Co je to sklo odolné vůči teplu?
Sklo odolné vůči teplu je sklo, které je odolnější vůči tepelným šokům než běžné sklo. Je proto vhodný pro průmyslové, konstrukční a kuchyňské aplikace, kde by změny teploty pravděpodobně způsobily rozbití obyčejného skla. Sklo odolné vůči teplu je obvykle borosilikátové sklo, tvrzené sodnovápenaté sklo nebo sklokeramika. Skleněné pečivo je širokou veřejností často označováno jako Pyrex®, ale je to správně ochranná známka společnosti Corning®, Inc., hlavního výrobce skla a keramických výrobků.
Když se zahřeje většina materiálů, expandují; po ochlazení se stahují. Tato vlastnost se nazývá tepelná roztažnost a číslo, které určuje, jak se daný materiál rozpíná nebo smršťuje, se nazývá jeho koeficient tepelné roztažnosti . Sklo má vysoký koeficient tepelné roztažnosti, což znamená, že se při zahřívání velmi rychle rozpíná. Tato rychlá expanze může způsobit rozbití skla, což je důsledek známý jako tepelný šok . Sklo lze vyrobit tak, aby odolávalo tepelným šokům změnou chemického složení, způsobu výroby nebo obojího.
Nejběžnější sklo se vyrábí smícháním oxidu křemičitého, vápna, uhličitanu sodného a malého množství jiných minerálů. Toto je známé jako sodnovápenaté sklo a používá se pro skleněné láhve a sklenice, okenní tabule a další běžné aplikace. Na konci 19. století německý chemik Otto Schott vynalezl borosilikátové sklo přidáním boru do směsi.
Borosilikátové sklo je lehčí a pevnější než sodnovápenaté sklo, má vyšší bod tání a má mnohem nižší koeficient tepelné roztažnosti. Používá se pro tepelně odolné skleněné laboratorní vybavení, jako jsou zkumavky; na pečení a servírování jídel; a v průmyslových aplikacích, kde je nutná vysoká odolnost proti tepelným šokům, jako jsou tepelné izolační dlaždice. Používá se také jako vysoce kvalitní optické sklo - například ve velkých dalekohledech - protože dobře propouští světlo a odolává měnícímu se tvaru.
Corning® popularizoval použití borosilikátového skla v pekárně pod značkou Pyrex®, ale většina Pyrex®, která se dnes prodává ve Spojených státech, je tvrzené sodnovápenaté sklo. Tvrzené sklo bylo během výroby tepelně zpracováno, což způsobilo, že se vnitřní část skla smršťovala a zvyšovalo se povrchové napětí, což vedlo k lepšímu vyvážení napětí ve skle. Tvrzené sklo je silnější než sklo bez temperování a lépe odolává tepelnému šoku.
Žáruvzdorné tvrzené sklo se používá v nádobí a skleněných krbových clonách. Hlavní nevýhodou použití tohoto typu skla je to, že jeho tvar nelze po ochlazení změnit. Řezání nebo štípání tvrzeného skla nevyvážuje jeho vnitřní napětí, takže se snadno rozbije. Když se rozbije, má tendenci se rozpadat na malé kousky, spíše než na velké, ostré fragmenty. Z tohoto důvodu se často používá v automobilových čelních sklech.
Sklokeramika je sklo, které bylo tepelně ošetřeno, dokud se ve skle nezačaly tvořit krystaly. Změnou množství krystalu je možné vytvořit sklo odolné vůči teplu se širokou škálou možných koeficientů tepelné roztažnosti. Sklokeramika se většinou používá pro sklokeramické desky a kuchyňské povrchy, pro krbové zástěny a pro ohnivzdorné skleněné panely. V konstrukci je okno nebo skleněný panel, který je popisován jako "ohnivzdorný", obvykle sodnovápenaté sklo, které bylo proskleno sklokeramikou, nebo je vyrobeno ze dvou tabulí a vyplněno materiálem zpomalujícím hoření.