ガラスの原料は何ですか？

ガラスの原材料は、特定の種類のガラスによって異なりますが、一部のガラスは大部分のガラス製造の努力の鍵であり、特にほとんどすべての種類の通常のガラスに含まれています。 ほぼすべての種類のガラスの主要成分として1つの材料が使用されていますが、特定の特性を持つガラスを作成したり、製造プロセスのコストや難易度を下げるなど、さまざまな理由で他の多くの材料が追加されています。 ガラスの種類とその成分に関係なく、すべての材料はガラスにされる前に細かい粉末にされます。

シリカ、または知られている二酸化ケイ素（SiO ₂ ）は、ほとんどの種類のガラスの主要な成分です。 石英砂はほとんどのシリカの供給源であるため、溶融石英ガラスと呼ばれるタイプのガラスの製造には純シリカが使用されます。 このタイプのガラスは、シリカを溶融してガラス化するために非常に高い温度を必要とするため、製造にかなり費用がかかります。 主に、非常に高い温度耐性と、温度変化による膨張または収縮に対する耐性を必要とする実験用ガラスおよび特殊容器に使用されます。

最も一般的なタイプのガラスはソーダ石灰ガラスと呼ばれ、世界で生産されるガラスの約90％がこのタイプです。 ソーダ石灰ガラスは主成分としてシリカを使用しますが、炭酸ナトリウムとアルミニウム、マグネシウム、カルシウムの酸化物がシリカに添加され、これらの添加剤は通常ガラスの25〜30重量％を構成します。 これらの添加により、混合物が溶融してガラス化する温度が下がり、ガラスになります。

鉛ガラスも一般的なタイプです。 ガラスの次に最も一般的な原材料の1つを利用して、この種のガラスは、ソーダ石灰や他の一般的なガラスの種類で使用される酸化物の一部またはすべてを酸化鉛に置き換えて作られています。 これにより、品質が高く、高級食器や美術品に使用される、光の分散と反射が改善された高密度で非常に透明なガラスが得られます。

ガラスの他の原材料は、シリカのベースに追加でき、ガラスの物理的および化学的特性に影響を与える可能性があります。 これらの材料は、特にバリウム、セリウム、鉄、ランタンなどの金属酸化物である傾向があります。 例えば、酸化セリウムはガラスの紫外線（UV）吸収特性を与えます。 酸化ホウ素は、Pyrexブランドで販売されているような非常に硬く、耐熱性のあるガラスを製造します。 リサイクルされたガラスであるカレットは、しばしば原料としても使用されます。

清澄剤と呼ばれる特定の添加剤がガラスに追加されて、ガラス内の気泡のサイズと頻度が減少します。 この目的には、一般的な食卓塩、硫酸ナトリウム、さまざまな酸化物および水酸化物化合物が使用されます。 一部のタイプの特殊ガラスには、フッ素やさまざまな金属酸化物やリン酸塩などの材料、特にカルシウム、リチウム、カリウムなどのアルカリ金属が含まれています。