پرش به محتوا

معرفی شیشه‌های بروسیلیکاته و کاربرد آن‌ها

بسیاری از شیشه‌آلات آزمایشگاهی، صنعتی و خانگی امروز از شیشه‌های به اصطلاح بوروسیلیکاتی سخت ساخته می‌شوند که دارای نام‌های تجاری مختلف مانند پیرکس، سیماکس، ترکس و غیره هستند. همگی آن‌ها دارای ضریب انبساط حرارتی 3.3 بوده و به نام شیشه‌ی 3/3 نیز شناخته می‌شوند. این شیشه‌ها دارای مقاومت شیمیایی بالا بوده و در میان شیشه‌های تجاری بهترین مقاومت را در برابر تغییرات ناگهانی دما (شوک حرارتی) از خود نشان می‌دهند. سایر خواص آن‌ها نیز طوری تنظیم‌شده است که برای کاربردهای موردنظر کاملاً مناسب باشند. این نوع شیشه برای نخستین بار توسط شرکت کیورینگ آمریکا در سال 1915 در یک گواهی ثبت اختراع معرفی شد.

اکسیدAB1B2CDE
SiO27080.680.9908590
B2O3201312.9612.55
Al2O3421.812
Na2O44.44.431.5
Li2O3
Sb2O31
شیشه‌های معرفی شده در patent  کمپانی کورنینگ تحت شماره (us patent 36  136T 1915) (% وزنی)

ابتدا از میان این شش ترکیب، تنها دو نوع از گروه B (B1 وB2) به نام تجاری پیرکس کاربرد پیدا کردند و سپس با نام تجاری گوناگون با تغییرات جزئی در ترکیب در تمام دنیا گسترش یافتند. برای اینکه شیشه‌های مختلف این گروه را، که در کشورهای مختلف و کارخانه‌جات متفاوت ساخته می‌شوند، به راحتی بتوان بدون آنکه تنش‌های خطرناکی در آن‌ها ایجاد شود، به یکدیگر جوش داد ، ISO آن‌ها را به نام گروه شیشه بوروسیلیکات سخت برای ساخت ظروف آزمایشگاهی و لوله و شیشه‌های صنعتی با ذکر ضریب انبساط حرارتی 3.3 استاندارد کرده است. شیشه‌هایی که α آن‌ها بالاتر از 6 –10 ×4.3  باشد، در این گروه پذیرفته نمی‌شوند.

ترکیب این‌گونه شیشه‌ها  به دلیل حفظ خواص منحصربه‌فرد آن‌ها شامل مقاومت شیمیایی بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی، تمایل بسیار اندک به تبلور و سهولت قابل‌قبول برای مکار کردن، فقط در محدوده بسیار کمی قابل‌تغییر است. گاه تغییرات ترکیبی بسیار اندک ممکن است باعث به هم خوردن تعادل بهینه خواص گردد.به ویژه جدایش فازی که یکی از نقاط ضعف این‌گونه شیشه‌ها محسوب شده و محدود کردن آن از نظر مقاومت خوب شیمیایی بسیار مهم است، نسبت به تغییرات ترکیبی بسیار حساس است.

بنابراین از زمان تدوین patent  اولیه تاکنون فقط تغییرات بسیار کمی در فرمولاسیون‌های مربوطه داده شده است. شیشه‌های امروزی از نظر وزنی در محدوده‌های ترکیبی زیر قرار دارند.