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