일부 유리는 온도 변화에 강하고, 일부는 쉽게 깨지나요?
안녕하세요 강화유리나 내열유리는 뜨거운 물을 부어도 깨지지 않는데요 일반 유리는 쉽게 깨집니다. 유리의 성질을 결정하는 요인은 무엇일까요
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
유리의 성질을 결정하는 주요 요인들에는 재료의 구성, 제조 과정, 그리고 열처리 방식이 있습니다.
일반 유리는 주로 실리카, 소다, 그리고 석회로 이루어집니다. 이는 기본적인 유리의 구조를 형성합니다. 상대적으로 간단한 제조 공정을 거칩니다. 용융된 상태에서 원하는 형태로 성형한 후, 천천히 냉각시킵니다. 따라서 급격한 온도 변화에 취약하여 뜨거운 물을 부으면 쉽게 깨질 수 있습니다.
반면 내열유리는 일반 유리보다 더 높은 비율의 실리카와 보론(Boron)을 포함합니다. 보론은 유리의 열팽창 계수를 낮추어 급격한 온도 변화에도 잘 견디게 합니다. 열강화 또는 화학적 강화를 통해 제조됩니다. 열강화는 유리를 고온에서 가열한 후 급속히 냉각시키는 과정으로, 유리 표면에 압축응력을 부여하여 강도를 높입니다. 화학적 강화는 유리 표면에 이온 교환을 통해 강도를 높이는 방식입니다. 따라서 내열유리는 제조 과정에서 열처리를 통해 열 충격에 대한 저항성을 높입니다. 이로 인해 급격한 온도 변화에도 균열이나 파손이 발생하지 않습니다.
안녕하세요.
유리의 내열성과 강도는 제조 과정에서 사용된 재료와 방법에 따라 결정됩니다. 특히 강화유리와 내열유리는 일반 유리보다 뛰어난 내구성과 내열성을 자랑합니다.
강화유리는 일반 유리보다 내충격성과 내열성이 높습니다. 이는 유리를 먼저 가열한 후 급격히 냉각시키는 과정을 통해 만들어지는데, 이 과정에서 유리 내부에는 인장 응력이, 표면에는 압축 응력이 생겨납니다. 이러한 응력들이 유리를 더 강하게 만들어 줍니다. 강화유리는 온도 변화에 따른 팽창이나 수축이 일반 유리보다 덜 심하기 때문에 높은 온도의 충격에도 잘 견딜 수 있습니다.
내열유리는 주로 보론산염(borosilicate)을 포함한 특수한 화학 조성으로 만들어집니다. 보론산염 유리는 열팽창 계수가 낮아 높은 온도에서도 크게 팽창하지 않으며, 이로 인해 갑작스런 온도 변화에도 깨지지 않습니다. 이러한 성질 때문에 내열유리는 과학 실험실에서 화학 물질을 다루거나, 고온에서 요리를 할 때 사용되는 용기에 주로 사용됩니다.
이와 달리 일반 유리는 갑작스러운 온도 변화에 약해 급격히 냉각되거나 가열될 때 쉽게 깨질 수 있습니다. 일반 유리의 이러한 성질을 열팽창 계수가 상대적으로 높기 때문에 온도가 변할 때 유리 내부의 응력이 증가하고, 이로 인해 균열이 생기거나 파괴될 수 있습니다.