با استثنایی آن مشخص می شود مقاومت در برابر دمای بالا و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیاییشیشه آلومینوسیلیکات در بسیاری از کاربردهای صنعتی، تجاری و شخصی مفید واقع شده است.
این ماده معدنی حاوی 57-60 درصد دی اکسید سیلیکون (SiO2) و دی اکسید آلومینیوم 16-20٪ (Al2O3همراه با مقادیر کمی از 5-7٪ آهک (CaO)، 6-12٪ اکسید منیزیم (MgO)، تری اکسید بور (B)2O3) از جمله کاتیون های دیگر.
خواص شیشه آلومینوسیلیکات
برخی از خواص ضروری شیشه آلومینوسیلیکات به شرح زیر است:
مقاومت بالا و مقاومت در برابر خراش
شیشه آلومینوسیلیکات در ساخت بخشی از دستگاه های تلفن همراه معروف است که خواص آن است ایده آل برای مقاومت در برابر خراش هایی که در دستگاه های تلفن همراه رایج است.
محتوای قلیایی بالا در شیشه آلومینوسیلیکات باعث می شود که این ماده به طور ذاتی قوی باشد. مشخصات مکانیکی این ترکیب شیشه ای خاص در دمای 20 درجه سانتیگراد به شرح زیر است:
- سختی ویکرز = 480 – 670 HV
- سختی Knoop = 500 – 640 HK2
- مدول برشی = 26 – 31.7 مگاپاسکال
مقاومت در برابر دمای بالا
در دمای بازپخت تا 800 درجه سانتیگراد و دمای نرم شدن ویکات تا 1010 درجه سانتیگراد، شیشه آلومینوسیلیکات مقاومت حرارتی نسبتاً بالایی در مقایسه با سایر مواد شیشه ای مشابه دارد. در واقع مقاومت دمایی آن با سرامیک قابل مقایسه است.
- دمای انتقال شیشه ای = 620 – 790 درجه سانتی گراد
- هدایت حرارتی = 0.91 – 1.1 W/(m·K)، در 20 درجه سانتی گراد
انبساط حرارتی بالا
ضریب انبساط حرارتی آن 9.8×10 است-6 1/K (در دمای 300 درجه سانتیگراد) مواد را در همان رتبه مواد مورد استفاده در الکترودها قرار می دهد. در نتیجه، شیشه آلومینوسیلیکات ممکن است به عنوان ماده آب بندی در سیستم ها و تجهیزات داغ نیز استفاده شود.
مقاومت در برابر تخریب شیمیایی
دوام شیمیایی شیشه آلومینوسیلیکات در مطالعات تایید شده است. سرعت انحلال این ماده در 10 کم است-4 g/(m2· روز) تحت شرایط اشباع.
تولید و فرآوری
آلومینوسیلیکات در طبیعت به عنوان زئولیت، یک ماده معدنی ریز متخلخل که معمولاً برای جذب و به عنوان کاتالیزور استفاده می شود، وجود دارد. با این حال، به دلیل افزایش تقاضا برای شیشه آلومینوسیلیکات، تولید انبوه این ماده ضروری است.
فرآیند تولید شیشه آلومینوسیلیکات پیچیده تر از شیشه بوروسیلیکات است، اما خواص برتر آن بیش از جبران هزینه و تلاش در تولید است.
ماده شیشه ای ممکن است به طیف وسیعی از محصولات تبدیل شود، عمدتاً زمانی که با ترکیبات دیگری ترکیب می شود که خواص ذاتی آن را تقویت یا افزایش می دهد:
- E-glass زمانی تشکیل می شود که اکسید بوریک به شیشه آلومینوسیلیکات خاک قلیایی اضافه شود. نتیجه یک شیشه کامپوزیت با مقاومت الکتریکی، ضریب شکست و چگالی بالاتر است.
- شیشه آلومینوبروسیلیکات یک نسخه اصلاح شده از شیشه بوروسیلیکات است که مقداری اتم بور با آلومینیوم جایگزین شده است.
- گوریلا گلس نام تجاری شیشه آلومینوسیلیکات است که از طریق فرآیند تبادل یونی از نظر شیمیایی تقویت می شود. در طول تولید، شیشه در نمک پتاسیم مذاب با دمای 400 درجه سانتیگراد غوطه ور می شود که اتم های سدیم موجود در شیشه توسط پتاسیم از آن جابجا می شوند. نتیجه یک شیشه با استحکام سطحی تشدید شده و همچنین مقاومت در برابر ترک و خراش است.
کاربردهای شیشه آلومینوسیلیکات
صفحه نمایش شیشه ای برای دستگاه های تلفن همراه
یکی از محبوب ترین کاربردهای شیشه آلومینوسیلیکات در زمان های اخیر در صنعت دستگاه های تلفن همراه به دلیل خواص شیمیایی تقویت شده و مقاوم در برابر شکستگی آنها در عین حفظ ظاهر براق شیشه بر روی پلاستیک است. پیشرفت در فرآیند تولید باعث شده تا شیشه در صفحات نازک تولید شود و به عنوان یک مجرای عالی بین انگشتان ما و دستگاه در صفحه نمایش لمسی عمل کند.
سیستم های دمای بالا
با مقاومت در برابر دمای بالا، این ماده در چندین کاربرد در دمای بالا مفید شده است:
- ظرف شیشه ای لامپ هالوژن: شیشه آلومینوسیلیکات در لامپ های شیشه ای و ظروف لامپ های هالوژن جایگاهی پیدا کرده است.
- لوله دماسنج برای سیستم های دمای بالا: شیشه های معمولی ممکن است در مایعات بسیار زیاد نرم یا ضعیف شوند، بنابراین استفاده از شیشه آلومینوسیلیکات به عنوان ماده ای برای دماسنج ممکن است این مشکل را حل کند.
- لوله های جرقه زنی: این ماده می تواند مقدار قابل توجهی شوک حرارتی را در سیستم های جرقه زنی تحمل کند.
- ظروف و وسایل آشپزی: برخی از ظروف آشپزخانه حاوی شیشه آلومینوسیلیکات هستند، البته به دلیل ملاحظات هزینه به شکل خالص نیستند.
آیا علاقه مند به استفاده از شیشه آلومینوسیلیکات در محصولات خود هستید؟ اکنون تامین کنندگان پیشرو را با سؤالات خود بیابید و با آنها تماس بگیرید.