Hva er varmebestandig glass?
Varmebestandig glass er glass som er mer motstandsdyktig mot termisk sjokk enn vanlig glass. Det er derfor egnet for industrielle, konstruksjons- og tilberedningsapplikasjoner hvor temperaturendringer sannsynligvis vil føre til at vanlig glass knuses. Varmebestandig glass er vanligvis borosilikatglass, herdet brus med kalk eller glasskeramikk. Glass bakeware blir ofte referert til av allmennheten som Pyrex®, men dette er riktig et varemerke fra Corning®, Inc., en stor produsent av glass og keramiske produkter.
Når de fleste materialer varmes opp, utvides de; når de er avkjølt, trekker de seg sammen. Denne egenskapen er kjent som termisk ekspansjon , og tallet som angir hvor mye et gitt materiale utvider eller trekker seg sammen kalles dens termiske ekspansjonskoeffisient . Glass har en høy termisk ekspansjonskoeffisient, noe som betyr at det ekspanderer veldig raskt når det varmes opp. Denne raske ekspansjonen kan føre til at glasset knuses, en konsekvens kjent som termisk sjokk . Glass kan lages for å motstå termisk sjokk ved å endre dets kjemiske sammensetning, fremstillingsmetode eller begge deler.
De fleste vanlige glass lages ved å blande silisiumdioksid, kalk, natriumkarbonat og små mengder andre mineraler. Dette er kjent som brus med kalk og brukes til glassflasker og glass, vindusruter og andre vanlige bruksområder. På slutten av 1800-tallet oppfant den tyske kjemikeren Otto Schott borosilikatglass ved å tilsette bor til blandingen.
Borosilikatglass er lettere og sterkere enn brus-kalkglass, har et høyere smeltepunkt og har en mye lavere termisk ekspansjonskoeffisient. Det brukes til varmebestandig laboratorieutstyr i glass, for eksempel prøverør; for bakeware og serveringsfat; og i industrielle bruksområder der høy motstand mot termisk støt er nødvendig, for eksempel varmeisolasjonsfliser. Det brukes også som et høykvalitets optisk glass - i store teleskoper, for eksempel - fordi det overfører lys godt og motstår å endre form.
Corning® populariserte bruken av borosilikatglass i bakeware under navnet Pyrex®, men de fleste Pyrex® som selges i USA i dag er herdet brus med lime. Herdet glass har blitt varmebehandlet under produksjonen, noe som får den indre delen av glasset til å trekke seg sammen og overflatespenningen øker, noe som resulterer i en bedre balansering av spenningene i glasset. Herdet glass er sterkere enn upremmet glass, og motstår bedre termisk sjokk.
Varmebestandig herdet glass brukes i kokekar og i peisskjerm i glass. Den største ulempen med å bruke denne typen glass er at formen ikke kan endres etter avkjøling. Å kutte eller chippe herdet glass balanserer de indre belastningene, slik at det lett går i stykker. Når det går i stykker, har det en tendens til å bryte i bittesmå biter i stedet for i store, skarpe fragmenter. Av denne grunn blir det ofte brukt i bilens frontruter.
Glasskeramikk er glass som er blitt varmebehandlet til det begynner å danne krystaller i glasset. Ved å variere mengden krystall er det mulig å lage varmebestandig glass med et bredt spekter av mulige termiske ekspansjonskoeffisienter. Glasskeramikk brukes mest til glassovnsplater og kokeplater, til peisskjermer og til brannsikre glassplater. I konstruksjonen er et vindu eller glasspanel som er beskrevet som "brannsikre" vanligvis brus med kalk som er glasert med glasskeramikk, eller er konstruert av to ruter og fylt med et brannhemmende materiale.