Vidro de borossilicato

O vidro de borosilicato , vidro de borossilicato ou borosilicato, é um vidro especial que suporta temperaturas razoavelmente altas . Este tipo de vidro tem uma temperatura de trabalho intermédia entre tradicionais à base de soda copos e vidros de cristal à base de chumbo . Esses vidros têm baixo coeficiente de expansão térmica e são menos sensíveis a choques térmicos. Eles também têm boa resistência química.

Benefícios

Suas qualidades podem ser resumidas nos seguintes três pontos:

Vidro neutro com alta resistência hidrolítica .
Vidro duro com alto ponto de amolecimento.
Vidro ligeiramente expansível resistente a choques térmicos.

Composição

70% a 80% de sílica (SiO 2 )
7% a 13% de trióxido de boro (B 2 O 3 ).
4% a 8% de óxidos alcalinos (Na 2 O; K 2 O)
2% a 7% de alumina (Al 2 O 3 )
0% a 5% de outros óxidos alcalinos (CaO, MgO ...)

O vidro de borosilicato deve o seu nome aos dois compostos mais abundantes, sílica e boratos .

Propriedades térmicas

Este vidro é resistente a choques térmicos, mesmo em grandes espessuras. Ele pode ser usado para pedir as temperaturas de 1500 ° C .

Porém, ao atingir essas temperaturas, recomenda-se monitorar cuidadosamente o resfriamento, que deve ser feito de forma lenta e gradativa, principalmente se o objeto for grosso.

Propriedades físicas

Este vidro é estritamente elástico linear: segue a lei de Hooke até a falha .

É muito resistente à água e à maioria dos produtos químicos, com exceção do ácido fluorídrico (HF), ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) e soluções alcalinas que atacam o vidro. 'Mais facilmente do que a concentração desses produtos e / ou a temperatura são Alto.

Propriedade	Valor	Observação
Índice de refração de luz laranja (587 nm)	$n = 1 {,} 473$
Número de Abbe	$\ nu = 65$
Massa volumica	$\ rho = 2 {,} 23 ~ {\ mathrm {g / cm ^ {3}}}$	Cerca de 10% mais leve que o vidro da janela
Módulo de Young	${\ displaystyle E = 64 ~ {\ rm {GPa}}}$
Número dielétrico relativo	$\ varejpsilon _ {{\ text {r}}} = 4 {,} 6$
Coeficiente de expansão	$\ alpha = 3 {,} 3 \ cdot 10 ^ {{- 6}} ~ {\ mathrm {K ^ {{- 1}}}}$	Cerca de 40% do valor do vidro de janela
Condutividade térmica	$k = 1 {,} 2 ~ {{\ rm {W / (K \ cdot m)}}}$	Semelhante ao cimento
Capacidade de calor	$C = 830 ~ {{\ rm {J / (kg \ cdot K)}}}$
Temperatura máxima de trabalho	${\ displaystyle T _ {\ rm {max}} = 1500 ~ {\ rm {^ {\ circ} C}}}$
Temperatura de transição	$T _ {{{\ rm {vidro}}}} = 525 ~ {{\ rm {^ {\ circ} C}}}$
Temperatura de amolecimento	$T = 825 ~ {{\ rm {^ {\ circ} C}}}$

Utilitário

Esses vidros tiveram um apogeu técnico entre 1920 e 1980, particularmente na indústria química e laboratórios científicos: em particular, o espelho de 500 cm do telescópio CalTech em Mount Palomar foi fundido em vidro de borosilicato de baixa expansão pela Corning entre 1934 e 1936.

O vidro borosilicato é amplamente utilizado na indústria nuclear . Os resíduos radioativos são derretidos neste vidro e o todo é despejado em tambores de aço inoxidável . Também é utilizado como componente principal de coletores solares térmicos com tubo de vácuo .

Limpeza

O vidro borosilicato, que se adapta a altas temperaturas, vai facilmente à máquina de lavar louça e resiste aos produtos de limpeza mais corrosivos.

Notas e referências

Vantagem técnica apreciável para suas aplicações, por exemplo com maçarico, e que dispensa um recozimento longo e progressivo, até mesmo uma manutenção drástica na temperatura.
(em) " Caltech Astronomy: History - 1908-1949 " , Caltech, ind. (acessado em 27 de maio de 2016 )