Vad är värmebeständigt glas?
Värmebeständigt glas är glas som är mer motståndskraftigt mot värmechock än vanligt glas. Det är därför lämpligt för industri-, konstruktions- och matlagningstillämpningar där temperaturförändringar sannolikt skulle orsaka att vanligt glas krossas. Värmebeständigt glas är vanligtvis borosilikatglas, härdat soda-kalkglas eller glaskeramik. Glasbageri benämns ofta av allmänheten som Pyrex®, men detta är korrekt ett varumärke som tillhör Corning®, Inc., en stor tillverkare av glas- och keramikprodukter.
När de flesta material värms upp expanderar de; när de är kylda drar de sig samman. Den här egenskapen kallas termisk expansion , och antalet som anger hur mycket ett givet material expanderar eller kontrakteras kallas dess termiska expansionskoefficient . Glas har en hög värmeutvidgningskoefficient, vilket innebär att det expanderar mycket snabbt vid uppvärmning. Denna snabba expansion kan få glaset att krossa, en konsekvens som kallas termisk chock . Glas kan tillverkas för att motstå termisk chock genom att ändra dess kemiska sammansättning, tillverkningsmetod eller båda.
De flesta vanliga glas tillverkas genom att blanda kiseldioxid, kalk, natriumkarbonat och små mängder andra mineraler. Detta är känt som soda-kalkglas och används för glasflaskor och burkar, fönsterrutor och andra vanliga tillämpningar. I slutet av 1800-talet uppfann den tyska kemisten Otto Schott borosilikatglas genom att tillsätta bor till blandningen.
Borosilikatglas är lättare och starkare än soda-kalkglas, har en högre smältpunkt och har en mycket lägre värmeutvidgningskoefficient. Det används för värmebeständig glaslaboratorieutrustning, till exempel provrör; för bageri och serveringsfat; och i industriella tillämpningar där hög motståndskraft mot värmechock är nödvändig, såsom värmeisolerande plattor. Det används också som ett högkvalitativt optiskt glas - till exempel i stora teleskop - eftersom det överför ljus bra och motstår att ändra form.
Corning® populariserade användningen av borosilikatglas i bagerier under sitt märke Pyrex®, men de flesta Pyrex® som säljs i USA idag är härdat soda-lime-glas. Härdat glas har värmebehandlats under tillverkningen, vilket får den inre delen av glaset att dras samman och ytspänningen ökar, vilket resulterar i en bättre balansering av spänningarna i glaset. Härdat glas är starkare än omättat glas och motstår bättre termisk chock.
Värmebeständigt härdat glas används i köksredskap och i eldstadsskärmar i glas. Den största nackdelen med att använda denna typ av glas är att dess form inte kan modifieras efter kylning. Att klippa eller klippa härdat glas balanserar dess inre påfrestningar, vilket gör att det går sönder. När det går sönder tenderar det att bryta i små bitar snarare än i stora, vassa fragment. Av den anledningen används det ofta i bilvindrutor.
Glaskeramik är glas som har värmebehandlats tills kristaller börjar bildas i glaset. Genom att variera mängden kristall är det möjligt att skapa värmebeständigt glas med ett brett utbud av möjliga värmeutvidgningskoefficienter. Glaskeramik används främst för glasspisar och kokytor, för eldstadsskärmar och för brandsäkra glaspaneler. I konstruktion är ett fönster eller en glaspanel som beskrivs som "brandbeständig" vanligtvis kalkglas som har glasats med glaskeramik eller är konstruerat av två rutor och fyllt med ett brandhämmande material.