강화유리의 화학적 성분이 뭔지 궁금해요.

Question

강회유리가 일반유리에 비해 5배정도 강하다는데요. 같은 유리인데 어떤 화학적성분과 과정으로 만드는지 궁금해요. 이에대한 과학적 설명좀 해주세요.

매끈한참고래15 · Accepted Answer

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.맞습니다. 일반유리의 제조 공정과 큰 차이는 없지만 냉각조건,방법에 따라 차이가 다소 있습니다.성분은 주로 이산화규소가 40~70%, 산화알루미늄(알루미나) 7~23%, 기타 산화리튬,산화나트륨,산화칼륨등이 소량 함유됩니다.일반 평평한 유리가 가열로에서 유리(600℃)에 가까운 연화 온도로 가열되면 자체 변형에 의해 내부 응력이 제거된 다음 유리가 가열로 밖으로 이동하여 고압 냉각되구요..공기는 다중 노즐에 의해 유리의 양면에 송풍 되어, 신속하고 균일하게 실온으로 냉각되어 강화유리를 제조할 수 있게 됩니다.템퍼링을 어떻게 하느냐에 따라 물리적, 화학적이 있어서...강화된 유리를 담금질 강화유리라고도 한답니다. ㅎ

김경태 전문가 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.강화유리는 일반유리에 비해 높은 강도와 내구성을 가지고 있습니다. 이러한 특징은 유리 내부의 마찰력이 증가하는 것으로 설명됩니다. 일반 유리는 유리 내부의 분자 구조가 불규칙적으로 배열되어 있지만, 강화유리는 표면에 알루미늄 또는 칼슘 등의 금속 이온을 침투시켜서 유리 분자 구조를 규칙적으로 배열시킵니다. 이러한 과정을 열처리 또는 화학적 처리라고 합니다.또한, 강화유리는 열처리 후 냉각하는 과정에서 내부 응력이 발생하게 됩니다. 이러한 내부 응력은 유리의 강도를 높이는 데에 큰 역할을 합니다. 따라서, 강화유리는 내부 응력이 크기 때문에, 유리가 깨지더라도 파편이 작게 깨지는 특징을 가지고 있습니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.강화유리는 유리를 강하게 수축시켜 내부 응축력이 강하게 만들고, 이러한 유리들을 여러장 겹쳐 더 단단하게 만들기도 합니다. 또한 필름을 발라 파편들이 비산되지않도록 하기도하고, 입자를 잘게하여 깨질때에도 잘게 깨지게하여 날카로운 구조물을 만들지 않도록 설계합니다.

초록가젤281 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.강화 유리의 화학적 성분은 일반 유리와 동일하지만 추가적인 공정을 통해서 만들어집니다.강화 유리의 경우 일반적인 평평한 유리에 열을 가하고 급속히 냉각시키는 열처리 공정을 거친 후 만들어진 것입니다.

물에 젖지 않는 오리 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.강화유리는 일반 유리와 같은 재료로 만들어지지만, 가열 후 급속히 냉각시키는 과정을 거치면서 내부에 압축 응력이 생기게 됩니다. 이 압축 응력은 유리의 강도를 증가시키는 역할을 합니다

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 강화유리는 일반 유리보다 강도와 내화성이 높은 특수한 유리로, 일반적으로 다음과 같은 화학적 성분을 포함합니다:

규산(SiO₂): 강화유리의 주성분으로 규산이 사용됩니다. 규산은 주로 실리카(Silica)라고도 불리며, 강화유리의 기계적 강도와 내화성을 증가시키는 역할을 합니다.
알루미나(Al₂O₃): 알루미나는 강화유리에 약간의 알루미늄 산화물을 첨가하여 내화성을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
붕산(B₂O₃): 붕산은 강화유리에 첨가되어 유리의 내화성을 높이고, 높은 온도에서도 안정성을 제공합니다.
소다(Na₂O)와 칼륨(K₂O): 이러한 알칼리 금속 산화물은 강화유리의 특성을 조절하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 소다와 칼륨의 함량은 유리의 녹는 점을 낮추고, 열팽창 계수를 조절하는 역할을 합니다.