Propriétés du verre borosilicate
- lisse, non-poreux
- transparent
- aucun effet catalytique
- non-inflammable
- durable
COMPOSITION CHIMIQUE
Les propriétés spéciales – particulièrement sa haute résistance aux produits chimiques, sa résistance à la température et son faible coefficient d'expansion linéaire – du verre borosilicate 3.3 utilisé exclusivement pour les composants en verre QVF® pour la construction d'unités en verre et de pipelines sont obtenues par un respect strict de sa composition chimique, qui est la suivante :
RÉSISTANCE AUX PRODUITS CHIMIQUES
Le verre borosilicate 3.3 est résistant aux attaques chimiques par n'importe quel produit, ce qui rend sa résistance beaucoup plus compréhensive que celle des autres matériaux bien connus. Il est hautement résistant à l'eau désionisée, aux solutions salines, aux substances organiques, aux halogènes tels que le chlore et le brome et la plupart des acides. Il n'existe que quelques produits chimiques qui peuvent entraîner une corrosion remarquable de la surface en verre, notamment, l'acide fluorhydrique, l'acide phosphorique concentré et des solutions caustiques concentrées à des températures élevées. Cependant, à température ambiante, des solutions caustiques jusqu'à une concentration de 30 % peuvent être mises dans le verre borosilicate sans problèmes.
Le verre borosilicate 3.3 peut être classé conformément aux procédés de tests pertinents suivants ISO 3585 et EN 1595):
| Résistance hydrolytique à 98 °C | Résistance hydrolytique, classe de grain ISO 719-HGB 1 |
| Résistance hydrolytique à 121°C | Résistance hydrolytique, classe de grain ISO 720-HGA 1 |
| Résistance à l'acide | Dépôt de Na2O < 100 mg/dm² à ISO 1776 |
| Résistance aux alcalis | Classe de résistance aux alcalis ISO 695-A2 |
ATTAQUE ACIDE
ATTAQUE PAR DES ALCALIS
On peut voir sur les courbes de corrosion que l'attaque sur la surface du verre augmente initialement lorsque la concentration de la solution caustique augmente, mais après avoir atteint un maximum, il assume une valeur virtuellement constante. Une augmentation de la température augmente la corrosion, alors qu'à de faibles températures, la vitesse de réaction est tellement faible que la réduction au niveau de l'épaisseur de la paroi est presque indétectable sur plusieurs années.
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES
Le verre Borosilicate 3.3 diffère des autres matériaux de construction utilisés pour l'unité de traitement non seulement en raison de sa résistance virtuellement universelle à la corrosion (voir ci-dessus) mais également en raison de son coefficient d'expansion thermique très faible. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de prendre des mesures coûteuses pour compenser l'expansion thermique entraînée par des changements de la température. Ceci devient particulièrement important dans les configurations avec de grandes longueurs des tuyaux en verre.
Les propriétés physiques les plus importantes pour la construction de l'unité sont donnés ci-dessous (voir également ISO 3585 et EN 1595).
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Coefficient d'expansion thermique linéaire |
a 20/300 |
= |
(3,3 ± 0,1) x 10-6 K-1 |
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Conductivité thermique entre 20 et 200 °C |
l 20/200 |
= |
1,2 W m-1 K-1 |
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Capacité calorifique spécifique entre 20 et 100 °C |
Cp 20/100 |
= |
0,8 kJ kg-1 K-1 |
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Capacité calorifique spécifique entre 20 et 200°C |
Cp 20/200 |
= |
0,9 kJ kg-1 K-1 |
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Densité à 20 °C |
r |
= |
2,23 kg dm-³ |
PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES
La résistance à la traction permissible du verre borosilicate 3.3 comprend un facteur de sécurité qui tient compte de l'expérience pratique du comportement du verre et, en particulier, le fait que ce soit un matériau non ductile. Contrairement à d'autres matériaux de construction utilisés à des fins semblables, il n'est pas capable d'égaliser les contraintes se produisant au niveau des irrégularités ou des défauts locaux, comme c'est le cas pour les matériaux ductiles tels que des métaux. Le facteur de sécurité prend également en compte d'autres traitements que doivent subir les composants (surface d'étanchéité à la terre), manipulation du verre (minuscule endommagement de la surface) et les pressions et températures permissibles auxquelles il peut être soumis lors de l'utilisation.
Les chiffres de conception donnés dans le tableau suivant et indiqués dans EN 1595 s'appliquent, par conséquent, au contraintes d'étirement, de pliage et de compression permissibles auxquelles les composants du verre peuvent être soumises en tenant compte de la condition probable de la surface du verre en cours d'utilisation.
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Résistance à la traction et au pliage |
K/S = 7 N mm-² |
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Résistance à la compression |
K/S = 100 N mm-² |
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Module d'élasticité |
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E = 64 kN mm-² |
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Rapport de Poisson (figure de contraction transversale) |
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n = 0,2 |
