Vetro borosilicato

tipo di vetro
Vetro borosilicato
Caratteristiche generali
Composizione vetro al boro
Aspetto trasparente
Stato di aggregazione (in c.s.) solido
Cristallinità amorfo
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.) 2,23[1]
Coefficiente di dilatazione termica lineare (K-1) 3,3×10-6[1]
Conduttività termica (W/m·K) 1,4[1]

Il vetro borosilicato (talvolta indicato anche col nome commerciale di Pyrex) è un materiale robusto, noto per le sue qualità di resistenza agli sbalzi termici e per il suo basso coefficiente di dilatazione. Viene prodotto mediante sostituzione degli ossidi alcalini da parte dell'ossido di boro nel reticolo vetroso della silice, ottenendosi così un vetro con un'espansione minore. Quando l'ossido di boro entra nel reticolo della silice, ne indebolisce la struttura (a causa della presenza di atomi di boro planari trivalenti) e ne abbassa considerevolmente il punto di rammollimento.

La sigla BK7 indica un vetro borosilicato con prevalenza di ossido di potassio con inclusioni di arsenico.[senza fonte]

StoriaModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Otto Schott e Schott AG.

Nasce per usi farmaceutici, per la realizzazione di apparecchiature per la chimica, ad opera del chimico tedesco Otto Schott fondatore della Schott AG nel 1893, che lo chiamò "Duran". Successivamente la statunitense Corning Incorporated, 22 anni dopo, commercializzò i propri prodotti in vetro borosilicato con il marchio Pyrex.

ComposizioneModifica

Il vetro borosilicato è composto da:

Caratteristiche fisicheModifica

 
Logo del Duran

Le caratteristiche meccaniche, ottiche e chimiche del Duran.[2]

Caratteristica Simbolo Note
Indice di rifrazione per luce arancio (587 nm)   Molto più basso del vetro Flint
Numero di Abbe   Come un tipico vetro crown
Densità   Circa 10% più leggero del vetro comune
Modulo di elasticità  
Permittività elettrica relativa  
Coefficiente di dilatazione termica   Circa il 40% del vetro comune
Conducibilità termica   Come il cemento
Calore specifico  
Temperatura massima di lavoro  
Temperatura di transizione vetrosa  
Punto di rammollimento  

UsiModifica

 
Una beuta in vetro Pyrex

Resiste agli agenti chimici ed è quindi adatto all'uso nei laboratori. Presenta inoltre ottime caratteristiche di trasparenza e robustezza, ed è per questo ampiamente usato nella costruzione di telescopi, lenti, strumenti medici e ottici, inclusa la componentistica di apparecchi d'illuminazione, presenta anche una elevata resistenza al fuoco, e viene usato nelle porte tagliafuoco. Il vetro pyrex viene anche impiegato nella realizzazione di specchi parabolici in vetro per alcuni telescopi, che in questo modo meglio sopportano gli sbalzi termici dovuti allo spostamento dello stesso tra un ambiente esterno ed interno.

Grazie alle sue caratteristiche di lavorabilità, viene oggi largamente impiegato anche nell'oggettistica da regalo e in altre applicazioni (per esempio, recipienti per usi specifici in cucina quali quelli per preparare cioccolato fondente) che sfruttano tra l'altro la trasparenza del vetro per rendere più funzionale lo strumento. Particolarmente adatto all'uso alimentare, il vetro borosilicato può essere infatti adoperato (anche se nei libretti delle istruzioni di alcuni oggetti ciò viene sconsigliato) in congelatore, nei forni tradizionali e in quelli a microonde.

Nel reattore nucleare ad acqua pressurizzata viene impiegato un vetro col 12,5% in boro inguainato esternamente ed internamente in acciaio inox come veleno bruciabile, realizzato in fasci raggruppati in grappolo che viene ancorato all'estremità superiore del fascio del combustibile.

Date le caratteristiche di resistenza termica, e bassa dilatazione, negli ultimi tempi, viene largamente utilizzato come superficie di lavoro nelle stampanti 3D, le quali necessitano di un piano riscaldato ed altamente stabile, come adesione di stampa. Esso viene adagiato sul piano riscaldato, in alluminio, il quale, per effetto del calore, potrebbe curvarsi, inficiando la stampa.

CostruttoriModifica

Il vetro borosilicato è commercializzato in forme diverse a marchi diversi:

NoteModifica

  1. ^ a b c Callister, p. 768.
  2. ^ DURAN-Eigenschaften.html, Datenblatt von Duran
  3. ^ Simax Borosilicate Glass 3.3 bei pegasus-glass.com.
  4. ^ Simax glass mass: Technical Information bei simax.com.

BibliografiaModifica

Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

Controllo di autoritàGND (DE4146360-2