Особое боросиликатное стекло для изготовления изделий, использующихся в условиях резкого перепада температур, таких, например, как бытовая посуда для СВЧ-печей, изобрели Л.Папко и И.Левицкий из Белорусского государственного технологического университета (патент Республики Беларусь на изобретение №14295, МПК (2009): C03C3/076; заявитель и патентообладатель: упомянутое Учреждение образования).
Существует ряд недостатков известных технологий производства стекол, использующихся для изготовления посуды подобного назначения, среди которых авторы заметили следующие: ненужное окрашивание стекла чрезмерным содержанием в нем оксида железа; излишне высокие температуры варки стекла; введение в качестве ускорителей варки соединений фтора, являющихся токсичными компонентами; широкий температурный интервал формования стеклянных изделий, вследствие чего увеличивается время формования и снижается производительность формующего оборудования; недопустимо высокая степень миграции вредных веществ (например, бора или алюминия) в пищу и другие.
Эти недостатки устранены данным изобретением, согласно которому боросиликатное стекло содержит оксиды кремния, бора, алюминия, кальция, магния, натрия, калия и железа в иных, чем в известных стеклах, пропорциях. Но самая «изюминка» изобретения состоит во введении в состав стекла оксида бария.
Авторами убедительно показано, что оксид бария оказался здесь как нельзя к стати для снижения температуры плавления стекла и повышения его температурного коэффициента линейного расширения, для повышения его плотности и показателя преломления, для уменьшения температурного интервала его формования и снижения миграции бора и алюминия в приготавливаемую пищу.
В качестве сырьевых источников для изготовления образцов стекол авторы использовали кварцевый песок, борную кислоту, глинозем, мел, доломит, соду кальцинированную, калиевую селитру и углекислый барий. Температура варки стекла составляла 1530 ± 10 °С.
Потребительские свойства полученных стекол определены по стандартным методикам стекольного производства. При этом использовались различные сертифицированные приборы, например, дилатометр DIL-402-PC фирмы «Netzsch» и вискозиметр модели Orton-BBV-1000. Показательно, что последний рекомендован для определения характеристических точек отжига и трансформации стекол в соответствии со спецификацией С-598 Американского общества по испытанию материалов. Интересно, что вся элитная недвижимость в турции обладает приборами, которые содержат боросиликатное стекло, потому что установка такого терма стекла в квартирах является наиболее приемлемым вариантом при установке камина.
Степень миграция бора и алюминия из стеклянных изделий определялась после их обработки 4 %-ным раствором уксусной кислоты фотометрическим методом.По показателям термической и химической стойкости запатентованное стекло не уступает прототипу. Допустимые количества мигрирующих элементов бора и алюминия составляют не более 0,5 мг/дм3, в то время как прототип имеет повышенный уровень их миграции в кислые среды.
Авторы надеются, что данное изобретение будет широко внедрено в Беларуси, что решит проблему импортозамещения по данному виду изделий.