高硼硅玻璃

一种强化耐火性能的玻璃
硼硅玻璃(high borosilicate glass),又称3.3硼硅玻璃,是以氧化钠(Na2O)、氧化硼(B2O3)、二氧化硅(SiO2)为基本成分的一种玻璃。该玻璃成分中硼硅含量较高,分别为硼12.5%~13.5%,硅78%~80%,故被称为高硼硅玻璃。[1]而且,高硼硅玻璃所含的亚铁离子很少,是一种清澈透明的无色玻璃。高硼硅玻璃主要具备重量轻、抗热冲击性强等特点,并因含碱量低,可以作为一种高绝缘体[8][9]
1887年,奥托·肖特研发出硼硅酸盐玻璃,这种玻璃具备优异的耐热性、耐化学性以及出色的耐热冲击性,并因此从1891年起,逐渐得到了较为广泛的应用,比如,专业温度计、实验室玻璃器皿、照明、医药行业玻璃包装等。[10][11]而当时间来到1993年,德国肖特公司还推出了高硼硅浮法玻璃,其拥有更出色的防火性能。[5]1952年,中国开始采用[gān]埚炉手工成型生产小型高硼硅玻璃化工设备,并在1958年从德国引进全套技术设备,采用玻璃池炉熔化连续生产高硼硅玻璃产品,以及在1971年,通过技术攻关,实现了池炉垂直下拉法大规模生产高硼硅玻璃管材。2019年,中国建材集团成功生产了高品质高硼硅4.0防火玻璃[6][5]
硼硅玻璃主要有钠硼硅玻璃、铝硼硅玻璃等类别,其在生产制备中,将会涉及到熔制、成型、退火等重要的生产工序或工艺。[12][6][13]高硼硅玻璃以其低热膨胀系数、高硬度、良好的耐磨性、高导热性、高电阻率和出色的化学稳定性而闻名。这些特性使其成为制造显示玻璃和防弹玻璃等理想材料,并在高层建筑的防火系统、光伏电池以及化工、航天、军事、家用电器和医疗设施等多个领域中发挥着重要作用。[9][6][14]

历史沿革

研发探索