Glas er et uorganisk, ikke-metallisk materiale, der ikke har en krystallinsk struktur. Sådanne materialer kaldes amorfe og er praktisk talt faste væsker, der afkøles så hurtigt, at krystaller ikke kan dannes. Typiske glas spænder fra sodakalksilikatglas til glasflasker til kvartsglas med ekstremt høj renhed til optiske fibre. Glas anvendes i vid udstrækning til vinduer, flasker, drikkeglas, overførselsledninger og beholdere til stærkt ætsende væsker, optiske briller, vinduer til nukleare applikationer osv. brugt. Historisk set var de fleste produkter lavet af blæst glas. I nyere tid er det meste planglas blevet produceret ved hjælp af floatprocessen. Masseproduktion af flasker og dekorative produkter udføres i industriel skala ved hjælp af den blæste glasproces. De håndblæste glasgenstande er lavet i kunst / håndværkscentre over hele Storbritannien.
Normalt glas
Hovedkomponenten af glas er siliciumdioxid (SiO2). Den mest almindelige form for silica, der anvendes i glasproduktion, har altid været sand.
Sandet selv kan smeltes til fremstilling af glas, men temperaturen, hvor dette kan opnås, er omkring 1700o C. Ved at tilføje andre kemikalier til sandet kan smeltens temperatur reduceres betydeligt. Tilsætningen af natriumcarbonat (Na2CO3), kendt som soda, i en mængde for at fremstille en smeltet blanding af 75% silica (SiO2) og 25% natriumoxid (Na2O) reducerer smeltetemperaturen til ca. 800o C. Et glas af denne sammensætning er imidlertid opløseligt i vand og kaldes et vandglas. For at give glasset stabilitet er der brug for andre kemikalier såsom calciumoxid (CaO) og magnesiumoxid (MgO). Råmaterialerne til introduktion af CaO og MgO er deres carbonater, kalksten (CaCO3) og dolomit (MgCO3), som udsender kuldioxid ved høje temperaturer og efterlader oxiderne i glasset.
Borosilikatglas:
Borosilikatglas er fremstillet af 70% - 80% silica (SiO2) og 7% - 13% boroxid (B2O3) med små mængder alkalinatriumoxid (sodavand) (Na2O) og aluminiumoxid (AI2O3). Glasvarer bruges ofte i laboratorier, hvor gentagen kontakt med vanddamp ved høje temperaturer kan udvaskes alkaliioner. Borosilikatglas har et relativt lavt alkaliindhold og som følge heraf høj modstand mod angreb af vand. Borosilikatglas har enestående termisk stødmodstand, da det har en lav ekspansionskoefficient (3,3 x 10 -6 K-1) og et højt blødgøringspunkt. Den maksimale anbefalede arbejdstemperatur (kortsigtet) for borosilikatglas er 500oC Borosilikatglas har gode optiske egenskaber med evnen til at transmittere lys gennem det synlige område af spektret og i det nærmeste ultraviolette område. Det er derfor meget udbredt i fotokemi. På grund af dets termiske og optiske egenskaber bruges det i vid udstrækning til højintensive belysningsapplikationer. Dette glas anvendes til fremstilling af glasfibre til brug i plast- og tekstilforstærkninger - se nedenfor I husstanden er borosilikatglas kendt i form af komfur og andre varmebestandige husholdningsartikler såsom Pyrex. Disse genstande bruges generelt ved temperaturer op til 250oC. Borosilikatglas har en meget høj modstand mod angreb af vand, syrer, saltopløsninger, halogener og organiske opløsningsmidler. Det har også moderat modstand mod alkalier. Kun flussyre, varm koncentreret fosforsyre og stærke alkalier forårsager betydelig korrosion af glasset. Derfor er dette glas meget udbredt i kemiske anlæg og til laboratorieudstyr.
Generelle egenskaber ved glas
Mekanisk styrke
Glas har en stor iboende styrke. Det svækkes kun af overfladefejl, som giver hverdagsglas sit skrøbelige ry. En særlig overfladebehandling kan minimere virkningerne af overfladefejl. Glassets praktiske trækstyrke er ca. 27MPa til 62MPa. Glas kan dog modstå ekstremt høje trykbelastninger. Derfor skyldes det meste af glasbruddet svigt i trækstyrken. Årsagen til glassets svage trækstyrke er, at det normalt er dækket af mikroskopiske revner, der skaber lokale spændingskoncentrationer. Glas har ingen mekanismer til at reducere de resulterende høje lokale belastninger og udsættes derfor for hurtig sprødbrud. Der er to metoder til at reducere/eliminere dette problem: Termisk eller kemisk behandling af glasset, så de ydre overflader er under relativt høj trykbelastning, mens det midterste område mellem overfladerne er under trækspænding. Revnerne holdes derfor "lukket af den konstante restspænding... Det er hærdet/hærdet glas. Glassets styrke kan forbedres med op til en faktor 10 med denne metode. Det sikrer, at glasoverfladerne ikke revner, og at glasset ikke kommer i mekanisk kontakt med ting under brug, der kan ridse overfladen. Briller, der er lavet uden overfladefejl, har en styrkeværdi
