耐熱ガラスとは?
耐熱ガラスは、通常のガラスよりも熱衝撃に強いガラスです。したがって、温度変化によって通常のガラスが粉々になる可能性が高い産業、建設、および調理用途に適しています。耐熱ガラスは通常、ホウケイ酸ガラス、強化ソーダ石灰ガラス、またはガラスセラミックです。ガラス耐熱皿は一般に Pyrex® と呼ばれることがよくありますが、これはガラスおよびセラミック製品の大手メーカーである Corning®, Inc. の商標です。
ほとんどの材料は加熱すると膨張します。冷却すると収縮します。この特性は熱膨張として知られています 、および特定の材料がどれだけ膨張または収縮するかを示す数値は、熱膨張係数と呼ばれます .ガラスは熱膨張係数が大きいため、加熱すると急速に膨張します。この急速な膨張により、ガラスが粉々になる可能性があります。これは、熱衝撃と呼ばれる結果です。 .ガラスは、化学組成、製造方法、またはその両方を変更することで、熱衝撃に耐えることができます。
ほとんどの通常のガラスは、二酸化ケイ素、石灰、炭酸ナトリウム、および少量の他の鉱物を混合して作られています。これはソーダ石灰ガラスとして知られており、ガラスのボトルや瓶、窓ガラス、その他の一般的な用途に使用されています。 19 世紀後半、ドイツの化学者オットー ショットは、混合物にホウ素を加えてホウケイ酸ガラスを発明しました。
ホウケイ酸ガラスは、ソーダ石灰ガラスよりも軽くて強く、融点が高く、熱膨張係数がはるかに低い.試験管などの耐熱ガラス製実験装置に使用されます。耐熱皿やサービングディッシュ用。また、断熱タイルなど、熱衝撃に対する高い耐性が必要な産業用途にも使用されます。また、光をよく透過し、形状が変化しにくいため、大型望遠鏡などで高品質の光学ガラスとしても使用されます。
Corning® は、その Pyrex® ブランド名で耐熱皿にホウケイ酸ガラスを使用することを広めましたが、現在米国で販売されているほとんどの Pyrex® は強化ソーダ石灰ガラスです。強化ガラスは製造中に熱処理されており、ガラスの内部が収縮して表面張力が増加し、ガラスの応力のバランスが改善されています。強化ガラスは強化されていないガラスよりも強く、熱衝撃に対する抵抗力が優れています。
耐熱強化ガラスは、調理器具やガラス製の暖炉のスクリーンに使用されています。このタイプのガラスを使用する主な欠点は、冷却後に形状を変更できないことです。強化ガラスを切断またはチッピングすると、内部応力のバランスが崩れ、簡単に壊れてしまいます。壊れるときは、大きくて鋭い破片ではなく、小さな破片になる傾向があります。このため、自動車のフロントガラスによく使用されます。
ガラスセラミックは、ガラス内に結晶が形成されるまで熱処理されたガラスです。結晶の量を変えることで、幅広い熱膨張係数を持つ耐熱ガラスを作ることができます。ガラスセラミックは、主にガラス製コンロや調理面、暖炉の網戸、耐火ガラスパネルに使用されます。構造上、「耐火性」と表現されている窓またはガラス パネルは、通常、ガラス セラミックで艶をかけられたソーダ石灰ガラスであるか、または 2 枚の窓ガラスで構成され、難燃性材料で満たされています。
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