재료: 붕규산염과 납규산염의 차이점

붕규산염 유리 vs. 납 규산염 유리

특징 붕규산 유리 납 규산염 유리
구성 실리카(SiO₂)와 삼산화붕소(B₂O₃)가 우세함 산화납(II)(PbO)은 칼륨 유리의 칼슘을 대체합니다.
열팽창 낮음 (≈3 × 10^-6 K^-1) 더 높은 경우 PbO 함량이 증가함에 따라 증가합니다.
열충격 저항성 훌륭한 낮추다
밀도 낮음 (≈ 2.23 g/cm³) 더 높음(≈ 3.1 g/cm³ ~ > 4.0 g/cm³)
굴절률 낮음(1.51-1.54) 높음(최대 1.7 또는 1.8)
분산 낮은 높은
내화학성 훌륭한 좋음, 유약에 사용됨
응용 프로그램 실험실 장비, 조리 도구, 조명, 광학, 전자 제품 장식용 유리 제품, 방사선 차폐, 유약
안전 일반적으로 안전함 납은 독성이 있으며 납과 관련된 건강 위험
조작 용융 실리카, 산화 붕소, 소다회, 알루미나 아세트산납과 규산나트륨의 반응

붕규산염과 규산납은 모두 서로 다른 특성과 용도를 가진 유리입니다. 붕규산염 유리는 주요 유리 형성 성분으로 실리카와 삼산화붕소를 포함하는 반면, 규산납 유리는 일반적인 칼륨 유리의 칼슘 함량을 납으로 대체한 유리입니다. 1 4 . 유리에 산화납을 첨가하면 굴절률이 증가하고 작동 온도와 점도가 낮아집니다 . 4 .

두 재료를 비교해보면 다음과 같습니다.

구성:

붕규산염: 주로 실리카와 삼산화붕소로 구성됨 1 . 일반적인 조성은 약 80%의 실리카, 13%의 산화붕소, 4%의 산화나트륨 또는 산화칼륨, 그리고 2~3%의 산화알루미늄으로 구성됨 1 .

규산납: 산화납(II)(PbO)을 함유하고 있으며, 일반적으로 질량 기준으로 18~40%를 차지하며, 칼륨 유리의 칼슘 함량을 대체합니다 . 현대 납 결정은 최소 24%의 PbO를 함유하고 있습니다 .

열적 특성:

붕규산염: 열팽창 계수가 매우 낮아(20°C에서 ≈3 × 10^-6^ K^-1^) 열충격에 강합니다 . 1 . 약 165°C(300°F)의 온도 차이를 균열 없이 견딜 수 있습니다. 1 2 .

규산납: 열팽창 계수는 재료 내 산화납 함량에 따라 증가합니다 .

밀도:

붕규산염: 붕소의 원자량이 낮아 일반적인 소다석회 유리보다 밀도가 낮습니다(약 2.23g/cm^3^) .

규산납: 소다 유리보다 밀도가 높습니다. 일반적인 납 결정의 밀도는 약 3.1g/cm3이며, 고납 유리는 4.0g/cm3 이상, 심지어 5.9g/cm3까지 도달할 수 있습니다 .

광학적 특성:

붕규산염: 낮은 분산(아베수 약 65)과 비교적 낮은 굴절률(가시광선 범위에서 1.51~1.54)을 지닌 크라운 유리입니다. 1 .

규산납: 일반 유리보다 굴절률이 더 높아 최대 1.7 또는 1.8° 4 까지 가능합니다. 이러한 높은 굴절률은 분산 증가와도 관련이 있는데, 분산은 매질이 빛을 구성 파장으로 분리하여 스펙트럼을 생성하는 정도를 측정하는 지표입니다 .

내화학성:

붕규산염: 부식성 환경에서 매우 높은 내화학성을 보입니다 . 1. 긁힘, 마모 및 화학 반응에 강합니다 . 2 .

규산납: 도자기의 유약으로 사용됨 5 .

응용 프로그램:

붕규산염: 시약병 및 플라스크, 조명, 전자제품, 조리기구, 유리관, 유리 파이프, 유리 용기, 특히 화학 산업에 사용됩니다 . 1. 뛰어난 광학적 투명성으로 다양한 광학 기기에도 사용됩니다. 2 .

규산납: 장식용 중공도자기, 방사선 차폐재, 유리 땜납, 실란트, 유색 에나멜 및 유약에 사용됩니다. 4 5 . 또한 방화용 직물에도 사용됩니다. 5 .

안전 고려 사항:

붕규산염: 일반적으로 음식과 음료에 접촉하여 사용해도 안전한 것으로 간주됩니다.

규산납: 납은 독성 물질이며, 납 크리스털 유리잔은 과거에는 음료를 보관하고 제공하는 데 사용되었지만, 납의 건강 위험으로 인해 사용이 드물어졌습니다. 4 5 접촉 시 자극이나 궤양을 유발할 수 있으며, 규산납은 발암 물질, 기형 유발 물질, 그리고 돌연변이 유발 물질로 의심됩니다 . 5

조작:

붕규산염: 붕산화물, 실리카 모래, 소다회, 알루미나를 결합하고 녹여 만듭니다 .1 .

규산납: 아세트산납과 규산나트륨의 반응으로 생성되는 흰색 결정질 분말입니다 . 5 산화납을 칼륨 유리에 첨가하면 점도가 감소하여 연화점(약 600°C 또는 1,112°F) 이상에서 일반 소다 유리보다 유동성이 높아지며, 작용점은 800°C(1,470°F)입니다 . 4

인용문:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/붕규산유리
  2. https://adriansistem.com/en/post/붕규산유리-특성-속성-및-용도
  3. https://mfr.edp-open.org/articles/mfreview/full_html/2021/01/mfreview200051/mfreview200051.html
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/납_유리
  5. https://cameo.mfa.org/wiki/납_규산염
  6. https://www.crystalartusa.com/typesofglass.aspx
  7. https://www.machinedesign.com/materials/article/21812669/glass
  8. https://www.imetra.com/보로실리케이트-유리-소재-속성/
  9. https://www.sisterlydrinkware.com/blogs/general-blog/소다라임부터 크리스털까지 필수적인 음료잔 종류를 알아보세요
  10. https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=b0dbbac859444ffe98307f24ffd4c6a2
  11. http://www.caithness-crystal.co.uk/유리-타입/
  12. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=4765
  13. https://joyjolt.com/blogs/all_blogs/유리크리스탈과 무연크리스탈의 차이점 이해하기
  14. http://www.vidrasa.com/eng/products/duran/duran_pf.html
  15. https://www.kau.edu.sa/files/0057296/researches/57791_27966.pdf
  16. https://www.continentaltrade.com.pl/ko/download/O32jAb8gkNQVNSL9GzFxzPdcNY2OFWZb/붕규산유리-33-din7080-속성.pdf
  17. https://www.britannica.com/technology/lead-alkali-silicate-glass
  18. https://scispace.com/pdf/납규산염유리의 제작 및 광학적 특성-ncbeap0u57.pdf
  19. https://arxiv.org/abs/2310.10323
  20. https://www.americanelements.com/lead-monosilicate-10099-76-0
  21. https://gharpedia.com/blog/주요 구성 요소에 따른 유리 유형/
  22. https://www.vedantu.com/question-answer/state-the-uses-of-following-glasses-class-11-chemistry-cbse-5fd98f8642757869af545c68
  23. https://glawindows.com/알칼리 유리 납 종류/
  24. https://www.makeitfrom.com/material-properties/붕규산-유리
  25. https://www.swiftglass.com/보로실리케이트
  26. https://www.scientificglass.co.uk/contents/en-uk/d115_Physical_Properties_of_Borosilicate_Glass.html
  27. https://www.borosilscientific.com/a-comprehensive-guide-to-borosilicate-glass-understanding-types-composition-and-properties/
  28. https://za.dedietrich.com/products-solutions/borosilicate-glass-properties
  29. https://www.westlab.com/blog/소다석회유리와 붕규산유리의 차이점은 무엇일까요?

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