주변에서 많이보니 유리는 어떤과정을 통해 만들어지나요?

Question

주위에서 손쉽게 접하는 유리는 어떻게 만들어 지는가요? 어떤 화학적 물질과 반응을 기반으로 만들어 지는지 궁금해요 알려 주세요!

똑똑한저어새12 · Accepted Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.유리를 만드는 과정은 크게 유리 원료 제작, 유리 제조, 유리 가공의 3단계로 이루어집니다. 먼저, 유리 원료는 실리카와 같은 주성분과 보조 원료를 혼합하여 제작됩니다. 이 원료들은 고온에서 용융되어 유리 상태로 만들어집니다. 다음으로, 제작된 유리 원료는 가열로에 넣어 고온에서 용융시킵니다. 이 때, 유리 표면이 플라즈마로 가열되며, 기체 상태로 분해된 분자들이 다시 결합하여 유리 상태로 형성됩니다. 제작된 유리는 급속냉각하여 단단하게 만들어져야 합니다. 이 때, 냉각속도와 방법에 따라서 유리의 물성과 특성이 달라질 수 있습니다.

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.유리의 원료는 모래입니다. 하지만 이 모래는 다른모래보다 입자가 곱습니다. 이걸 잘게 갈고 고온에서 녹이면 걸쭉해지는데 그걸 틀에 넣어 굳히면 됩니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.유리는 주로 국지적인 곳에서 채광되는 광물인 굴삭암에서 추출된 실리카(Silica)를 주 원료로 만들어집니다. 실리카는 주로 모래로 알려진 규산염(Silicate) 미립자들로 이루어져 있으며, 실리카가 유리의 물리적 특성을 결정하는 가장 중요한 요소입니다.유리는 일반적으로 다음과 같은 과정을 거쳐 제조됩니다.원료 준비: 광물 굴삭암에서 추출된 실리카를 녹이기 위해 적정한 양의 천연 가스, 적정한 양의 산소와 같은 다양한 원료들이 필요합니다.융해: 위에서 언급한 원료들을 적절한 비율로 혼합하고, 고온의 화염속에서 융해시킵니다.형성: 융해된 유리를 주형에 부어 형태를 만들어 내는 단계입니다.냉각: 형성된 유리를 공기 중에서 천천히 냉각시켜서 결정화를 일으키고, 내부 응력을 최소화합니다.위 과정에서, 실리카를 포함한 원료들은 고온에서 녹아서 융해되어 유리 형태를 이루게 됩니다. 그리고 냉각 단계에서, 유리 구조는 시간에 따라 점차적으로 결정화됩니다.유리 제조 과정에서 사용되는 원료는 제조 과정과 최종 제품의 특성에 따라 다르게 사용될 수 있습니다. 또한 유리 제조 시 사용되는 화학적 반응은 다양하지만, 주요 원료인 실리카가 유리의 물리적 특성을 결정하는 것으로 알려져 있습니다.

머쓱한호박벌232 · Answer

안녕하세요. 천재우 과학전문가입니다.철, 시멘트와 함께 3대 건축 재료인 유리는 규사, 소다회, 탄산석회 등의 혼합물을 고온에서 녹인 후 냉각하는 과정에서 결정화가 일어나지 않은채 고체화 시켜서 만듭니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.유리는 주로 실리카 또는 규산염을 주성분으로 하는 물질들을 가열하여 만들어집니다. 먼저, 산화된 금속 또는 산화된 규소를 혼합하여 유리 조성물을 만듭니다. 이 조성물은 가열로에서 1,400도 C 정도로 가열하여 녹이고, 이후에 냉각합니다. 이 과정에서 유리는 액체에서 고체로 변합니다. 또한, 유리에 특수한 성질을 부여하기 위해 소량의 첨가제를 혼합할 수 있습니다.가열로에서 유리를 만드는 방식에는 여러 가지가 있습니다. 대표적으로는 "플로트"라는 방법으로, 유리를 끓는 상태로부터 미세하게 흘려가며 냉각시켜 거대한 유리 시트를 만드는 방법이 있습니다. 이 방법은 건축용 유리, 창문, 거울 등을 만드는 데 많이 사용됩니다.

김경태 전문가 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.다음과 같은 과정을 통해 제조됩니다.원료 선별 및 섞기: 실리카, 소다, 석회, 알칼리나르와 같은 원료들이 정해진 비율로 섞입니다.용융: 원료들을 용융로에 넣고 1500도 정도의 고온에서 용융시킵니다.성형: 용융된 유리를 성형하고, 원하는 모양으로 만듭니다. 이를 위해 유리를 주물하거나 눌러서 모양을 바꿉니다.냉각: 유리를 성형한 후, 공기 중에서 천천히 냉각시켜 유리가 균일하게 고체화되도록 합니다.가공: 유리의 끝부분이나 모서리를 깍거나 연마하여 완성합니다.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.유리의 원료인  규토와 산화칼슘, 소다, 마그네슘을 혼합하고 이를 높은 온도에서 녹여서 만들게 됩니다. 여기가 1차 가공이고 원하는 형상을 만든 후 최종적으로 가공 과정을 거치게 됩니다. ^^

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.석영유리와 일반공업용 유리와의 제조과정상의 차이점은 크게 제조원료가 차이나고 다음으로는 원료를 용융하는 온도의 차이로 말할수 있습니다.유리 구조는 규소원자와 산소원자가 결합하여 만든 그물코에 군데군데 구멍이 남겨진 것 같은 모양으로 이루어졌다. 순수한 규소와 산소만의 그물코로 된 유리를 석영유리라고 부르는데 연화점(軟化點)이 1,500℃ 이상(보통 소다석회유리는 약 600℃)으로서 약품에 의해 침식되지도 않을 뿐 아니라 1,000℃ 정도의 온도차로 급열·급랭되어도 깨지지 않는다. 석영유리는 이처럼 우수한 여러 성질을 가졌으나 연화하는 온도가 1,500℃ 이상이므로 가공·성형이 극히 어렵다. 또한 원료를 유리화하려면 1,717℃ 이상의 고온을 만들어 주어야 하므로 도가니의 재료, 고온을 만드는 방법 등 기술적으로 곤란한 점이 많으며, 따라서 값이 몹시 비싸 특수한 경우 이외는 사용되지 않는다.석영유리는 순수한 규산(SiO2)로 이루어진 유리로, 영문으로는 fused silica, fused quartz, silica glass, quartz glass 등으로 다양하게 표현됩니다. 석영유리는 불순물이 수 백ppm 이하인 고순도의 규산을 고온(약 2,000℃ 이상)에서 용융하여 제조한 유리입니다. 일반적으로 천연광물 형태로 존재하는 순수한 규산 광물을 석영(quartz)이라 하고, 이들 중 투명한 결정을 수정이라고 하는데 인위적으로 제조하고 있는 석영유리와 구분할 수 있습니다.석영유리 중 순도가 아주 좋은 천연석영(quartz)을 용융하여 유리로 만든 것을 fused quartz라고 부르며, 정제공정을 통하여 불순물을 제거한 규사를 용융시켜 제조한 것을 fused silica라고 합니다. 이외에도 사염화규소(SiCl4) 등과 같은 규소를 함유한 기체 혹은 액체상태의 화합물을 고온으로 용해하여 만든 것을 합성 석영유리(synthesized fused silica)라고 합니다.석영유리는 연화온도가 1,600℃이상이며, 열팽창계수도 5.5 (x10-7/℃) 정도로 열충격저항이 우수하여 열선보호관, 이화학기구, 특수 조명용관으로 사용되고 있습니다. 이외에도 반도체 제조공정에서 Si 웨이퍼(wafer)를 운반하는 기구로도 사용되고 있습니다. 석영유리는 전기적인 저항도(electrical resistivity)가 1016Ωcm로 일반 소다석회 유리(1012Ωcm) 보다 높을 뿐더러, 유전상수(dielectric constant)도 3.82로 일반 유리의 8에 비해 매우 낮습니다.

진득한반딧불210 · Answer

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.반적으로 손쉽게 접하는 유리는 굴절률이 높은 광학유리와 내구성이 높은 석유유리 두 종류가 있습니다.광학유리는 주로 광학기기나 카메라 렌즈 등에 사용되며, 실리카와 보르산 등의 주성분으로 이루어져 있습니다. 이 물질들을 적절한 비율로 섞고 높은 온도로 가열하여 용융시킨 후 냉각하면 유리가 형성됩니다.석유유리는 고온에서 석유 및 석회암 등의 천연물을 용융시켜 만듭니다. 이 과정에서 천연물의 주성분인 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철 등이 용융되어 유리를 형성합니다.

화학공학

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