बोरोसिलिकेट ग्लास: विशेषताएं, उत्पादन और अनुप्रयोग

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

पारंपरिक सामग्री को विशेष विशेषताएं देना लंबे समय से एक आम बात रही है। रासायनिक सुरक्षा, बढ़ी हुई गर्मी प्रतिरोध और कठोरता के बेहतर गुणों वाले उत्पादों का उपयोग ऊर्जा, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, निर्माण सामग्री के उत्पादन और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। इसी समय, एक ही आग प्रतिरोधी उत्पादों के आवेदन के संकीर्ण क्षेत्रों को ध्यान के बिना नहीं छोड़ा जाता है। इसलिए, चिकित्सा में, बोरोसिलिकेट ग्लास का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, ऐसे व्यंजन जिनमें से उपयोग करना आसान होता है और इनमें सुरक्षात्मक गुणों की काफी रेंज होती है।

ग्लास रचना

सामग्री के तकनीकी और भौतिक गुण दो कारकों से निर्धारित होते हैं - उत्पादन प्रक्रिया में प्रसंस्करण तकनीक और प्राथमिक तत्व आधार के घटक। मोटे तौर पर, यह ग्लास पारंपरिक सिलिकेट सामग्री के समूह का प्रतिनिधि है, जो ऑक्साइड पर आधारित होते हैं। यह सोडियम कार्बोनेट, क्वार्ट्ज रेत और कैल्शियम ऑक्साइड, यानी चूना पत्थर सहित घटकों की एक मूल सूची है। इसी समय, बोरोसिलिकेट ग्लास को एक और तत्व की संरचना में उपस्थिति से अलग किया जाता है, जिसने संरचना के गैर-मानक गुणों को काफी हद तक निर्धारित किया है। बोरॉन ऑक्साइड को सामान्य सिलिकेट संरचना में जोड़ा जाता है, जो कांच के प्रतिरोध को सुनिश्चित करता हैतापमान में उतार-चढ़ाव। बेशक, आधुनिक चश्मे की संरचना यहीं तक सीमित नहीं है, क्योंकि प्रौद्योगिकीविद तत्वों के सेट को संशोधित करते हैं, अंतिम उत्पादों के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

ग्लास तकनीक

सामान्य तौर पर, बोरोसिलिकेट सामग्री की उत्पादन तकनीक पारंपरिक कांच की उत्पादन तकनीक के समान होती है। मुख्य पिघल को पकाने की प्रक्रिया में, 1300ºC से अधिक तापमान वाली भट्ठी इकाइयों का उपयोग किया जाता है। तरल द्रव्यमान को विशेष धातु पैनलों पर ढाला जाता है। फ्लोट प्रक्रिया तकनीक के अनुसार, शीट बोरोसिलिकेट ग्लास निर्दिष्ट आयामों के साथ निर्मित होता है। इस पद्धति की ख़ासियत यह है कि परिणामी शीट को काटा नहीं जाता है और न ही ठीक किया जाता है, बल्कि अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा तैयार रूप में उपयोग किया जाता है।

ऐसे चश्मों से, डबल-घुटा हुआ खिड़कियां, दरवाजे, और कुछ मामलों में, अग्निरोधक विभाजन आगे इकट्ठे किए जाते हैं। ऐसे चश्मे के उत्पादन में शामिल उद्योगों का एक बड़ा हिस्सा तैयार व्यंजनों के निर्माण पर केंद्रित है। ये टेस्ट ट्यूब, बर्तन, कटोरे और दवा में इस्तेमाल होने वाली अन्य वस्तुएं और अनुसंधान केंद्रों की तकनीकी सहायता हो सकती हैं। विशेष उपकरणों पर, सिल्लियों की यांत्रिक कटिंग और पॉलिशिंग की जाती है, जिससे बाद में विभिन्न रूपों में प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ प्राप्त होते हैं। दरअसल, इस सामग्री के निर्माण और पारंपरिक सिलिकेट एनालॉग्स के बीच मुख्य अंतर उच्च तापमान पर वर्कफ़्लो का संगठन है।

मुख्य विशेषताएंशीशा

इस प्रकार का ग्लास कई गुणों और प्रदर्शन विशेषताओं में फायदेमंद होता है। सबसे पहले, यह पर्यावरण की एक विस्तृत तापमान सीमा है जिसमें कांच का उपयोग किया जा सकता है। मानक के रूप में, सामग्री -80ºC तक ठंढ का सामना करती है और 525ºC तक गर्म होती है। प्रयोगशाला स्थितियों में संचालन के दृष्टिकोण से, रासायनिक प्रभावों का प्रतिरोध पहले आता है। यह ये गुण हैं जो एक चिकित्सा टेस्ट ट्यूब से संपन्न हैं। अपनी जड़ता के साथ बोरोसिलिकेट ग्लास उपयोगकर्ता के लिए एसिड, लवण, क्षार और कार्बनिक यौगिकों से सामग्री की मज़बूती से रक्षा करने के लिए पर्याप्त है। इस सामग्री की यांत्रिक स्थिरता भी नोट की जाती है। चूंकि बोरोसिलिकेट बैकिंग का घनत्व कारक सिलिकेट ग्लास की तुलना में अधिक है, इसलिए यह शारीरिक क्षति के जोखिम से बेहतर रूप से सुरक्षित है। इसके अलावा, मजबूत थर्मल प्रभाव कांच की सतह को छोटे टुकड़ों में नष्ट नहीं करते हैं, लेकिन पैनलों को तोड़ देते हैं, जो कुंद और सुरक्षित किनारों का निर्माण करते हैं।

समस्या का आकार और प्रारूप

विशेषीकृत कांच के बने पदार्थ आमतौर पर प्रयोगशालाओं और चिकित्सा उद्यमों के आदेश के तहत निर्मित होते हैं। हालांकि, शीट सामग्री का उत्पादन कुछ रिलीज मानकों के लिए प्रदान करता है। विशेष रूप से, ग्लास पैनल की मोटाई 6-12 मिमी हो सकती है। इस मामले में, त्रुटि आमतौर पर 0.3 मिमी से अधिक नहीं होती है। अधिकतम प्रारूप जिसमें शीट गर्मी प्रतिरोधी ग्लास का उत्पादन किया जाता है, वह 150x300 सेमी के आकार द्वारा दर्शाया जाता है। लेकिन, फिर से, विशेष आदेश द्वारा, कई उद्यम, यदि तकनीकी रूप से संभव हो, तो इन मापदंडों का विस्तार करेंउत्पादन। न्यूनतम मूल्यों के लिए, इस तरह के कांच के उत्पादन की सबसे छोटी इकाई के रूप में 10x10 सेमी प्रारूप पर विचार करने की प्रथा है।

आवेदन क्षेत्र

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, सामग्री की विशेषताएं प्रयोगशालाओं में उपयोग के लिए, चिकित्सा कार्यालयों को लैस करने आदि के लिए सबसे उपयुक्त हैं। ऐसे उद्देश्यों के लिए, निर्माता फ्लास्क, बर्तन, टेस्ट ट्यूब और अन्य उत्पादों का उत्पादन करते हैं। बोरोसिलिकेट ग्लास वैक्यूम ट्यूब, विशेष भौतिक विशेषताओं के अलावा, एक डिज़ाइन सुविधा भी है। हालांकि बाहरी रूप से ऐसा लग सकता है कि यह एक ट्यूब है, वास्तव में उनमें से दो हैं और वे एक वैक्यूम बनाते हैं। इस प्रकार का शीट ग्लास भी अपना आवेदन पाता है। यह आमतौर पर विभाजन के रूप में, ऑप्टिकल तकनीक में और सुरक्षात्मक बाधाओं वाले कमरों को लैस करते समय उपयोग किया जाता है।

अग्निरोधक बोरोसिलिकेट ग्लास

अग्नि प्रतिरोध के गुणों को विशेष रूप से अत्यधिक महत्व दिया जाता है - बोरोसिलिकेट सामग्री की प्रमुख विशेषताओं में से एक। निर्माता ग्लेज़िंग के लिए विशेष पैनल और उन्नत सुरक्षात्मक गुणों के साथ दरवाजे और खिड़की के पैनल का उत्पादन करते हैं। उसी समय, उदाहरण के लिए, स्पाइडर ग्लेज़िंग न केवल आग प्रतिरोधी गुणों से, बल्कि यांत्रिक प्रतिरोध द्वारा भी प्रतिष्ठित है। मानक प्लास्टिक विंडो सिस्टम के एक पूरे सेट में, गर्मी प्रतिरोधी ग्लास का भी उपयोग किया जाता है, जो थर्मल सुरक्षा प्रदान करता है। छत और फर्श की सतहों को सजाने के लिए आग प्रतिरोधी सामग्री भी लोकप्रियता प्राप्त कर रही है।

कांच के उपयोग पर प्रतिबंध

अनुकूल तकनीकी और परिचालन गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला के बावजूद,बोरोसिलिकेट उत्पादों के उपयोग पर कुछ प्रतिबंध हैं। खुली लौ के साथ बातचीत के लिए, सामग्री एक घंटे से अधिक समय तक आग पकड़ने में सक्षम नहीं है। यह अति सूक्ष्म अंतर अग्नि सुरक्षा के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं वाले कमरों में ऐसे कांच के उपयोग की अनुमति नहीं देता है। अन्य अनुप्रयोगों के लिए भी सीमाएँ हैं। विशेष रूप से, प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ हाइड्रोफ्लोरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के संपर्क का सामना नहीं करते हैं। कास्टिक क्षार, जिसका प्रभाव उच्च तापमान द्वारा प्रबलित होता है, फ्लास्क के साथ टेस्ट ट्यूब को भी नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। अपने आप में, अत्यधिक तापमान की स्थिति कांच को नष्ट नहीं करती है, लेकिन अचानक परिवर्तन सामग्री को समय पर संरचना को अनुकूलित करने की अनुमति नहीं देते हैं।

निष्कर्ष

बोरोसिलिकेट ग्लास उत्पादों को लक्षित रासायनिक और अग्नि सुरक्षा के लिए एक विशेष सामग्री के रूप में नहीं माना जाना चाहिए। हम कह सकते हैं कि ये माध्यमिक और यहां तक कि सहायक विशेषताएं हैं जो पारंपरिक उत्पादों को व्यावहारिकता बढ़ाने के लिए संपन्न हैं। फिर भी, सुरक्षात्मक गुणों के अलावा, बोरोसिलिकेट ग्लास, पारदर्शिता और प्रकाश संचरण जैसे गुणों को बरकरार रखता है। इसलिए, यांत्रिक प्रतिरोध, अग्नि प्रतिरोध और पारभासी का संयोजन हमें सामग्री को अद्वितीय मानने की अनुमति देता है। कम से कम प्रयोगशाला के कांच के बने पदार्थ तो यही हैं, जो उपरोक्त विशेषताओं के अलावा इष्टतम जड़ता भी रखते हैं।