高硼矽玻璃板,它的代表产品就是肖特的Borofloat33®,Borofloat33®除了二氧化矽占比80%左右,它含氧化硼大约在13%。实际上,含硼的玻璃有不少,含硼量大的称之为高硼矽玻璃,高硼矽玻璃包括康宁的Pyrex(7740)、Eagle系列和肖特的Borofloat33®、Supremax®、Duran®(备注:玻璃管)、AF32等。
玻璃有种特性,被高能辐射后会发出电磁辐射,这种性能被称为荧光反应。荧光取决于材料的纯度、结构特性、辐射的能量和激发波长,比起钠钙玻璃,高硼矽的荧光现象远远低于钠钙平板玻璃。所以在某些成分检测或是生物领域,要减少荧光影响,则需要选择BF33。
较好的光学性能让它广泛应用于精密仪器(光学滤光片)、半导体技术(晶片,显示玻璃)、医学技术、生物工程、光学、光电子学、光子学以及分析设备等领域。
光学常用的一些数值,阿贝值 (ve = (ne – 1) / (nF‘ – nC‘))为65.41,折射率 (nd (λ587.6 nm))约为1.47140,色散 (nF – nC) 是71.4 x 10-4,应力光弹系数 (K) 为4.0 x 10-6 mm2 N-1。
高硼矽密度(2.23g/cm3)低,与普通玻璃(大概2.5~2.6g/cm3)相比,高硼矽3.3玻璃具有重量轻的优点,特别适合于有重量限制的应用,但强度又很高,它的努普硬度Knoop(0.1/20 ,根据 ISO 9385)为480,弹性系数 Ε (根据DIN 13316) 为64 kN/mm2,因此BF33具备耐磨、抗刮花以及较高的弯曲强度。BOROFLOAT®有很好的机械稳定性,在高压和高机械负荷场景中,这些性能尤其重要。它在不钢化处理时就具备半钢化的强度,如果再经物理钢化处理,性能更加优异,它还可以作3D热弯处理。最能体现高硬度的用途是可以用于坦克的防弹玻璃视窗。
钢化前后强度的比较值:
耐高温也是它的显著特点,它能长期在450°高温下工作,短时间允许500°(<10小时),能经受急冷急热300°的热冲击。良好的耐温性让它成为一种应用于多种泛光灯、高功率聚光灯以及日光浴床(工作温度高达450℃)的理想材料。
高硼矽有很好的化学稳定性。比如耐水性能,,在医学和分析技术中所使用的高精度测量设备,仪器要得到有效保护,数字受到的影响要最大限度避免,BOROFLOAT®卓越的耐水稳定性使其成为精密检测仪器特殊玻璃的上佳选择,也包括在化学工业,比如化学反应器、微通道玻片。此外它有很低很稳定的堿含量,是与矽片阳极键合理想的材料。还有它的抗酸性能出色,仅次于石英玻璃,除了HF和热磷酸,王水也一样无法腐蚀它。就是用HF,和它反应速率也非常缓慢,也因此精细蚀刻产品多采用这个材料,但同时也带来保护层的严重困扰。耐酸性 (根据 ISO 1776 / DIN 12 116)为 1级,它的耐堿性 (根据ISO 695 / DIN 52 322) 为A 2级。因此,它能够在环境工程,化学工程(抵抗性衬层,化学反应釜,安全视镜)等领域大面积采用。
硼矽酸盐玻璃具有非常低的热膨胀系数,为(20-300℃)3.3×10-6/K,约是普通玻璃的三分之一。这将减少因温度梯度应力造成的影响,从而具有更强的抗断裂性能。由于其形状偏差非常小,这使它成为望远镜,反射镜中必不可少的材料。它还可用于处理高放射性核废料。
高硼矽作为一种高绝缘体,因此适合应用于高温(达450℃)下需要具有良好不导电特性材料的场合。因为硼矽玻璃的独特结构,高硼矽3.3玻璃也具有中子吸收作用。
高硼矽作为一种玻璃材料,与我们的生活息息相关,有着广泛的应用。要用好它,我们的工程技术设计人员和加工环节还需要持续学习,认真摸索,才能更好发挥出它的一些出色性能。
变色龙科技(惠州)有限公司专注于玻璃深加工,主要加工耐高温石英玻璃、微晶玻璃、高硼矽玻璃等产品,广泛应用于光导纤维、半导体、电光源、科学仪器等多个工业领域。
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多年来,与客户建立了稳固的工作合作关系,采用上乘材料,产品加工精度高,质量可靠。可根据用途和客户要求定制更小公差产品,适用于半导体、光电器件、半导通讯设备、激光、光学仪器、实验室仪器、电气设备、医疗设备、耐高温耐腐蚀的化学仪器、化工、电子、冶金、建材、国防等行业。