硅玻璃,特别是硼硅玻璃,由于热膨胀系数低、耐高温,可以承受很大的压力。硼硅玻璃以能够承受较大温差而不破裂而著称,这与它的低线性膨胀系数(3.3 x 10-6 K-1)直接相关。这一特性使其能够在不同温度和压力下保持结构完整性,因此适合用于压力设备。
说明:
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热膨胀率低: 硼硅玻璃的线膨胀系数极低,这意味着它不会随着温度的变化而明显膨胀或收缩。这一特性对于在压力下保持玻璃结构的完整性至关重要,因为它降低了因热应力而破裂的风险。
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耐高温: 硼硅玻璃可耐高温,在典型条件下最高允许工作温度为 200°C。在化学和制药过程等玻璃可能受热的应用中,这种高温耐受性至关重要。玻璃在 525°C 时开始软化,并在 860°C 以上转变为液态,这表明它具有强大的耐热性能。
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耐压性: 低热膨胀性和高温耐受性的结合使硼硅玻璃成为处理压力的绝佳材料。例如,在由 G3.3 硼硅玻璃制成的玻璃反应釜中,其设计在工作状态下可承受高达 0.0095 毫帕的压力。这种耐压性对于保持高温高压工艺的安全性和效率至关重要。
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结构完整性: 硼硅玻璃在不同温度和压力下保持形状和强度的能力对于玻璃管道等应用尤为重要。由于热膨胀率低,因此无需采取昂贵的热膨胀补偿措施,从而确保了玻璃设备的结构完整性。
总之,硅玻璃,尤其是硼硅玻璃,由于其独特的热性能和结构完整性,可以承受巨大的压力。这些特性使其成为各种高压和高温应用的首选材料,包括实验室设备、化学反应器和医疗设备。
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