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09.05.2022

Vetri per alte temperature: caratteristiche e impieghi

In applicazioni in cui si raggiungono temperature elevate sono necessari materiali particolari per creare delle spie visive di controll.

Le caratteristiche del vetro comune e dei vetri speciali termici.

Il vetro, come è noto, è un materiale con struttura molecolare amorfa composto prevalentemente di molecole di ossido di silicio SiO2. Una delle caratteristiche più particolare dei vetri è legata al passaggio di fase tra stato liquido e stato solido: durante il raffreddamento, infatti, le molecole di SiO2 rallentano il proprio moto in modo progressivo raggiungendo uno stato solido con caratteristiche del tutto particolari.

Questo tipo di struttura molecolare è la causa di due delle caratteristiche più importanti del vetro: la fragilità e la trasparenza. Tuttavia, quando si parla genericamente di vetro bisogna sempre ricordare che esistono diverse tipologie di questo materiale con caratteristiche fisiche e meccaniche anche decisamente differenti.

Nell’industria vengono utilizzati diversi tipi di vetri e Faizanè ha nel proprio catalogo prodotti in questi materiali:

  • vetro calciosodico normale e temperato,
  • vetro borosilicato normale e temperato,
  • vetro ceramico Keralite©,
  • vetro ceramico Vycor©.

La differenza tra questi quattro materiali sta nel tipo di ossidi e anidridi che si accompagnano alla silice SiO2 nella loro composizione. Ad esempio il vetro calciosodico, detto anche vetro comune contiene ossido di sodio Na2O e ossido di calcio CaO in percentuali intorno al 10%-15% circa.

Invece nel vetro borosilicato è presente una percentuale significativa di anidride borica B2O3 che si accompagna all’ossido di silicio SiO2 dando a questo materiale una maggiore resistenza ad alcuni agenti chimici.

Infine la particolare composizione del Keralite© di Saint-Gobain e del vetro Vycor© di Corning, composto praticamente al 100% di silice SiO2, conferiscono a questi materiali una grande stabilità termica che li rende utili in applicazioni ad alte temperature.

 

Perché servono vetri speciali per alte temperature?

Praticamente tutti i materiali, come sappiamo bene, quando si trovano allo stato solido subiscono una dilatazione volumica all’aumento della propria temperatura. Si tratta del fenomeno della dilatazione termica, che ha una consistenza diversa a seconda dei materiali e che può influenzare in modo critico alcune applicazioni industriali.

Ad esempio, quando in una apparecchiatura in cui sono in gioco temperature elevate come un forno, una caldaia o un bruciatore è necessario inserire un componente in vetro, solitamente per consentire di vedere all’interno dello spazio riscaldato o per controllare visivamente la combustione, è necessario prendere alcune precauzioni.

Infatti anche il vetro è soggetto alla dilatazione termica e quindi i componenti in vetro soggetti a forti sbalzi di temperatura subiscono elevate tensioni interne che rischiano di portarli alla rottura. D’altra parte, come abbiamo già ricordato, il vetro, di ogni tipo, è un materiale fragile e quindi le tensioni dovute alla dilatazione termica non porteranno ad una deformazione rilevante, ma più spesso ad una rottura improvvisa.

Ecco perché Faizanè ha cercato sul mercato i migliori prodotti per realizzare spie visive per alte temperature e ogni azienda potrà trovare nel nostro magazzino una serie di soluzioni tecniche con cui si possono soddisfare le esigenze più diffuse. Inoltre, affidandosi al lavoro dei nostri esperti, potrete sempre richiedere una consulenza per individuare, nel caso di applicazioni speciali, una soluzione adatta alle vostre necessità specifiche.

I componenti in vetro per alte temperature di Faizanè.

Se la temperatura di esercizio dell’apparecchiatura non supera di norma i 130°C è consigliato utilizzare per spie visive dei componenti in vetro calciosodico temperato ricavati dai dischi di diametro tra i 30mm e i 500mm, con vari spessori, o dalle lastre che troverete nel nostro catalogo. Faizanè è anche in grado di realizzare particolari a disegno su richiesta del cliente in modo da venire incontro a sue eventuali esigenze specifiche.

I componenti in vetro borosilicato temperato, invece, hanno una resistenza alle alte temperature decisamente superiore a quella del vetro calciosodico e possono quindi sopportare con successo anche shock termici piuttosto severi.  Il vetro borosilicato temperato è quindi la soluzione più conveniente nel caso in cui le temperature si trovino all’interno dell’intervallo -200°C ÷ +230°C, anche con picchi di circa 490°C.

Nel magazzino di Faizanè si possono trovare diversi semilavorati in vetro borosilicato temperato:

  • dischi con diametro tra i 30mm e i 500mm;
  • tubi in un’ampia gamma di diametri e spessori;
  • lastre.

Anche in questo caso, siamo in grado di realizzare, a partire da questi prodotti, dei particolari a disegno su richiesta del cliente per soddisfare ogni richiesta

Se passiamo al vetro ceramico Keralite© ci attestiamo, invece, su un prodotto completamente diverso, sia dal punto di visto del costo sia da quello delle prestazioni. Una spia visiva per stufe, forni, caldaie o bruciatori realizzata in questo materiale dal tipico colore ambrato può sopportare infatti senza problemi temperature di esercizio fino a 700°C e resistere fino a 800°C per brevi periodi.

Parliamo, infine, anche dello straordinario vetro Vycor©, un materiale che  viene utilizzato  per costruire componenti capaci di resistere a temperature fino a 900°C, con punte di 1200°C, dotati soprattutto di un coefficiente di dilatazione termica bassissimo che li rende adatti anche ad applicazioni in cui siano previsti notevoli shock termici.

Per ogni esigenza, per una consulenza specializzata o per individuare insieme i migliori prodotti sul mercato per le vostre esigenze non esitate a contattare Faizanè e i suoi tecnici.

 

 

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