Kontaktieren Sie Saiweiglass
Borosilikatglas
Borosilikatglas: hitze- und chemikalienbeständiges Glas für industrielle Anwendungen
Borosilikatglas besteht aus Bortrioxid (BO) und Siliziumdioxid(SiO), zeichnet sich durch hohe Haltbarkeit und chemische Beständigkeit aus und ist temperaturwechselbeständig. Es kommt in Ihren Laborbechern, hinter Ihren LED-Leuchtenabdeckungen und in Ihren industriellen Touchscreen-Panels zum Einsatz, wenn kein anderes Glas den Anforderungen standhält.
3.3×10⁻⁶/K
Wärmeausdehnung
500 °C
Betriebstemperatur
>90%
Lichttransmission
Klasse 1
Hydrolytische Beständigkeit
Was ist Borosilikatglas?
Ursprung und Bestandteile
Borosilikatglas verdankt seine Entstehung dem Zusammenspiel zweier Bestandteile: Boroxid (B₂O₃) und Siliziumdioxid. Als erstes Silikatglas überhaupt wurde Borosilikatglas 1893 vom deutschen Chemiker Otto Schott in Jena hergestellt, um ein seit Langem bestehendes Problem in Optik und Labortechnik zu lösen: das Brechen des Kerns des weitverbreiteten Kalk-Natron-Glases bei schnellen Temperaturwechseln.
Moderne Anwendungen
Für heutige Anwender mit thermisch beanspruchten Anwendungen ist Borosilikatglas allgegenwärtig: Wissenschaftliche Bechergläser, pharmazeutische Fläschchen, industrielle Schaugläser, Leuchtenabdeckungen und visuelle Touchscreen-Elemente profitieren von seinen Eigenschaften. Wie das Corning Museum of Glass berichtet, hat sich die Entwicklung dieses Hilfsmittels im Laufe der Jahre als eine der wichtigsten in der Geschichte der modernen Glasherstellung erwiesen.
Temperaturbeständigkeit und Innovation
Der wissenschaftliche Durchbruch hinter dem Glas.
B₂O₃-Kern
Boroxid ist ein wesentlicher Bestandteil der Netzwerkstruktur von Borosilikatglas.
Geringe Ausdehnung
wodurch ein dichtes, gleichmäßiges Glas entsteht, das sich bei schnellen Temperaturwechseln weniger ausdehnt und zusammenzieht als herkömmliches Glas. Darin liegt das Geheimnis der Beständigkeit von Borosilikatglas gegen schnelles Erhitzen und Abkühlen.
Gegründet 1915
Bis 1915 hatte das amerikanische Unternehmen Corning Glass Works die Technologie aus deutschen Patenten übernommen
Laborgeräte aus Glas von PYREX
Corning bietet weiterhin Laborgeräte aus Borosilikatglas der Marke PYREX an.
Chemische Zusammensetzung und Struktur von Borosilikatglas
Sämtliche Eigenschaften von Borosilikatglas hängen vollständig von seiner chemischen Formel ab. Anders als bei gewöhnlichem Glas (hauptsächlich Siliziumdioxid, Soda und Kalk) wird bei Borosilikatglas der Großteil der Alkalien durch Boroxid ersetzt. Dies zeigt sich auf molekularer Ebene.
| Bestandteil | Borosilikatglas | Hochborosilikatglas | Kalk-Natron-Glas |
|---|---|---|---|
| SiO₂ (Siliziumdioxid) | 70–80% | 75–81% | 70–75% |
| B₂O₃ (Bortrioxid) | 7–13% | 12–15% | 0% |
| Na₂O (Natriumoxid) | 4–8% | 3–5% | 12–16% |
| Al₂O₃ (Aluminiumoxid) | 2–7% | 2–5% | 0.5–2% |
| CaO (Calciumoxid) | 0–1% | <0.5% | 5–12% |
Siliciumdioxid und Boroxid bilden die Bausteine des Borosilikatglasnetzwerks. Prüfen Sie die Wärmeausdehnung und die chemische Beständigkeit der spezifizierten Glassorte, bevor Sie diese für Laborgeräte, pharmazeutische Anlagen oder Industrieanlagen einsetzen.
Wichtige Eigenschaften von hitzebeständigem Borosilikatglas
Vier Glaseigenschaften machen Borosilikatglas zu einem so vielseitigen Werkstoff für anspruchsvollste Umgebungen: thermische Eigenschaften, chemische Beständigkeit, optische Eigenschaften und mechanische Festigkeit. Das bedeuten die Zahlen in der Praxis:
Thermische Eigenschaften
Wärmeausdehnungskoeffizient 3,3 × 10⁻⁶/K
Für BOROFLOAT 33 gibt SCHOTT maximale Einsatztemperaturen von 450 °C bei einer Einsatzdauer von mindestens 10 Stunden und 500 °C bei einer Einsatzdauer von weniger als 10 Stunden an. Klären Sie die Temperaturgradienten, die Belastung und die Abkühlbedingungen für das fertige Bauteil.
ISO 3585:1998 behandelt die Eigenschaften von Borosilikatglas 3.3.
Chemische Beständigkeit
Hydrolytische Beständigkeit Klasse 1
Gemäß DIN ISO 719 besitzt dieses Glas die hydrolytische Beständigkeit der Klasse 1 (HGB 1), die bestmögliche Einstufung. Es widersteht dem Angriff durch Wasser und die meisten Säuren (außer Flusssäure), Salzlösungen und organische Lösungsmittel. Diese chemische Beständigkeit macht Borosilikatglas zum idealen Werkstoff, den Pharmahersteller für Borosilikatglas-Fläschchen des Typs I für injizierbare Arzneimittel wählen. Anders als Kalk-Natron-Glas gibt es keine Alkaliionen ab, wie dies bei Kalk-Natron-Glas der Fall ist, sodass darin gelagerte Flüssigkeiten über Jahre chemisch stabil bleiben; nur starke alkalische Lösungen mit einem pH-Wert von 12+ und Flusssäure verursachen eine messbare Schädigung der Oberfläche.
Optische Eigenschaften
>90 % Transmission
Die optische Klarheit bleibt bei einer Transmission von über 90 % im sichtbaren Wellenlängenbereich (380-780 nm) erhalten, bei einem Brechungsindex von 1.474 bei 587.6 nm. Sein Wärmeausdehnungskoeffizient sorgt für eine geringere Spannungsdoppelbrechung – entscheidend für hochwertige optische Fenster und Display-Abdeckglas. Für unsere Projekte mit Leuchtenabdeckungen wird regelmäßig Borosilikatglas mit einer Dicke von 3,3 mm spezifiziert, um eine Transmission von 91-92 % und zugleich Hitzebeständigkeit bis 350 °C im Dauerbetrieb zu erzielen.
Mechanische Festigkeit
Mohshärte 6.5
Das Verhalten eines Bauteils bei Stoßbelastung hängt von seinen Abmessungen, der Befestigung, den Bohrungen und den Belastungsbedingungen ab. Fordern Sie mechanische Prüfdaten für das vorgesehene fertige Bauteil an, statt es anhand eines nicht näher spezifizierten Härte- oder Festigkeitswerts auszuwählen.
Dichte
2,23 g/cm³
Wärmeleitfähigkeit
1,14 W/m·K
Brechungsindex
1.474
Spezifischer elektrischer Widerstand
10¹⁵ Ω·cm (25 °C)
Dielektrizitätskonstante
4.6 (1 MHz)
Elastizitätsmodul
64 GPa
Arten und Klassifizierungen von Borosilikatglas
Borosilikatglas ist nicht gleich Borosilikatglas. Die Norm ASTM E438 unterteilt Laborglas in Typen, und der Borgehalt beeinflusst die Leistungsfähigkeit. Für den industriellen Einkauf sind folgende Klassifizierungen relevant:
B₂O₃ 12–15 %
Hoher Boratgehalt (Typ I Klasse A)
- Wärmeausdehnungskoeffizient: 3,3 × 10⁻⁶/K – der Standard für “3.3-Glas”
- Höchste chemische Beständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit
- Handelsnamen: SCHOTT DURAN, Corning 7740, BOROFLOAT
- Anwendungen: Laborbecher, pharmazeutische Fläschchen, Schaugläser, Borosilikatglasrohre, Leuchtenabdeckungen
B₂O₃ 7–10 %
Standard-Borosilikatglas
- Wärmeausdehnungskoeffizient: etwa 4,5–5,0 × 10⁻⁶/K
- Geringerer Borgehalt senkt die Kosten
- Für mäßige Temperaturwechsel ausreichend
- Häufig verwendet für: Kochgeschirr, Backformen, Glaswaren für den Alltag, Messbecher
SPEZIALGLAS
Glas der Marke Pyrex
- Europäisches Pyrex: weiterhin aus Borosilikatglas hergestellt (Arc International)
- Heutiges pyrex in den USA: 1998 auf thermisch vorgespanntes Kalk-Natron-Glas umgestellt
- Heute werden Borosilikatglas-Zusammensetzungen nicht mehr mit dem Markennamen pyrex in Verbindung gebracht.
- Prüfen Sie die Produktspezifikation. Lassen Sie sich vom Hersteller die Zusammensetzung des Glases und die zulässigen Verwendungszwecke des Produkts bestätigen.
Wichtiger Hinweis
Legen Sie die Glassorte und die für die Anwendung erforderlichen Normen fest. ISO 3585 behandelt Borosilikatglas 3.3, während ASTM E438 Gläser für Laborgeräte behandelt. Fordern Sie Konformitätsnachweise an, statt sich auf Bezeichnungen wie „hochborhaltiges Borosilikatglas“ oder „gewöhnliches Borosilikatglas“ zu verlassen.
Borosilikatglas im Vergleich zu Kalk-Natron-Glas
Einkaufsteams vergleichen Borosilikatglas häufig mit Kalk-Natron-Glas. Beide sind Silikatgläser, lösen jedoch unterschiedliche Probleme. Die folgende Tabelle zeigt gemessene Eigenschaftsunterschiede statt übertriebener Werbeaussagen.
Temperaturwechsel und Anwendungen
Der Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten von 3.3 gegenüber 9.0 zeigt, dass Borosilikatglas Temperaturschwankungen etwa 4-mal besser bewältigt als Kalk-Natron-Glas. Bei Anwendungen wie industriellen Schaugläsern, Ofensichtfenstern oder Leuchtenabdeckungen, die täglich Temperaturwechseln ausgesetzt sind, versagt Kalk-Natron-Glas schlichtweg.
Der Irrtum über das thermische Vorspannen
Kalk-Natron-Glas lässt sich thermisch vorspannen, um seine Schlagfestigkeit um das 4-5-Fache zu erhöhen, doch das thermische Vorspannen verbessert seine Temperaturwechselbeständigkeit überhaupt nicht. Wenn Ihre Anwendung Hitze ausgesetzt ist, ist Borosilikatglas überlegen.
| Eigenschaft | Borosilikatglas | Kalk-Natron-Glas |
|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient (×10⁻⁶/K) | 3.3 | 9.0 |
| Temperaturschock | ~160 °C | ~37 °C |
| Maximale Temperatur | 500 °C | 250 °C |
| Beständigkeit | Klasse 1 | Klasse 3 |
| Dichte (g/cm³) | 2.23 | 2.50 |
| Relative Kosten | 3–5× | Referenzwert |
Industrielle Anwendungen von Borosilikatglas
Borosilikatglas wird für Anwendungen gewählt, bei denen Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit oder optische Klarheit (meist alle drei) erforderlich sind: Die folgende Liste ist anhand des Einkaufsverhaltens nach der Bedeutung für die Industrie geordnet.
Laborgeräte und wissenschaftliche Ausrüstung
Fordern Sie für Bauteile aus Borosilikatglas, die in Laborkolben, Bechergläsern und anderen Geräten eingesetzt werden, die Materialspezifikation, die einschlägigen Konformitätsunterlagen und validierte Sterilisationsanweisungen an. Lassen Sie sich bestätigen, dass die Bauteile mit den vorgesehenen Chemikalien und Reinigungszyklen kompatibel sind.
Abdeckglas für Leuchten und LEDs
Geben Sie für Leuchtenabdeckgläser die Oberflächentemperaturen im Dauerbetrieb und bei Spitzenbelastung, die Temperaturwechselbeanspruchung, die erforderliche optische Transmission und die Umwelteinflüsse an. Bitten Sie SW Glass, das vorgeschlagene Material und dessen Kompatibilität mit der Beschichtung zu bestätigen und die Prüfergebnisse für das fertige Abdeckglas vorzulegen.
Industrielles Touchscreen- und Display-Abdeckglas
Für industrielle HMI-Panels, medizinische Monitore und interaktive Außenterminals bietet Borosilikat-Abdeckglas thermische Stabilität und gute elektrische Isolation. Chemische Vorspannung (Ionenaustausch) kann die Oberflächenhärte auf mehr als 700 HV erhöhen und ist damit für besonders stark frequentierte Touch-Bedienoberflächen von erheblichem Nutzen. Wir schneiden Display-Abdeckglas bis 800 600 mm per CNC mit einer Genauigkeit von 0,05 mm zu.
Glasscheiben für Haushaltsgeräte
Ofentüren, Wasserbehälter von Kaffeemaschinen, Deckel für Heißluftfritteusen und Mikrowellen-Drehteller profitieren von der Temperaturwechselbeständigkeit von Borosilikatglas. Dies ist der Bereich, in dem Kunden Borosilikatglas am häufigsten begegnen und es kaufen oder verwenden, ohne es bewusst wahrzunehmen. Es hält Ofentemperaturen von über 200 °C+ und der schnellen Abkühlung beim Öffnen der Tür stand. Borosilikatglas wird häufig für Kochgeschirr und Backformen verwendet, ist spülmaschinenfest und nimmt von Natur aus keine Lebensmittelgerüche an.
Herstellung und Verarbeitung von Pyrex-Borosilikatglas
Prüfen Sie bei der Beschaffung von Borosilikatglasbauteilen, wer das Basisglas herstellt und welche Formgebungs- und Bearbeitungsschritte im Angebot enthalten sind. Lassen Sie sich die Materialsorte, die Abmessungen und die Abnahmekriterien bestätigen.
01
Gemengeherstellung
Quarzsand + Borax + Soda + Aluminiumoxid mit einer Genauigkeit von ±0,1 % eingewogen
02
Schmelzen
1.648 °C im platinausgekleideten Ofen oder Elektroofen
03
Formgebung
Je nach Produkt Floatglasverfahren, Ziehen, Blasen oder Pressen
04
Entspannungskühlen
Kontrolliertes Abkühlen bei 560 °C zum Abbau innerer Spannungen
05
Bearbeitung
CNC-Zuschnitt, Bohren, Kantenschleifen, Polieren
06
Oberflächenbehandlung
Chemische Vorspannung, Anti-Glare-/Antireflex-/Anti-Fingerprint-Beschichtung, Siebdruck
Fordern Sie die Normen und Anforderungen für Einschlüsse und Blasen im Basisglas an. Fordern Sie außerdem Angaben zum vorgesehenen Prüfverfahren und zu den zulässigen Grenzwerten an.
Lassen Sie sich von SW Glass bestätigen, welche der folgenden Verfahren für die von Ihnen angefragte Glassorte und Zeichnung verfügbar sind:
CNC-Präzisionszuschnitt und -bohren – Toleranzen bis 0,05 mm bei anspruchsvollen Geometrien
Chemische Vorspannung (Ionenaustausch) – lassen Sie sich die Verfügbarkeit und die Eignung für die gewählte Glassorte bestätigen und fordern Sie Ergebnisse mechanischer Prüfungen am fertigen Bauteil an.
AG-Ätzung (Anti-Glare) – lassen Sie sich die Verfügbarkeit bestätigen und legen Sie die zulässige Blendwirkung, Trübung und Bildklarheit fest.
Antireflexbeschichtung (blendmindernd) – Erhöhung der Transmission von 91 % auf 97 % bei den Auslegungswellenlängen.
Anti-Fingerprint-Beschichtung (oleophob) – lassen Sie sich die Verfügbarkeit, die Verträglichkeit mit den Reinigungsverfahren und die erforderliche Prüfung der Fingerabdruckbeständigkeit bestätigen.
Siebdruck – Markenkennzeichnungen, Messmarkierungen und Funktionsgrafiken, die bei 500 °C dauerhaft eingebrannt werden.
Ist Borosilikatglas sicher?
Fordern Sie für den Lebensmittelkontakt sowie für medizinische Anwendungen oder Laboranwendungen Unterlagen zur genauen Glassorte, zu etwaigen Beschichtungen oder aufgedruckten Dekoren und zu den erwarteten Expositionsbedingungen an.
Kein BPA, kein Blei, kein Cadmium
Fordern Sie eine Zusammensetzungserklärung sowie alle erforderlichen Prüfberichte zu Stoffen mit Verwendungsbeschränkungen für das Glas, die Beschichtungen und die aufgedruckten Dekore an.
Hydrolytische Beständigkeit und Migrationsanforderungen bestätigen lassen
ISO 719 klassifiziert die hydrolytische Beständigkeit anhand der bei 98 °C aus Glasgrieß extrahierten Alkalimenge. Fordern Sie für die spezifizierte Glassorte Prüfergebnisse sowie je nach Verwendungszweck Nachweise über Migrationsprüfungen und/oder Prüfungen für pharmazeutische Verpackungen an.
FDA-/EU-zugelassen
Borosilikatglas erfüllt alle einschlägigen FDA-Vorschriften nach 21 CFR zum Lebensmittelkontakt sowie die EU-Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 für Materialien, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen.
Zum Autoklavieren und Sterilisieren geeignet
Borosilikatglas in Laborqualität kann bis 134 °C sicher autoklaviert werden, ohne seine Struktur einzubüßen oder toxisch zu werden.
Ein Hinweis zur Vorsicht
Borosilikatglas ist nicht ‘unzerbrechlich’. Bei Bruch entstehen scharfkantige Scherben, während Einscheibensicherheitsglas (ESG) in kleinere, stumpfere Krümel zerfällt. Gehen Sie beim Beseitigen von zerbrochenem Borosilikatglas ebenso vorsichtig vor wie bei jedem anderen Glas. Als Werkstoff zählt es zweifellos zu den chemisch stabilsten und am wenigsten toxischen Glaszusammensetzungen, die dem modernen Menschen bekannt sind.
✅ FDA 21 CFR
✅ EU 1935/2004
✅ ISO 719 Klasse 1
✅ BPA-frei
✅ Bleifrei
Maßgeschneiderte Borosilikatglaslösungen von SW Glass
Senden Sie Ihre Materialspezifikation, Ihre Zeichnung und die benötigte Menge zusammen mit Ihren Anwendungsanforderungen an SW Glass. Lassen Sie sich den vorgeschlagenen Bearbeitungsumfang, die Prüfkriterien und den Lieferzustand bestätigen.
Jahresproduktion
1.000.000+ Stück
Dickenbereich
0,5–25 mm
CNC-Toleranz
±0,05 mm
Maximale Plattengröße
1500 × 1000 mm
Geben Sie die benötigte Bestellmenge, den Lieferplan, die Prüfkriterien und die Produktnormen an. Bitten Sie SW Glass, die Produktionskapazität zu bestätigen und die zugehörigen Zertifikate und Konformitätsunterlagen für den angebotenen Leistungsumfang bereitzustellen.
ISO 9001:2015
EN 12150
RoHS-konform
REACH-konform
Borosilikatglas im Einsatz: Projektfallstudien
Europäischer LED-Leuchtenhersteller – Abdeckglas
Standort: Deutschland | Zeitraum: 2024 Q2–Q3 | Volumen: 35.000 Stück/Monat
Ein deutscher OEM-Leuchtenhersteller benötigte schaltbares Abdeckglas für seine Außenfluter, ausgelegt auf eine dauerhafte Oberflächentemperatur von 250 °C. Der bisherige Lieferant hatte Kalk-Natron-Gläser geliefert, die bereits nach 6 Monaten UV- und Wärmebelastung vergilbten.
Geliefert wurde 4 mm dickes Hochborosilikatglas mit einseitiger Antireflexbeschichtung und Markenkennzeichnungen im Siebdruck. Das Borosilikatglas zeigte nach Betrieb bei 250 °C und Temperaturwechseln vom winterlichen Zustand bei -20 °C bis zum Einschalten keine Oberflächenschädigung. Durch chemische Vorspannung stieg die Bestehensquote im Falltest von 60 % (entspannungsgekühlt) auf 97 %.
Ergebnis: Keine Rücksendungen wegen thermischer Risse im Einsatz über 12 Monate. Die Transmission blieb nach einem beschleunigten Alterungstest über 5.000 Stunden bei 93,2 %. Von den Ergebnissen überzeugt, erweiterte der Kunde den Auftrag um seine Produktlinie für Innenraum-Schienenleuchten.
Medizingeräteintegrator – HMI-Display-Panels
Standort: Südkorea | Zeitraum: 2024 Q4 | Volumen: 8.000 Stück/Quartal
Ein Medizingerätehersteller beauftragte uns mit der Lieferung eines Display-Abdeckglases für Patientenmonitore, das der täglichen chemischen Desinfektion mit ForGizers und Peressigsäure standhalten sollte. Das bisherige Abdeckglas zeigte nach drei Monaten mit diesem Reinigungszyklus eine Oberflächentrübung.
Bitten Sie SW Glass, das vorgeschlagene Substrat und die Oberflächenbehandlungen zu bestätigen und Ergebnisse von Reinigungszyklusprüfungen an kompletten beschichteten Paneelen vorzulegen, die Trübung und Blendung sowie die Touchfunktion abdecken.
Ergebnis: Die Oberflächentrübung sank nach 6 Monaten klinischer Nutzung von 3,2 % auf unter 0,5 %. Das Produkt bestand mit dem neuen Borosilikat-Abdeckglas die Prüfung der elektrischen Sicherheit nach IEC 60601-1. Inzwischen spezifiziert der Kunde Borosilikatglas für alle neuen Monitorproduktlinien.
Haushaltsgeräte-OEM (SEB Group) – Backofentürscheiben
Standort: Frankreich (Produktion in China) | Zeitraum: 2023–laufend | Volumen: 20.000+ Stück/Monat
SEB Group, ein Haushaltsgerätehersteller unter den Fortune Global 500, benötigte innere Backofentürscheiben, die der Betriebstemperatur von 280 °C in Umluftöfen standhalten und Verbrauchern dennoch eine gute Sicht bieten sollten. Zudem mussten die im Siebdruck aufgebrachten Sicherheitskennzeichnungen langlebig sein und durften sich auch nach vielen Jahren im heißen Betrieb weder ablösen noch verblassen.
SW Glass sollte das Material, die Glasdicke, die Kantenausführung und das Bedruckungsverfahren anhand der Zeichnung bestätigen. Vereinbaren Sie vor Produktionsbeginn die Prüfphasen, die Fehlerdefinitionen und den Stichprobenplan.
Ergebnis: Kontinuierliche Belieferung seit 2023 mit einer Fehlerquote unter 0,3 %. Die Siebdruckkennzeichnungen zeigten nach 2.000 Stunden beschleunigter thermischer Alterung bei 300 °C keinerlei Beeinträchtigung. SW Glass ist inzwischen als zugelassener Glashersteller auf der Liste qualifizierter Lieferanten von SEB für Borosilikatglas-Komponenten geführt.
Technische Werkzeuge für Borosilikatglas
Werkzeug zum Vergleich von Glasarten
Wählen Sie 2 oder 3 Glasarten aus, um ihre Eigenschaften direkt miteinander zu vergleichen.
Vergleichswerkzeug öffnenRechner für die Wärmeausdehnung von Borosilikatglas
Berechnen Sie, wie stark sich ein Glasstück bei Temperaturänderungen ausdehnt oder zusammenzieht.
Rechner öffnenHäufig gestellte Fragen
Ist Borosilikatglas für Lebensmittel und Getränke unbedenklich?
Ja, es enthält weder BPA noch Blei oder Cadmium. Auch bei erhöhten Temperaturen gibt es keine Chemikalien an Lebensmittel oder Flüssigkeiten ab. Erfüllt die Anforderungen an den Lebensmittelkontakt gemäß FDA 21 CFR und EU 1935/2004. Spülmaschinenfest.
Warum verwendet Pyrex kein Borosilikatglas mehr?
Corning verkaufte 1998 die Lizenzrechte an der Marke pyrex für den US-Markt an Corelle Brands (zuvor World Kitchen), und die neuen Eigentümer stellten die Herstellung zur Kostensenkung von Borosilikatglas auf thermisch vorgespanntes Kalk-Natron-Glas um. Kalk-Natron-Glas ist günstiger herzustellen und widerstandsfähiger gegen Stöße beim Herunterfallen. Europäisches Pyrex (Arc International) setzt beim Erhitzen jedoch weiterhin auf Borosilikatglas. Deshalb schneidet heutiges US-amerikanisches Pyrex bei Stürzen weniger gut ab und widersteht Temperaturschocks schlechter als sein stabiler Vorgänger aus Borosilikatglas.
Was ist die maximale Temperatur für Borosilikatglas?
Es gibt keine einheitliche Höchsttemperatur für alle Borosilikatglasprodukte. Klären Sie die vom Hersteller der jeweiligen Glassorte vorgegebenen Grenzwerte für die Einwirkdauer sowie die Belastung, die Temperaturgradienten und die Beschichtung des fertigen Bauteils und die Baugruppe. Lassen Sie sich von SW Glass den Einsatzbereich für das angebotene Bauteil bestätigen.
Welche Nachteile hat Borosilikatglas?
Die Kosten sind hier der entscheidende Faktor: Borosilikatglas kostet bei gleichen Abmessungen das 3-5-Fache von Kalk-Natron-Glas. Außerdem liegen die Schmelztemperaturen höher (bei etwa 1.648 C gegenüber 1.000 C bei Kalk-Natron-Glas), was höhere Energiekosten verursacht. Seine Schlagfestigkeit ist zwar mit der von thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas vergleichbar, bei Schlageinwirkung ist es jedoch bruchempfindlicher; ein umgestoßenes Becherglas aus Borosilikatglas zerbricht höchstwahrscheinlich in Scherben, statt wie thermisch vorgespanntes Kalk-Natron-Glas in kleine Stücke zu zerspringen. Ein weiteres Problem ist, dass es aufgrund seines höheren Schmelzpunkts nicht zusammen mit herkömmlichen Kalk-Natron-Glasabfällen recycelt werden kann. Für die meisten Anwendungen ohne thermische oder chemische Belastung ist Kalk-Natron-Glas wirtschaftlich sinnvoller.
Kann Borosilikatglas brechen?
Ja. Borosilikatglas hält Temperaturschocks bis zu 160 C stand, ohne Risse zu bekommen, und schneidet damit wesentlich besser ab als Kalk-Natron-Glas (37 C). Allerdings hält es keiner starken Kratzbeanspruchung stand und ist für seine Sprödigkeit geradezu berüchtigt. Bei streifenden Stößen bietet es allerdings einen Vorteil durch sein vorhersehbareres Bruchverhalten: Es zerplatzt nicht wie thermisch vorgespannte Gläser in kleinste Stücke, sondern zerbricht in scharfe, aber deutlich erkennbare Scherben. Für eine höhere Beständigkeit gegenüber thermischer Belastung und Stößen empfiehlt sich die chemische Vorspannung, mit der sich die Druckspannung an der Oberfläche erhöhen lässt, sodass das Glas mäßigen Fall- und Vibrationsbelastungen standhält.
Was ist der Unterschied zwischen Borosilikatglas und herkömmlichem Glas?
Außerdem besteht herkömmliches Glas (Kalk-Natron-Glas) aus 70 % Siliziumdioxid, 15 % Soda (NaO) und 10 % Kalk (CaO). Bei Borosilikatglas werden Soda und Kalk größtenteils durch 7-13 % Bortrioxid ersetzt, wodurch sich die Wärmeausdehnung um den Faktor 3 verringert. Das bedeutet, dass Borosilikatglas plötzliche Temperaturschwankungen ohne Rissbildung übersteht, wesentlich beständiger gegenüber Säuren und Chemikalien ist und mehr Licht im UV- und nahen IR-Bereich durchlässt. Kalk-Natron-Glas ist kostengünstiger und im thermisch vorgespannten Zustand fester und wird von uns zur Herstellung von Fenstern, Flaschen und Konservengläsern verwendet.
Woran erkennen Sie Borosilikatglas?
Drei Prüfungen für die Praxis: Sehen Sie sich das Glas zunächst genau an! Laborglas trägt üblicherweise eine Kennzeichnung wie “Boro 3.3” oder einen Stempel von DURAN, pyrex (europäisch) oder Kimble. Zweitens erzeugt leichtes Anklopfen bei jedem Material einen Klang, wobei der Ton bei Borosilikatglas aufgrund des unterschiedlichen Elastizitätsmoduls etwas höher ist. Drittens ist die Untersuchung mit einem Polariskop die zuverlässigste Prüfung in der Praxis: Borosilikatglas zeigt im Vergleich zu thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas mit seinen deutlich ausgeprägten farbigen Spannungsmustern nur eine sehr geringe Spannungsdoppelbrechung. Wie bei der Qualitätskontrolle in der Fertigung zu erwarten, liefert eine Dichtemessung (Kalk-Natron-Glas 2,50 g/cm, Borosilikatglas 2,23 g/cm) eine eindeutige Antwort.
Ist Borosilikatglas besser als thermisch vorgespanntes Glas?
Borosilikatglas bezeichnet eine Familie von Glaszusammensetzungen; thermisches Vorspannen beschreibt eine Behandlung zur Erhöhung der Festigkeit. Vergleichen Sie konkrete fertige Bauteile hinsichtlich Temperaturwechselbeanspruchung, Stoßfestigkeit und erforderlichem Bruchverhalten. Thermisches Vorspannen kann auch die Temperaturwechselbeständigkeit und die mechanische Festigkeit von Kalk-Natron-Glas verbessern.
Was ist Borosilikatglas mit hohem Borgehalt?
Borosilikatglas mit hohem Borgehalt (auch als Borosilikatglas mit hohem Boratanteil bezeichnet) enthält 12-15 % Bortrioxid (BO), gegenüber 7-10 % bei herkömmlichem Borosilikatglas. Der hohe Borgehalt senkt den Wärmeausdehnungskoeffizienten und verbessert die chemische Beständigkeit. Borosilikatglas mit hohem Borgehalt entspricht ASTM E438 Typ I Klasse A und erfüllt zudem ISO 3585 für Laborgeräte. Typische Handelsnamen sind SCHOTT DURAN, Corning 7740 und BOROFLOAT. Für Laborbechergläser, pharmazeutische Fläschchen und Linsen für Hochtemperaturleuchten wird dieses Material standardmäßig verwendet.
Im Trend
