Borosilikat Camın Ne Olduğunu Biliyor Musunuz?

Önceki yazımızda Alüminyum-Silika Cam'ı ele almıştık. Alüminyum-Silika Cam'ı düşündüğümüzde aklımıza ilk gelen şey mükemmel geçirgenliği, yüksek berraklığı ve yüksek renk üretimidir. Örneğin, Corning'in Gorilla'sı çok ünlü bir Alüminyum-Silika Cam markasıdır.

Daha sonra Borosilikat Cam, ilk önce neyi vurgulayalım? Elbette, ultra düşük bir termal genleşme katsayısına sahiptir (sıradan camın üçte biri), bu da borosilikat camın yüksek sıcaklığa ve termal şoka karşı mükemmel bir dirence sahip olduğu anlamına gelir.

I. Borosilikat cam nedir? Bileşimi nedir?

Cam Şirketi%5-13 (m/m) oranında bor trioksit (B-2O-3) içeren borosilikat cam olarak adlandırılan, bileşenlerde SiO2 > %78 ve B2O3 > %10 olduğunda yüksek silika-bor camı kullanılan, performansında çok belirgin avantajlara sahip olan bir camdır.

Dört çeşidi vardır:

1, düşük alkali borosilikat cam: düşük R2O, yüksek SiO2 camı, küçük doğrusal genleşme katsayısı, küçük dispersiyon, iyi kimyasal kararlılık, yüksek termal kararlılık, iyi elektrik yalıtımı içeren SiO2-B2O3-R2O bileşimini ifade eder, eski cam (Pyrex gibi), ısıya dayanıklı pişirme kapları, ampul camı, nötr cam, elektro-vakum camı, optik cam, LCD alt tabakası, güneş panelleri ve toplayıcılar olarak kullanılır.

2, alkali toprak borosilikat cam: SiO2-B2O3-RO bileşimi, SiO2-B2O3-PbO bileşimi, optik camın hazırlanmasında kullanımı, düşük sıcaklık sır; kristal toz lehimlemede, katot ışın tüpü (CRT) sızdırmazlığında kullanılan SiO2-B2O3-PbO/ZnO bileşimi; doğrultucular için SiO2-B2O3-ZnO bileşimi, elektronik cihazların pasifleştirilmesi.

3, lantan borosilikat cam: SiO2-B2O3-La2O3-RmOn kompozisyonunu ifade eder, örneğin SiO2-B2O3-La2O3-CaO-ZnO-ZrO2 kompozisyonu yüksek kırılma indisine, düşük dağılıma, daha iyi kimyasal sıcaklığa, daha düşük geçirgenlik kaybına sahiptir, optik cam olarak kullanılır.

4, nadir toprak katkılı borosilikat cam: SiO2-B2O3-RmOn temel bileşim olarak, katkılı Pr, Nd lazer camı, katkılı Au, Ag, Cu, doğrusal olmayan optik cam, CdS, ZnS'ye göre ışık yayan cam: Mn nanokristalleri.

Bu nedenle borosilikat cam çok düşük termal genleşme katsayısına, iyi termal ve kimyasal kararlılığa ve mekanik özelliklere sahip olup, aynı zamanda uyarlanabilirlik ve düşük maliyet avantajlarına da sahiptir.

Bunu görünce termal genleşme katsayısının ne anlama geldiğini anlamamış olabilirsiniz?

Cam için yüksek veya düşük termal genleşme katsayısı ne anlama gelir?

Öncelikle ısıl genleşme katsayısı kavramına bakalım:

"Termal genleşme katsayısı, bir cismin sıcaklıktaki bir değişim nedeniyle genleşmesi ve büzülmesi olgusunu ifade eder. Değişme yeteneği, eşit basınçta (p belirli) sıcaklıktaki birimlik bir değişim nedeniyle uzunluk miktarındaki değişim açısından ifade edilir."

Bu ifade ne anlama geliyor?

Basitçe söylemek gerekirse, cam yüksek sıcaklıklarda genleşir!

Peki sonsuza kadar genişleyebilir mi? Olamaz! Çünkü cam belli bir noktaya kadar genişlediğinde patlar.

Bu nedenle, sıcaklık ne kadar yüksek olursa camın o kadar az genleştiğini, daha ince veya neredeyse hiç genleşme olmadığını, o zaman camın daha kararlı olduğunu biliyoruz. Termal genleşme katsayısı ne kadar düşükse.

Örnek olarak borosilikat camın fiziksel ve kimyasal özelliklerine bakalım:

Borosilikat cam, iyi termal kararlılık, termal ve soğuk şoka dayanıklılık, kimyasal kararlılık, mekanik, teknolojik ve optik özellikler gibi birçok mükemmel özelliğinden dolayı günümüzde optik pillerde, ilaç camlarında, mutfak eşyalarında, optoelektronikte ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.