Введение.
Среди всего разнообразия составов стёкол, особое место занимают стёкла имеющие в своём составе бор. Боросиликатные стёкла – это стёкла с низким содержанием щелочных компонентов, высоким оксида кремния (SiO2) и значительным содержанием оксида бора (B2O3). Борный ангидрид в составе стекла действует как плавень, что позволяет уменьшать количество щелочных компонентов без повышения температуры плавления. Введение оксида бора также, обеспечивает снижение ТКЛР стекол, у боросиликатных стёкол он наименьший после кварцевого стекла. Также эти составы имеют хорошую химическую стойкость и ряд качеств дающих возможность использовать их в электротехнике. Перечисленные свойства дают возможность для изготовления новых видов стеклянных изделий, таких как стеклянные трубы и трубки, химико-лабораторная и домашняя кухонная посуда, рабочие колёса центробежных насосов, электрические изоляторы и т.д.
Первые боросиликатные стёкла получил немецкий химик Отто Фридрих Шотт (Schott) в 1887 году. А в 1893 эти стёкла стали выпускать под торговой маркой "Duran"и «Pyrex®». На сегодняшний день в группе боросиликатных стёкол имеется четыре типа стекла, которые в больших количествах выпускаются в промышленности, это стекло типа «Е», типа «С», нейтральное стекло и стекло типа «Pyrex®».
Стекло типа «Е» - это алюмоборосиликатное стекло. Этот тип стекла обладает хорошими изоляционными свойствами и применяется в основном для производства стекловолокна, из которого в дальнейшем изготавливают электроизоляционные ткани. Также этот вид стекла применяется для производства стеклопластиков.
Стекло типа «С» - стекло содержащее по мимо оксида кремния, оксида бора и оксида алюминия ещё и некоторое количество щелочных оксидов. Меняя соотношение между количеством ангидрита бора и щелочным компонентом можно получать различные значение ТКЛР стекла, что даёт возможность использовать этот вид стекла как электровакуумное.
Нейтральное стекло – также принадлежит к группе боросиликатных стёкол. Основная область применения это медицина, из него изготавливают различные ампулы для хранения медикаментов и крови. Одним из основных требований, предъявляемых к этим стеклам, является их химическая стойкость. Стекло не должно взаимодействовать с препаратами, с которыми оно находится в непосредственном контакте.
Стекло типа «Pyrex®» - это специальное стекло, обладающее высокой степенью термостойкости, механической прочности и химической стойкостью.Стекло применяется для изготовления химико-лабораторной посуды, осветительных приборов.
На основе состава стекла «Pyrex®» в немецкой компании Schott совместно с японской компаний ( асахи) было получено стекло BOROFLOAT® 33. Основные различия этих стёкол в химическом составе и способах производства.
Различия в химическом составе заключаются в количестве щелочных компонентов и содержании различных примесей (прежде всего это оксиды железа). Оксиды железа, присутствуя в стекле, снижают его пропускную способность в ультрафиолетовой области спектра. В стекле
BOROFLOAT® 33, содержится в три раза меньше оксидов железа, чем в стекле марки Pyrex®, поэтому это стекло имеет более высокие оптические характеристики.
Стекло марки Pyrex®, производится либо прокатом, либо литьём, при этом неизбежно поверхность стекла получается шероховатой и требует последующей полировки.
BOROFLOAT® 33 - это первое боросиликатное стекло полученное флоат методом. Производство стекла этим методом гарантирует высокое качество поверхности, что даёт ряд преимуществ перед стеклом Pyrex®.
Обычно для флоат метода используют печи производительностью до 1000 тон в сутки, в случае боросиликатных стёкол используют мини-флоат способ и печи производительностью от 20 до 50 тонн в сутки. Это предполагает определённые технологические сложности.
На сегодняшний день производство стекла BOROFLOAT® 33 является перспективным направлением в стеклоделии. Благодаря своим уникальным качествам эта марка является востребованной, но технологические сложности процесса производства не позволяют организовать широкомасштабное производство. Лишь немецкая компания Schott занимается производством дано вида стекла. В России аналогов данному производству нет.
