ホウケイ酸ガラスとは?
ほうけいさんがらす
ホウケイ酸ガラスとは、酸化ケイ素に酸化ホウ素を加えた組成のガラスで、熱膨張率が低く耐熱衝撃性と耐薬品性に優れた素材です。
ホウケイ酸ガラス(borosilicate glass)は、二酸化ケイ素(SiO₂)を主成分とし、そこに酸化ホウ素(B₂O₃)を一般に12〜15%程度加えた組成のガラスです。パイレックス(Pyrex)という商品名でも広く知られています。
最大の特徴は熱膨張率が極めて低いことで、普通ソーダ石灰ガラスの約3分の1程度です。これにより急激な温度変化(熱衝撃)によるひび割れが起きにくくなります。主な特性をまとめると以下のようになります。
- 低熱膨張:熱膨張係数は約3.3×10⁻⁶/K(普通ガラスは約9×10⁻⁶/K)
- 高耐熱性:連続使用温度は500℃前後まで対応可能なグレードもある
- 優れた耐薬品性:酸・アルカリ・有機溶剤に対して高い化学的安定性を示す
- 高い透明性と光学的均質性
これらの性質から、理化学実験用のビーカー・フラスコ・試験管、家庭用耐熱調理器具、医薬品の容器・アンプル、半導体製造装置の部品、光学レンズ・ミラー、ランプ外管(ハロゲンランプ・水銀灯)など幅広い用途で使われています。宇宙望遠鏡の反射鏡素材としても採用実績があります。
使い方・例文
化学実験室でアルコールランプで加熱しても割れないビーカーや三角フラスコの多くはホウケイ酸ガラス製で、急激な温度変化に耐えられるよう設計されている。
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