ガラスの種類と特性

車や飛行機の窓、科学実験の道具、眼鏡、食器などガラスはその透明性、耐久性、形状の自由度から多様な用途で利用されている。具体的には、顕微鏡・望遠鏡・カメラ等のレンズ、光ファイバーケーブル、防弾ガラス、または芸術作品の素材として、彫刻、ステンドグラス、ガラス細工などに使われている。今回のブログではガラスの種類や特性について述べたいと思う。

ガラスの種類

ほかにも、強化ガラス、ラミネートガラスなど、特殊な種類のガラスが存在します。

強化ガラス

特殊な加熱処理を受けて強度を増したガラスで、自動車の窓や建築物、電子デバイスのスクリーンなど、衝撃に対する強度が求められる場所でよく使われる。成分自体は通常のガラス、つまりソーダ石灰ガラスと同じである。

強化ガラスの製造過程では、まずガラスを非常に高温に加熱し、その後、ガラスを急速に冷却（急冷）することで表面に圧縮応力を生じさせ、内部に引張応力を封じ込める。この応力のバランスが、強化ガラスが衝撃に対して強く、また破壊されたときに小さな破片に崩れる特性を生み出す。

そのため、強化ガラスは安全性が求められる様々な用途、例えば自動車の窓、建築材料、電子機器のディスプレイなどに利用されている。

圧縮応力と引張応力

圧縮応力は英語でcompressive Stress、引張応力はtensile stressと訳すことができる。

圧縮応力は、物質を縮小または圧縮する方向に働く圧力である。建物や橋のような構造体においては、重力やその構造体の自重によって生じるものである。物質が耐えられる最大圧縮応力を超えると、物質は損傷し、最終的には破壊される。

引張応力は物質を引き伸ばす方向に働く力である。橋のケーブルや空中電線など、引張力に耐える必要がある物質に働く力である。物質が受け入れることができる最大の引張応力を超えると、物質は伸び、最終的には破断する。

ラミネートガラス

ラミネートガラスは２つのガラスシートの間にプラスチック層を挟んだもので、衝撃に対して強く、破片が飛び散らない特性を持っている。自動車のフロントガラスや建築物、防弾ガラスとして利用される。

まとめ

今回のブログではガラスの種類と特性について調査を行った。この調査を通じて、我々の身の回りに存在し、日々の生活に不可欠なガラスが、その多様な特性により様々な用途で使用されていることを確認した。