ホウケイ酸ガラス vs 強化ガラス：主な違い、製造工程、用途

ガラスびんメーカーは、ガラス製造業界で幅広いデザインを提供しており、現代のキッチンで頻繁に使用される製品も多い。オーブン用ガラス製品の需要が高まるにつれ、ガラス産業は様々な用途に対応できるよう拡大してきた。

時とともにガラスの用途は進化し、強化ガラスなどさまざまなタイプのガラスが数十年にわたって使用されてきた。強化ガラスは最も早く発明され商品化された種類のひとつであり、ホウケイ酸ガラスはその耐久性と耐熱性で人気を博した。

強化ガラスもホウケイ酸ガラスも、異なる用途に適したユニークな特性を持っている。しかし、強化ガラスとは一体何なのか？ホウケイ酸ガラスは有毒か？この記事では、ホウケイ酸ガラスと強化ガラスの違い、製造工程、用途についてご紹介します。続きを読む

ホウケイ酸ガラスとは？

ホウケイ酸ガラスは三酸化ホウ素を含む特殊なガラスで、熱膨張係数が低い。このため、ホウケイ酸ガラスは急激な温度変化にも飛散することなく耐えることができ、高級レストランや研究所、ブドウ園などで好まれる素材となっている。

多くの人は、すべてのガラスが同じように作られているわけではないことを知らない。ホウケイ酸塩ガラスは、以下のような高品質のガラス製品に使用されている。 ロエン・グラスその卓越した耐久性と耐熱性は際立っている。

ホウケイ酸ガラスは、約15%の三酸化ホウ素を含み、ガラスの構造を変化させ、熱衝撃に強くしています。この化学組成により、不要な元素がガラスに漏れるリスクが低減され、危険物の保管や様々な用途における安全性の確保に最適です。

ホウケイ酸ガラスはどのようにして作られるのか？

ホウケイ酸ガラスは、以下のような材料の組み合わせを溶かして作られる：

• 珪砂
• ホウ酸
• 酸化カリウム
• 酸化亜鉛
• 少量の酸化カルシウムと酸化アルミニウム

最高560°Fという高い転移温度を持つため、溶融プロセスには通常のガラス製造よりもかなり高い温度が必要となる。

一度溶けたホウケイ酸ガラスは、用途に応じて様々な形状やサイズに加工され、管状に成形されたり、引き抜かれたりする。

ホウケイ酸ガラスは安全か？

ホウケイ酸ガラスはその安全性と耐久性で知られており、様々な用途に最適です。ホウケイ酸ガラスは熱衝撃に強く、極端な温度変化にも割れることなく耐えることができるため、実験室や調理場での使用に適しています。

さらに、ホウケイ酸ガラスは非反応性であるため、有害な化学物質が食品や液体に溶出することはありません。そのため、食品の保存、実験室での実験、危険物の封じ込めなどに安全な選択肢となる。

ホウケイ酸ガラスの用途

1.実験用ガラス器具

ホウケイ酸ガラスは、その耐薬品性と耐熱性により、科学的な場面で広く使用されている。ビーカー、フラスコ、試験管などによく使われています。

2.キッチン実験と調理器具

ホウケイ酸ガラスはその優れた耐熱性から、調理器具、ベーキング皿、ガラス製調理鍋などに使われている。この素材から作られた計量カップは、高温下でも正確な数値を保ちます。

3.光学機器

ホウケイ酸ガラスは、顕微鏡、望遠鏡、その他の光学機器に使用されるスライドやレンズの製造に最適です。

4.照明器具

ホウケイ酸ガラスは、その耐熱性から高輝度放電（HID）ランプやスタジオ用フラッシュライトに広く使用されている。

5.航空機用外部レンズ

ホウケイ酸ガラスは、その優れた光学特性と温度変化への耐性により、航空機の外装照明に使用されている。

強化ガラスとは？

強化ガラスとも呼ばれる強化ガラスは、強度を高めるために熱処理や化学処理を施した安全ガラスの一種です。強化ガラスは手すり、シャワーのドアおよび自動車窓のような構造適用で一般的使用される。

焼き戻し工程では、アニールされたガラスは約188℃まで加熱され、両面に空気を吹き付けることによって急速に冷却される。この結果、ガラス表面には圧縮応力が形成され、コアは引張強度を維持する。

強化ガラスは通常のガラスよりもかなり強く、鋭利な破片ではなく小さく鈍い破片に砕けるように設計されているため、怪我のリスクを最小限に抑えることができる。

強化ガラスはどのように作られるのか？

強化ガラスは、通常のアニールガラスを強化炉で670℃まで加熱し、その後急冷することで製造される。ガラス表面はこの工程で溶融し、工業用冷却剤で生成された冷気のジェットを使用して冷却される。

冷却プロセスはガラスの物理的特性を決定し、衝撃や熱ストレスに対する耐性を高める。

強化ガラスの用途

1.建築・インテリアデザイン

強化ガラスは、フレームレス・ガラスドア、ウォールパーティション、ガラスエントランスなどに広く使用されている。また、高湿度や温度変化が多い浴室やスプラッシュバックにも使用されています。

2.自動車産業

強化ガラスは、自動車の窓ガラスやフロントガラスなど、安全性が最優先される車両部品に一般的に使用されている。

3.家電製品

強化ガラスは、その耐傷性と耐久性により、携帯電話のスクリーンプロテクターやタブレットのカバーに使用されている。

4.家庭用アプリケーション

シャワーの扉、冷蔵庫の棚、ダイビングマスクなどは、その強度と安全性から強化ガラスが好まれる用途の一例である。

ホウケイ酸ガラスと強化ガラスの主な違い

1.熱抵抗

ホウケイ酸ガラスは耐熱衝撃性に優れ、極端な温度変化にも耐えることができる。強化ガラスは耐熱性があるが、急激な温度変化に対してはホウケイ酸ガラスほど有効ではない。

2.製造工程

• ホウケイ酸ガラス： 三酸化ホウ素を含む化学プロセスで製造される。
• 強化ガラス： アニールされたガラスを加熱し、急冷することによって製造される。

3.耐久性と強度

強化ガラスは強度が高く、物理的な衝撃に強いため、構造用途に最適です。しかし、ホウケイ酸ガラスは化学腐食や極端な熱への耐性に優れています。

4.安全機能

強化ガラスは小さく鈍い破片に割れ、怪我のリスクを軽減します。ホウケイ酸ガラスは高い応力下でも完全性を保ちますが、割れると鋭利な破片になることがあります。

結論

ホウケイ酸ガラスと強化ガラスは、それぞれ異なる用途に適したユニークな特性を持っています。ホウケイ酸ガラスは高熱用途や実験室での使用に理想的ですが、強化ガラスは構造用や安全性が重要な用途に好まれます。

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