O vidro de sílica, especificamente sob a forma de vidro de borossilicato, pode suportar uma pressão significativa devido ao seu baixo coeficiente de expansão térmica e tolerância a temperaturas elevadas.
O vidro borossilicato é conhecido pela sua capacidade de suportar uma grande diferença de temperatura sem fraturar.
Isto está diretamente relacionado com o seu baixo coeficiente de expansão linear (3,3 x 10-6 K-1).
Esta propriedade permite-lhe manter a integridade estrutural sob temperaturas e pressões variáveis.
Tornando-o adequado para utilização em equipamento sob pressão.
4 factores-chave explicados
1. Baixa Expansão Térmica
O vidro de borosilicato tem um coeficiente de expansão linear excecionalmente baixo.
Isto significa que ele não se expande ou contrai significativamente com mudanças de temperatura.
Esta caraterística é crucial para manter a integridade estrutural do vidro sob pressão.
Reduz o risco de quebra devido ao stress térmico.
2. Tolerância a altas temperaturas
O vidro de borosilicato pode suportar altas temperaturas.
Com uma temperatura operacional máxima permitida de 200°C em condições típicas.
Esta tolerância a altas temperaturas é essencial em aplicações onde o vidro pode ser exposto ao calor.
Por exemplo, em processos químicos e farmacêuticos.
O vidro começa a amolecer a 525°C e transita para um estado líquido acima de 860°C.
Indicando as suas robustas propriedades térmicas.
3. Resistência à pressão
A combinação de baixa expansão térmica e tolerância a altas temperaturas faz do vidro borossilicato um excelente material para lidar com pressão.
Por exemplo, em reatores de vidro feitos de vidro borossilicato G3.3, o projeto pode suportar pressões de até 0,0095 milipascal no estado de trabalho.
Esta resistência à pressão é crucial para manter a segurança e a eficiência dos processos que envolvem altas temperaturas e pressões.
4. Integridade estrutural
A capacidade do vidro borossilicatado de manter a sua forma e resistência sob temperaturas e pressões variáveis é particularmente importante em aplicações como as tubagens de vidro.
A baixa expansão térmica reduz a necessidade de medidas compensatórias dispendiosas para a expansão térmica.
Garantir a integridade estrutural do equipamento de vidro.
Em resumo, o vidro de sílica, particularmente na forma de vidro borossilicato, pode suportar pressões significativas devido às suas propriedades térmicas únicas e integridade estrutural.
Estas caraterísticas fazem dele um material preferido em várias aplicações de alta pressão e alta temperatura.
Incluindo equipamento de laboratório, reactores químicos e dispositivos médicos.
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