유리가 고온에서 액체처럼 변하는 원리는 무엇인가요?
보통 유리컵에 끓는 물을 담을 경우 잘못하면 깨져버리는 경우가 많은데, 유리공예를 보면 엄청 고온에서 녹여 형태를 다듬고 만들어가더라구요. 상품으로 만들어진 유리의 구조와 공예시 사용되는 유리의 성분이 다른건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
유리가 고온에서 액체처럼 변하는 것은 유리의 특성인 "유리전이" 현상에 기인합니다. 유리는 일반적인 액체와는 달리 고온에서 높은 점도를 가지고 있지만, 특정 온도인 유리전이 전이 온도 이상에서는 점차적으로 점도가 낮아지면서 액체처럼 흘러가게 됩니다.
유리전이는 유리 내부의 분자 구조의 변화와 관련이 있습니다. 일반적으로 유리는 고온에서는 분자의 움직임이 활발해져서 분자들이 서로 더 자유롭게 이동할 수 있게 됩니다. 이로 인해 유리의 점도가 낮아지고, 고온에서는 액체와 유사한 특성을 나타냅니다.
반대로, 유리를 냉각하면 유리전이 온도 이하에서 점점 점도가 증가하여 고체와 유사한 특성을 보이게 됩니다. 이러한 특성은 유리가 어떤 온도 범위에서는 고체이지만, 다른 온도 범위에서는 액체처럼 행동하는 이유입니다.
안녕하세요. 조인형 과학전문가 입니다.
상품으로 만드는 유리도 동일한 성분입니다
유리잔, 컵, 전구 등 다양하게 만들어집니다
고온에서는 유리뿐만 아니라 철도 액체 상태가 되지요
각 물질별로 상변화가 일어나는 온도가 다를뿐입니다
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
깨지는 유리온도는 열에의해 외력에 취약한것입니다. 녹는건 수천도까지 올려 유리의 액화점까지 올려서 말그대로 깨지기전에 녹이는거죠.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
상품으로 만들어진 유리는 일반적으로 붕규산을 주성분으로 하며, 여기에 소다 석회, 알칼리 금속등이 소량 첨가됩니다. 붕규산은 유리의 주성분으로서 유리의 강도와 내열성을 향상시키는 역할을 합니다. 소다는 유리의 유연성과 가공성을 향상시키는 역할을 하고, 석회는 유리의 안정성을 향상시키는 역할을 합니다. 알칼리 금속은 유리의 내열성을 향상시키는 역할을 합니다. 유리공예에 사용되는 유리는 일반적으로 붕규산과 불산의 화합물인 붕산염유리입니다. 붕산염유리는 붕규산유리보다 내열성이 뛰어나기 때문에 고온에서 녹여도 깨지지 않습니다. 또한, 붕산염유리는 붕규산유리보다 굴절률이 높기 때문에 투명도가 뛰어나고, 내약품성도 우수합니다.