ガラス物語 2018.9.19



ガラスと一言っても数多くの種類があります。

一般的窓ガラスや工芸用のソーダガラス、屈折率の高く不純物の如くない高級感のある置物などで使われる25%鉛が含まれるクリスタルガラス。

高圧水銀灯ランプ、蛍光灯チューブ用などの耐熱ガラス。

レンズなどの光学ガラス・試験管や耐薬品性 に優れた理化学用ホウケイ酸ガラス。

耐熱皿、食器などにも硬質ガラスを使用してます。

船のエンジンカバーなどに使用する1700度超高温に耐えるガラスもあります。

KAZO Hard Glass Studio は、吹きガラスでは唯一の硬質工芸ガラスの工房です。

ガラス作品制作のためのレンタルや窯の改良、新規制作の無料相談にのります気軽にメールください。



 



(1) 硬質ガラス(コウシツ)・ホウケイ酸ガラス



硬質ガラスの「硬質」とは、材質素材が硬く硬度がある事でわなく熱衝撃性への耐性の高さを表したも のである特徴を表現したものです。 すなわち熱の急変降下・上昇に耐える事ができる熱膨張率が低く抑えてある為、そのために一般的のガラスの比べて熱衝撃に強い耐熱性・ 耐薬品性に優れている硬質ガラスとして代表的な存在です。 硬質ガラスは硬化温度の高いガラス、(棚珪酸・ボロシケイトガラス英:borosilicate glass)をホウ酸 混ぜて溶解処理し軟化する 温度や硬度を高めたたカリガラスです。 硬質(耐熱性)ガラス抹茶茶碗・耐熱性ガラス皿・カップ・レンジ用鍋・硬質ガラス急須や最近流行り の真空二重グラス。 試験管機器・ビーカー・フラスコ等の理化学用ガラス器具等が在ります。



 



性質



ホウ素の原子量が小さいため、通常のガラスより密度が低い。 ホウケイ酸ガラスの熱膨張率は3×10-6/Kと、通常のガラスと比べて3分の1程度である。 そのため温度差に起因する熱応力が減少し、熱衝撃に強くなっている。 急激に、あるいは不均一に加熱すれば割れるが、粉々にはなにくい。



 



急加熱と急冷却



20℃のガラスコップに100℃の熱湯を注いだ時と100℃のガラスコップに20℃の水を注いだ時では、温 度差すなわち熱応力は同じだが、水を注いだ方が割れやすい。

これは加熱と冷却による表面変化の違いから理解出来る。ガラスを加熱した場合には表面が膨張して内 部はそのままなので、表面に圧縮応力、内部には引っ張り応力がかかる。一方、冷却した場合は表面は 収縮して内部はそのままなので、表面には引っ張り応力、内部には圧縮応力がかかる。

ガラスが割れるのは、基本的にはガラス表面にある微細な傷が引っ張りによって進展するためである。 ラーメンのスープ袋の切れ込みが引っ張りによって進行するのと同じと考えて良い。そのため、表面に 引っ張り応力がかかる冷却時は加熱時と較べて割れやすい。

よって、耐熱ガラスでも冷却のときには余裕を持って扱う必要がある。



 



製法



ホウケイ酸ガラスは通常のガラス原料である珪砂、ソーダ、石灰石に加えてホウ砂を用いる。

ホウケイ酸ガラスでは、ケイ砂の次にホウ酸が多く使われます。

ガラスの骨格になり、熱膨張係数を下げる効果があるので、耐熱衝撃に優れたガラスになります。 ただ、溶融中に揮発しやすいというのが欠点です。


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