高硼硅玻璃

-1-高硼硅玻璃高硼硅玻璃特性高硼硅玻璃具有良好的抗化学侵蚀性、抗热冲击性；机械性能好；使用温度高；具有良好的工艺性。高硼硅玻璃的理化性能膨胀系数密度g/cm3耐水性能耐酸性能耐碱性能软化点析品温度（32.5±0.5）×10-7/℃2.23±0.02一级一级二级820℃695℃-1180℃高硼硅玻璃采用标准采用中华人民共和国轻工行业标准QB/T2436-99——《全玻璃真空太阳能集热管用玻璃管》。我集团在行标基础上对规格尺寸和外观指标进行加严，同时补充了型式检验和产品使用说明。高硼硅玻璃主要技术参数熔化温度（℃）成型温度（℃）软化温度（℃）退火炉温度（℃）硬度16801260830560七级高硼硅耐热玻璃器皿的性能优势：1.材料细密，不吸水。2.耐酸、耐碱、耐水性能优越。3.硬度高、耐磨擦、可用洗碗机清洗。4.极易清洗、不易结渍，长期使用光洁如新。5.不含对人体有害物质。6.微波炉中使用，加热不烫手，吸收微波极少，省电节能。7.具有耐急冷、急热、抗冲击、不易碎等特性。理化性能：膨胀系数耐水性能耐酸性能耐碱性能耐热冲击（38正负1）*10-7/cI级I级Ⅱ级120度产品用途：高硼硅耐热玻璃器皿，采用新配方、新技术、新工艺，造型设计美观雅致，是应用于宾馆、酒店、家庭的绿色环保用品，主要有：1.微波炉用品。2.民用高档器皿。3.建材高档装饰用品。如空心玻璃砖。-2-硼硅酸盐玻璃3.3的性能玻璃是一种优良的防腐蚀材料。国际标准ISO3585《硼硅酸盐玻璃3.3的性能》是制造玻璃化工设备的材料标准。因为这种玻璃的线膨胀系数是3.3×10-6K-1，故简称这种玻璃为“3.3玻璃”.这种玻璃是美国康宁玻璃公司(CORNING)研究人员薛利文(Sullivan)1915年发明的，并取得发明专利。这种玻璃在美国叫“派莱克斯”(PYREX)玻璃，PYREX是美国康宁公司产品的一个商标。派莱克斯玻璃专利失效以后，这种玻璃被各国广泛采用。70多年来，很多专家学者都想研究一种新的玻璃，超过派莱克斯玻璃的性能，都没有成功。派莱克斯玻璃的特点是，在玻璃中引入了三氧化二硼(B2O3)改进了玻璃的热稳定性和机械性能。当今，全世界都用派莱克斯玻璃制造化工防腐蚀设备与管件、实验室用玻璃仪器。玻璃化工防腐蚀设备及管件产生于本世纪三十年代末、四十年代初的英国和德国。英国把实验室里用的小型玻璃仪器加以放大，就成了生产用的大型玻璃化工设备。德国则与英国不同，他们把化工生产用的设备直接用玻璃材料制造，德国也获得了成功。至今，德国的肖特(SCHOTT)公司仍是全世界最大的玻璃化工设备制造公司。英国的奎克菲(QUICKFIT)公司、美国的康宁(CORNING)公司在五十年亦发展生产玻璃化工设备，并于七十年代收购了英国的奎克菲公司，奎克菲成为康宁英国的子公司。一、玻璃防腐蚀性能玻璃之所以耐化学腐蚀，是由其本身的化学成份所决定的。3.3玻璃的主要化学成份如下：(化学成份重量百分比%)SiO280.4B2O312.7AL2O32.4Na2O+K2O4.2所谓腐蚀，是金属被强氧化剂氧化。玻璃中的全部成份都是氧化物，玻璃不会再被氧化，也就不会被腐蚀。因为SiO2是酸性氧化物，所以玻璃耐酸腐蚀的性能很强。除氢氟酸和热磷酸之外，玻璃可以耐所有无机酸和有机酸。又因为玻璃是无机氧化物，它不怕所有的有机介质的溶解。在最活泼的化学元素F、Cl、Br、I中，只有F对玻璃有分解作用。玻璃所不耐腐蚀的只有氢氟酸和强碱，所以玻璃的耐碱性能稍差、强碱对玻璃有一定的腐蚀。玻璃不起催化作用，玻璃中没有重金属离子，不会污染物料。用玻璃化工设备生产的食品添加剂、食品香精，都符合食品卫生标准。玻璃化工设备是制药业首选的优质设备。某制药-3-厂用玻璃化工设备生产咖啡因，质量达到美国药典标准，向美国可口可乐公司出口咖啡因。玻璃对化学药品呈惰性。搪瓷反应釜中的搪瓷，实际也是一种玻璃，这种玻璃的性能是众所周知的。二、机械性能一般人认为玻璃是没有机械强度的，这是不对的。3.3玻璃具有一定的机械强度，其性能如下：(ISO3585规定)抗张强度：35-100N/mm2弹性模量E：64KN/mm泊松比u:0.23.3玻璃管耐内压经验公式(非标准规定)P＝2FS/DP:允许使用得最大压力(MPa)f:长期负载的抗张强度，取值6.7MPaS:玻璃管壁厚(mm)D:玻璃管内径(mm)三、耐热性能玻璃是不良导体及脆性材料。我们常看到，玻璃水杯炸裂。但3.3玻璃与众不同，由于化学成份中有百分之12.7的三氧化二硼，其热稳定性大大改善了。按照ISO3587的规定，把3.3玻璃制品在烘箱中加热到140。C，恒温30分钟，马上取出来放到20。C的水中，玻璃不会炸裂。这个指标叫做耐热冲击温度。ISO3587规定，3.3玻璃制品φ小于100mm的，耐热冲击温度不低于120。C;3.3玻璃制品φ大于100mm的，耐热冲击温度不低于110。C。这是说玻璃被加热140。C或130。C时，突然遇到20。C的冷水，不准玻璃炸裂。在实际的使用过程中，这种情况是很少的。由于人们知道热玻璃怕冷水，一般不会把冷水搞到热的玻璃上边去。在使用玻璃设备生产中，温度大于120。C的情况是很多的，例如南京化工厂引用玻璃设备处理硫酸，硫酸的沸点是300多度，没有发生事故。所以，用玻璃设备加热到100。C以上时，要加以特殊保护，不要使冷水搞到玻璃上边去就不会发生炸裂，这一点在ISO3587中有说明。玻璃的冷热伸缩是很小的。以10m长的管子为例，温度增高50K，玻璃管的伸长值等于1;钢材是3.6;聚乙烯是62.5。所以，玻璃管道甚至可以不用伸缩补偿器。-4-四、导热性能玻璃是不良导体。平均比热(20-100。C)1.2WM-1K-1平均比热(0.98Jg-1K-1)密度2.23g/cm3由于玻璃是透光的，所以用玻璃作的热交换器K值并不低。1、玻璃列管交换热器传热性能(1)水-----水系统的管程关联式:K=222.24Vt0.5038(2)水-----水系统的壳程关联式:K=505.36VB0.2928(3)蒸汽---水系统的壳程关联式:K=370.75Vb0.071312、玻璃盘管换热器(1)水-----水系统盘管的关联式:K=334.1VC0.1175(2)水-----水系统壳程的关联式:K=264.9VB0.1365(3)蒸汽---水系统盘管的关联式:K=366.76Vc0.1213五、光学性能-5-玻璃化工设备透明直观，受到操作者的喜爱。它有一个任何材料所没有的性能，不容忽视，那就是透光性能。3.3玻璃能透过92%的可见光。波长在360-400nm的紫外线也可以透过90-92%。短于360nm的紫外线就透不过了。红外线的透过率也是92%。(见图)作光化学反应得设备，用3.3玻璃是再好不过了。由于3.3玻璃有以上很多优点，它被广泛地用作防腐材料，制作化工防腐设备。国际标准对玻璃的防腐设备作了具体的规定，现在有4个国际标准，它们是：ISO3585-1991《玻璃设备、管道和配件--硼硅玻璃3.3的性能》ISO3586-1976《玻璃设备、管道和管件--检验、安装和使用的一般》ISO3587-1976《玻璃设备、管道和配件15-150mm的标准口径管道和配件--通用性和互换性》ISO4707-1978《玻璃设备、管道配件--玻璃设备配件》在国外，3.3玻璃制造的设备主要是：开口反应釜，最大1000L；烧瓶形反应釜，最大500L；列管式热交换器，最大50m2；盘管式热交换器，最大9m2；管和管件、阀门，φ150mm；塔φ1000mm；各种离心式、往复式玻璃泵；各种成套的玻璃设备。北京某制药研究所1965年从英国奎克菲公司进口一套玻璃设备，使用到今，完好如初。陕西某制药厂进口设备中，大部分是玻璃设备。山东某盐场进口一套提溴设备，其精馏设备部分是3.3玻璃制造的，他们又在国内仿制了三套玻璃设备，使溴的产量成倍增长。某化学试剂厂，也进口了很多玻璃设备。进口的玻璃设备，都发挥了应有的作用，没有不能投入运行的。-6-六、关于我国高硼硅玻璃及化工玻璃管道与设备的生产由于我们国家工业基础落后，玻璃工业也赶不上国外的水平，特别是在大型玻璃设备方面。长期以来，我国无法生产达到国际标准的硼硅玻璃，而使用一种叫95玻璃的替代，这种玻璃无论在抗温、抗水、抗酸碱等性能方面比3.3硼硅玻璃有很大差距。北京玻璃仪器厂经过十几年的努力完成了我国3.3硼硅玻璃试验性生产到工业化生产的过渡。北京玻璃仪器厂的BJTY玻璃成为国内唯一能通过美国ASTM认可得高硼硅玻璃。国内目前能够制造的最大反应釜只有50L，最大的塔只有φ300mm。其他品种有：列管式换热管；盘管式换热器；管和管件、阀门；喷射泵、玻璃泵等。北京玻璃仪器厂是国内最大的3.3玻璃设备生产厂。这些玻璃防腐蚀设备为化工、农药等行业的生产提供了优良的防腐设备。七、关于BOMEX框架系统由于玻璃设备不能现场加工几设备本身不能起支撑作用得特性，就要求有其特殊的框架系统来满足玻璃管道与设备安装的应用。我国长期以来玻璃设备的安装没有专用的框架及支撑系统，严重影响着玻璃化工玻璃管道与设备的安全运行与推广。北京玻璃仪器厂提供BOMEX系统充分考虑到玻璃设备的特点，具有以下特点：(1)框架系统具有拼装及再组合性能(2)框架系统具有可调性能(3)支撑的随意性(4)框架的防腐性(5)框架系统拼装性能(一)框架系统拼装性能：BOMEX框架系统的设计采用标准的管扣系列。采取国际通过的拼装方法，这种拼装具有随意性，可随设备的改变而改变，充分满足设备安装的需要。其管扣充分满足支撑、稳定的需要，而且不需要现场加工、制作、焊接，使安装更加快捷安全。(二)框架的可调性在大型玻璃塔中，由于设备自身的重量及填料的重量造成设备过载，这样严重威胁着设备的安全运行，为此，BOMEX框架系统设计有重量平衡系统。将重量均布在几个支撑点中，有效地减少玻璃塔支撑点上的载荷，防止设备过载，避免玻璃轴导上载荷不均匀而造成的损坏。-7-这一系统由支架、导向杆、提升杆、配重物组成。这一结构保证在任何情况下，都使这个点处于承重状态。在BOMEX支撑系统中，北京玻璃仪器厂设计了专用得管道支撑卡，在管道支撑卡设计了缓冲橡胶层，使玻璃管道德抗冲击性能有了很大的提高，这种专用管道支撑卡大大方便了安装。加工性能，就要框架的支撑系统具有可调性，在安装时进行相应的调整，以弥补在安装过程中出现的设备长度及相对位置相得公差，确保设备顺利得对接及良好密封，使玻璃设备的安装变得更加方便。(三)支撑随意性BOMEX框架系统采用1敗￠1.5敗_2(四)框架系统的安全性玻璃设备的安全运行，取决于框架的选用与设计，BOMEX框架系统充分考虑道玻璃设备的特点，设计了各种组件以满足玻璃设备安全运行的需要。北京玻璃仪器厂可提供框架设计安装上的咨询服务。八、关于玻璃管道与设备的连接北京玻璃仪器厂在国内最先成功的开发了化工用玻璃管道与设备，填补了我国在化工玻璃管道与设备生产上的空白。在玻璃化工管道与设备的连接上，北玻设计了12。扩口接口，在生产上的应用实践中越来越反映许多欠却，主要问题：(1)在连接上过多的使用橡胶制品由于在垫圈、法兰挡圈全部都是橡胶制品，由于橡胶制品抗高温、抗老化性能很差造成设备跑冒滴漏。(2)由于12。扩口设计造成安装时径向力几乎等于紧固力，在安装过程中造成设备损坏，尤其是在直径大的设备中，问题更加突出。(3)这种设计由于在生产中很难保证接品的平行度，在安装中造成两个接点不能平行地稳合在一起，使安装困难，接口造成泄漏。针对12。扩口存在的问题，北京玻璃仪器厂推出新的连接方式，这种连接方式优点在于：(1)在接口组合中，完全取消了橡胶制品，采用全四氟密封，法兰挡圈采用热固树脂，使得抗温、抗老化、抗腐蚀能力有了很大的提高。-8-(2)球口连接方式紧固时的径向力大大减少，有效防止了在紧固时造成的设备损坏。(3)这种接口方式安装时可以摆动3。，保证接口不泄漏，这就使安装变得更加方便。为了强化我国玻璃挂号管道与设备生产与科研，我国先后公布了G