Borosilikatglas

Borosilikatglas ist aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung relativ unempfindlich gegenüber äusseren Einflüssen, wie Feuchtigkeit, chemischer Angriff, elektrischer Strom, Temperaturwechsel und mechanischer Belastung. Durch Zugabe von Oxiden der dreiwertigen chemischen Elemente Aluminium und Bor zur Glasschmelze werden die vor allem durch Alkalien verursachten Trennstellen im Glasnetzwerk beseitigt, was die Festigkeit, chemische Beständigkeit und den elektrischen Widerstand deutlich erhöht. Unter den technischen Flachgläsern aus Borosilikatglas ist SCHOTT Borofloat und unter den Hohlgläsern SCHOTT Duran am bekanntesten. Unter den Spezialgläsern ist das Borosilikatglas die am häufigsten verwendete Glassorte weltweit. Besonders unter den optischen Gläsern (SCHOTT N-BK7, SCHOTT D 263 T eco und OHARA S-BSL7) und den Hohlgläsern gibt es eine Reihe von Borosilikatgläser, die für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche entwickelt wurden, wie z.B.:

- Optik
- Haustechnik
- Labortechnik
- Leuchtmittelherstellung
- Pharmazeutische Industrie
- Medizintechnik und Biotechnologie
- Beleuchtungstechnik und Lampenbau
- Technischer und industrieller Anlagenbau
- Halbleitertechnik, Chipherstellung, Elektronik und Sensorik

Ein typisches Borosilikatglas nach chemischer Zusammensetzung:

- ist arm oder frei von Alkalien, wie Natriumoxid Na2O oder Kaliumoxid K2O
- enthält Bortrioxid B2O3 zusätzlich als Netzwerksbildner zum Siliziumdioxid SiO2
- enthält zur besseren Verarbeitbarkeit eine geringe Menge Aluminiumoxid Al2O3
- enthält in der Regel keine oder sehr wenig Erdalkalien, wie Kalziumoxid CaO oder Magnesiumoxid MgO
Je nach Einsatzgebiet können zusätzlich unterschiedliche Gehalte an Oxiden von Mangan, Barium, Zink, Blei und Titan vorhanden sein.

Für die Herstellung von Leuchtmittel (Glühlampen, Halogenlampen, Leuchtstoffröhren und Hochdruck-Gasentladungslampen), Elektronenröhren und elektronische Bauteile, wie Widerstände, Dioden und Reed-Schalter sind eine Reihe von verschiedenen Gläsern auf Borosilikatglas-Basis entwickelt worden. SCHOTT bietet ein umfangreiches Portofolio an verschiedene Borosilikat-Glasröhrchen an, die an die jeweiligen Parameter angepasst sind. Der Ausdehnungskoeffizient zwischen dem Borosilikatglas und dem Elektrodenmaterial der Stromzuführung muss übereinstimmen um auch bei starken Temperaturschwankungen und hohen Betriebstemperaturen eine Rissfreiheit, Gasdichtigkeit und somit eine hohe Lebensdauer zu gewährleisten. Ausgezeichnete chemische Resistenz gegen eventuelle Gasfüllungen, hohe elektrische Isolation und geringe dielektrische Verluste auch bei höheren Temperaturen, sowie die Bearbeitbarkeit des Borosilikatglases während der Fertigung sind ausschlaggebend für die notwendige chemische Zusammensetzung.

Neben der Labortechnik und dem Anlagenbau der chemischen Industrie bietet SCHOTT auch Borosilkatgläser für die pharmazeutische Industrie an. SCHOTT Fiolax oder SCHOTT Fiolax plus (klar oder braun getönt) ist ein Borosilikatglas vom Duran-Typ mit der höchsten Resistenzklasse und somit für Injektabilita (Medikamente zum Spritzen) zugelassen, da auch bei längerer Lagerung keinerlei Inhaltsstoffe des Glases an das Medikament abgegeben werden. SCHOTT Illax dagegen weist eine etwas geringere chemische Resistenz und eine geringere hydrolytische Beständigkeit auf und darf daher nur für Trinkampullen oder als Behälter für empfindliche Medikamente verwendet werden. Für trockene Medikamente (Penicilin-Pulver, Vitamine, Puder, etc.), ölige Medikamente, Salben und Cremes werden Kalk-Natron-Gläser oder gering borsäurehaltige Gläser (maximal 1,5 Gew.% Bortrioxid B2O3) verwendet.

Borosilikatgläser werden nicht nur wegen der mechanischen Festigkeit und der Temperaturwechselbeständigkeit, sondern auch wegen der vorzüglichen optischen Eigenschaften in Bezug auf hohe Transmission im sichtbaren und nahem IR-Bereich, niedrigen Brechzahl und geringer Dispersion bevorzugt für Beleuchtung, Optik, Optoelektronik und Lasertechnik eingesetzt.

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