ガラス
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近世以降

1670年代に入ると、ドイツ・ボヘミア・イギリスの各地で同時多発的に、無色透明なガラスの製法が完成した。これは精製した原料にチョークまたは酸化鉛を混ぜるものである。この手法によって厚手で透明なガラスが得られ、高度な装飾のカットやグレーヴィングが可能になり、重厚なバロックガラスやロココ様式のガラスが作られた。

また、アメリカ合衆国ではヴァージニア州に来たヨーロッパからの移民がガラスの生産を始めた。産業的にはなかなか軌道に乗らなかったが、大規模な資本の投下が可能な18世紀末になると豊富な森林資源を背景に工場生産が行なわれるようになった。

中国ではの時代にガラスの製造が盛んになり、特に17世紀から18世紀康熙帝雍正帝乾隆帝の頃に山東省広州で技法が発達した。また、日本でも徳川吉宗の書物の輸入解禁によってガラスの製造が始まり、江戸切子などが作られた。

F・ジーメンスらが1856年特許を取得した蓄熱式槽窯を用いた製法により、溶融ガラスの大量供給が可能となった。(ジーメンス法)セ氏1600℃の高温で原料を数日溶かす。

1970年にドイツ人のディスリッヒによって考案されたゾル-ゲル法が、ガラスの新しい製造法として登場した。これまでガラスを製造する方法は原料を2,000 ℃ 前後の高温によって溶融する必要があったが、ゾル-ゲル法ではガラスの原料となる化合物や触媒を有機溶液に溶かし込んで、数十 ℃ の環境で加水分解と重合反応を経て、溶融状態を経由せずに直接ガラスを得る。実際は完成したゲルが気泡を含むため、最終的には1,000 ℃ 程度に加熱して気泡を抜いてやる必要がある。この方法の発明によって、ガラスに限らず有機無機ハイブリッド材料の創製など、従来では考えられなかった用途が開かれてきている[2]

近年ではセ氏10000℃のプラズマを利用して原料を一瞬で溶かす方法が実用化に向けて開発中である。燃料費を削減でき、温室効果ガスの削減に寄与する。


全般に

もともとは植物の灰の中の炭酸カリウムを砂の二酸化ケイ素と融解して得られたので、カリガラスが主体であった。灰を集めて炭酸カリウムを抽出するのに大変な労力を要したのでガラスは貴重なものであり、教会の窓、王侯貴族の食器ぐらいしか用いられたものはなかった。産業革命中期以降、炭酸ナトリウムから作るソーダ石灰ガラスが主流になった。炭酸ナトリウムはソルベー法により効率よく作られるようになったが、現在は天然品(トロナ)を材料に用いることもある。産地としては米国ワイオミング州グリーンリバーが一大産地であり、世界中の需要の大半をまかなっている。埋蔵量は5万年分あるとされている。

現在、ガラスは食器や構造材のみならず、電子機器光通信など幅広い分野で生活に必要不可欠なものとなっている。

ガラス年表を参照


ガラスの応用

食器

窓ガラス

レンズ



光ファイバー

ブラウン管

ハードディスクドライブ

液晶ディスプレイ

プラズマディスプレイ

蛍光灯

白熱電球

砂時計

ビー玉

ビーズ - とんぼ玉


いろいろなガラス

ソーダ石灰ガラス

カリガラス

クリスタルガラス

石英ガラス

偏光ガラス

強化ガラス

合わせガラス

耐熱ガラス硼珪酸ガラス

防弾ガラス

ガラス繊維

水ガラス

ウランガラス

アクリルガラス

ダイクロ

ゴールドストーン・茶金石・砂金石・紫金石

ガラスセラミックス

低融点ガラス - ガラス転移点が600 ℃ 以下程度のガラス。電子部品において絶縁、封止、接着等に広く用いられている。ホウケイ酸鉛系ガラスが多く用いられていたが、環境負荷低減のために鉛フリー品の開発も進められている。

金属ガラス - 金属ガラスは、他のアモルファス金属とは異なり、過冷却液体の状態で安定し、結晶化が始まる前に固体化が完了するため、鋳型による鋳造で製造できるので工業用途での利便性が高い。

サフィレット


おもな大手ガラス会社

旭硝子

セントラル硝子

日本板硝子

日本電気硝子

HOYA

コーニング(米)


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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)
担当:Mamenoki