10 ori). Acest lucru previne crăparea sticlei în timpul schimbărilor bruște de temperatură. Acest lucru determină, de asemenea, utilizarea sa ca agent de stingere a incendiilor și în alte cazuri în care este necesară stabilitate termică. Deoarece factorul de densitate al bazei de borosilicat este mai mare decât cel al sticlelor de silicat, este mai bine protejat de riscul de deteriorare fizică. Se realizează astfel o creștere a rezistenței chimice și o scădere a coeficientului de dilatare termică liniară  - până la 3,1⋅10 -6 °C -1 la 20 °C pentru cele mai bune probe domestice [2] .

Utilizare

Artiștii din sticlă folosesc sticla borosilicată pentru a realiza diverse compoziții în flacăra unui arzător. Din el sunt suflate pahare de vin artistice decorative scumpe, pahare, vaze, decantoare, figurine etc.. Din el se fac și bijuterii, adesea combinate cu metale prețioase.

În viața de zi cu zi, pentru fabricarea de vase pentru foc deschis, ceainice. Este folosit ca material pentru sticlăria de laborator, precum și pentru industria chimică [3] și alte industrii, de exemplu, ca material schimbător de căldură pentru centralele termice. De asemenea, folosit pentru a face slide-uri pentru chitară .

De asemenea, sticla borosilicată poate fi folosită pentru realizarea pipetelor pentru ICSI , biopsie blastomerică , care se efectuează pentru diagnosticul genetic preimplantare folosind celule de biopsie ca material genetic. Există 3 variante de pipete cu un diametru interior de la 4 µm la 7,5 µm. Pipeta are o lungime de 60 până la 75 mm și are un unghi de teșire de 30°. Pipetele sunt destinate unei singure utilizări.

Sticlele borosilicate de diferite compoziții constituie o parte semnificativă din clasele de ochelari optici . În special, clasa de borosilicați include astfel de tipuri de ochelari de coroană optică precum ușoare (LK), obișnuite (K), grele (TK) și coroană de baritic (BK), precum și coroană silex (KF). La rândul lor, fiecare dintre aceste tipuri include mai multe mărci diferite de sticlă produsă de industrie [1] .

Nu numai lentilele sunt fabricate din sticlă borosilicată, ci și oglinzile pentru telescoape reflectorizante . Motivul pentru aceasta este combinația dintre preț și coeficient scăzut de dilatare termică. La începutul secolului al XX-lea, era cel mai bun material pentru aceste scopuri. Cerodur și sticla ceramică sunt în prezent cele mai bune materiale , dar sunt mai scumpe decât pyrexul.

Sticla borosilicată cu un coeficient de dilatare termică liniară de 2,8⋅10 −6 °C −1 fabricată de Ohara Corporation este utilizată pentru fabricarea oglinzilor pentru Telescopul Giant Magellanic (GMT) [4] .

Note

  1. 1 2 Nemilov S. V. Știința materialelor optice: ochelari optici. - Sankt Petersburg. : Universitatea de Stat din Sankt Petersburg ITMO , 2011. - S. 78-79. — 175 p.
  2. Emelyanov E. V. Analiza regimurilor de temperatură ale elementelor telescopului BTA de 6 m și volumul turnului  // Buletin astrofizic. - 2015. - T. 70 , Nr. 3 . - S. 387 .
  3. Heinz G. Pfaender. Ghidul Schott pentru sticlă . - P. 25, 123-125. Arhivat pe 18 martie 2022 la Wayback Machine
  4. Bouchez AH, McLeod BA, Acton DC, Kanneganti S., Kibblewhite EJ, Shectman SA, van Dam MA The Giant Magellan Telescope Phasing System  . Consultat la 12 noiembrie 2015. Arhivat din original la 20 decembrie 2016.