Hvad er varmebestandigt glas?
Varmebestandigt glas er glas, der er mere modstandsdygtigt over for termisk stød end almindeligt glas. Det er derfor velegnet til industrielle, konstruktionsmæssige og tilberedningsanvendelser, hvor ændringer i temperatur sandsynligvis vil få almindeligt glas til at knuse. Varmebestandigt glas er normalt borosilikatglas, hærdet soda-kalkglas eller glaskeramik. Glasbageri kaldes ofte for offentligheden som Pyrex®, men dette er korrekt et varemærke tilhørende Corning®, Inc., en stor producent af glas og keramiske produkter.
Når de fleste materialer opvarmes, udvides de; når de afkøles, trækkes de sammen. Denne egenskab kaldes termisk ekspansion , og antallet, der angiver, hvor meget et givet materiale udvider eller kontraheres, kaldes dets termiske ekspansionskoefficient . Glas har en høj termisk ekspansionskoefficient, hvilket betyder, at det ekspanderer meget hurtigt, når det opvarmes. Denne hurtige ekspansion kan få glasset til at knuse, en konsekvens kendt som termisk chok . Glas kan fremstilles til at modstå termisk stød ved at ændre dets kemiske sammensætning, fremstillingsmetode eller begge dele.
Det meste almindelige glas fremstilles ved at blande siliciumdioxid, kalk, natriumcarbonat og små mængder andre mineraler. Dette er kendt som soda-kalkglas og bruges til glasflasker og krukker, ruder og andre almindelige anvendelser. I slutningen af det 19. århundrede opfandt den tyske kemiker Otto Schott borosilikatglas ved at tilføje bor til blandingen.
Borosilikatglas er lettere og stærkere end sodakalkglas, har et højere smeltepunkt og har en meget lavere termisk ekspansionskoefficient. Det bruges til varmebestandigt laboratorieudstyr i glas, såsom reagensglas; til bagtøj og serveringsfat; og i industrielle applikationer, hvor høj modstand mod termisk stød er nødvendigt, såsom termiske isoleringsfliser. Det bruges også som et optisk glas af høj kvalitet - f.eks. I store teleskoper - fordi det transmitterer lys godt og modstår at ændre form.
Corning® populariserede brugen af borosilikatglas i bagværk under dets Pyrex®-mærkenavn, men de fleste Pyrex®, der sælges i USA i dag, er hærdet soda-kalkglas. Hærdet glas er blevet varmebehandlet under fremstillingen, hvilket får den indvendige del af glasset til at trække sig sammen og overfladespændingen øges, hvilket resulterer i en bedre balance i spændingen i glasset. Hærdet glas er stærkere end uhærdet glas, og modstår bedre termisk chok.
Varmebestandigt hærdet glas bruges i køkkengrej og i pejseskærme. Den største ulempe ved at bruge denne type glas er, at dens form ikke kan ændres efter afkøling. Ved at skære eller klippe hærdet glas er der ikke en balance mellem dets interne spændinger, hvilket gør det let at bryde. Når det går i stykker, har det en tendens til at bryde i små stykker snarere end i store, skarpe fragmenter. Af denne grund bruges det ofte i bilvindskærme.
Glaskeramik er glas, der er blevet varmebehandlet, indtil der begynder at dannes krystaller i glasset. Ved at variere mængden af krystal er det muligt at skabe varmebestandigt glas med en bred vifte af mulige termiske ekspansionskoefficienter. Glaskeramik bruges mest til glasovnsplader og madlavningsoverflader, til pejseskærme og til brandsikre glasplader. I konstruktionen er et vindue eller glasplade, der beskrives som "brandbestandig", normalt kalkglas, der er glaseret med glaskeramik eller er konstrueret af to ruder og fyldt med et brandhæmmende materiale.