Glass   유리

(2024-05-13)

유리 , 유리 (Glass), 글라스 , 유리 섬유


1. 유리 (Glass)

  ㅇ 고온에서 무기질 재료로부터 만들어지는, 세라믹 재료임
     - 성분과 가공법에 따라 그 종류가 천가지도 넘음

  ㅇ 겉보기에는 고체이지만, 고체의 특징인 결정구조를 갖지않으므로, 비결정질 구조임
     - 전체적으로 분자 배향이 무질서 함

  ㅇ 물성적으로, 점도가 극히 높은 과냉각 액체(super-cooled liquid)로 봄
     - 결정 형성 전에 빠르게 과냉각액체


2. 유리 특성

  ㅇ 특정한 용융점,응고점 없음
     - 용융점이 일정하지 않음

  ㅇ 용융 후 느린 결정화 과정없이, 그대로 딱딱한 상태로 냉각된(굳어버린) 무기 응용물
     - 점도가 매우 높은 과냉각 액체
     - 그 거동이 비정질 고분자와 유사함

  ㅇ 전기를 통하지 않는 부도체이며, 을 비추면 투명함

  ㅇ 녹으면 말랑해지며 점성을 가져서, 성형 가공하거나, 입으로 불어 화병 등을 제조함
     - 용융된 유리를 냉각하면, 결정이 되지 않고, 점성이 증가하며, 덩어리로 굳어짐

  ㅇ 화학적 침입성 및 ,알칼리,습기 부식 등에도 강함

  ㅇ 상온에서 충분한 강도, 우수한 내식성, 투명성, 경도를 갖음


3. 유리 종류

  ㅇ 주요 유리 재료 : 대부분이 산화물로 이루러져 있음
     - 산화물류 종류 : 규산염 유리, 붕산염 유리, 인산염 유리 등
     - 녹는점,굴절률,분산, 등 특성을 변화시키기 위해, 여러 다른 산화물들이 첨가됨
     - 상업적으로 이용가능한 유리 종류가, 수백여종(약 750종 이상)도 넘음

  ㅇ 실리카 유리 (규산염 유리) : 단순하면서 대표적임
     - 분자 형성 기본단위 : SiO4-4 사면체
     - 순도가 높은 실리카(SiO2)가 주성분
     * 대부분의 유리 제품이 실리카를 최소 50% 이상 함유

  ㅇ 상업용 유리의 조성에 따른 유형 구분
     - 소다 석회 유리 (가장 일반적)
     - 납 알칼리 유리
     - 보로실리케이트 유리 (borosilicate)
     - 알루미노실리게이트 유리 (aluminosilicate)
     - 96% 실리카 유리
     - 융해 실리카4. 유리 응용

  ㅇ 건축, 차량 유리 등 다양한 응용
     - 절연성이 좋음 : 커넥터류
     - 진공밀봉성    : 전자관 등
     - 내 화학성     : 실험실 기구, 코팅재료 등
     - 균질성        : 광학기구/광학소자 (현미경,망원경,렌즈,프리즘 등)

  ㅇ 가늘게 뽑은 유리 섬유 (Glass Fiber)
     - 고분자 재료에 쓰이는 대표적인 강화제
        . 처음에는, 단열재로 쓰이다가, 
        . 점차, 광섬유(광통신),초 경량/고 강도 제품 등에도 쓰임
     - 가늘수록 인장강도가 크고, (직경 10 ㎛ 정도까지도 가능)
        . 분자 배열이 고르며 흠도 적음 
     - 제작 및 취급 용이
     - 1942년 부터는 섬유강화플라스틱(FRP) 원료로도 사용케 됨
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