玻璃

玻璃行业为工业生产中的建筑、汽车、家电、家具、医药和电子电力等重要行业提供了材料,也是硼应用中最重要的方面。硼是硼硅酸盐玻璃、玻璃棉和玻璃纤维织物的重要成分。这三个产业代表了硼产品应用中的大部分。玻璃纤维(包括绝缘材料和织品类)是硼产品的首要市场,占据了世界硼消费的大约50%。

玻璃行业中使用的硼产品根据玻璃的类型而有所不同。硼钠钙石和五水硼砂两种基础硼产品是优质绝缘玻璃棉生产中不可或缺的一部分。相反,硬硼酸钙石和硼酸则是玻璃织物(用于生产建筑、电子、汽车、能源和体育用品中的耐用塑料和复合材料)中使用的主要硼产品。
玻璃棉在许多场合被用于隔热和隔音。建筑业——尤其是商业和工业建筑及民居的隔热——是最重要的玻璃棉市场。在玻璃棉中添加4-5%的氧化硼能够降低玻璃的熔点,避免重结晶,延长产品纤维的寿命。
玻璃纤维织物是一种拉伸性能好、冲击强度高、抗化学反应、重量轻、造价低的材料。这些特点使玻璃纤维被用于强化材料和许多新用途的复合物中。

这些非常耐用的塑料和复合物正在许多方面逐渐取代金属和合金,比如海军靴、滑雪板、燃料罐、船舶、火车货仓、屋顶材料(如金灰瓦)、电路板、汽车的保险杠、挡泥板、座椅和面板等。此外,在对绿色能源的扩大需求带来的风叶制造和玻璃纤维消费中,它的作用也在迅速提高。

玻璃纤维的成分随着成品纤维的种类变化。低碱度的电子级玻璃是最常用的纤维品种。电子级玻璃在应用过程中脆度较低,因此占了全世界玻璃纤维应用的90%。电子级玻璃中含有高达12%的氧化硼,根据最终用途分为长丝和短纤维等种类。

硼硅酸盐玻璃是硼产品在玻璃行业中最重要的应用之一。硼硅酸盐玻璃最重要的特点是为添加了它的材料增强耐热、抗压、抗化学性和不易刮花等性质。这些特点是硼硅酸盐玻璃被应用于实验室器材、医药行业、厨房电器、太阳能系统和汽车照明中。硼硅酸盐玻璃中含有5-30%的氧化硼。


 

近年来增长迅速且非常重要的硼应用之一是平板显示屏(包括液晶显示)玻璃。随着消费者的喜好从显像管(CRT)电视转向平板电视,平板显示屏玻璃的产量剧增。平板显示屏玻璃通常含有11-13%的氧化硼。由于这类玻璃中的碱性金属离子和液晶材料混合影响了玻璃的薄膜晶体管性能,碱性物质如钠等在显示屏玻璃生产中属不良成分。

光纤中也使用硼,以保证光子在通讯系统中的高效传输。光纤由纤芯和包层两部分构成。纤芯和包层分别由高折射率和低折射率的玻璃制造。纤芯通常由熔解硅加硼硅酸盐制成。
另外,由于化石燃料成本的上升和鼓励可持续能源的政策的出台,太阳能系统的普及使得硼硅酸盐玻璃的消费也增加了。

玻璃种类 氧化硼(%)
硼硅酸盐玻璃  11 – 13
铅晶质玻璃  0,02 – 0,03
光纤  21 - 23
中碱玻璃  4 - 6
电子级玻璃  22 - 23
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