ガラスの融点とは？低融点ガラスとその使用用途や特性を解説

身の回りを見渡せば、あなたのすぐ目の見える範囲にある「ガラス」。飲み物を飲むグラス、食材を彩る食器、太陽の光を部屋に差し込む窓、ステンドグラス、花瓶、各種ガラス工芸品など、多くのもので使用されているのはご存じでしょう。

しかし、接着剤としても使われていると聞いたらどうでしょう？　想像つきますでしょうか？　実は意外な使われ方もされている「ガラス」ですが、この記事ではそんな「ガラス」についての特徴、また低融点ガラスなど種類別に簡単にわかりやすくまとめていきます。

記事を読むことで、「ガラス」にはどういった種類のものがあるか、またどのような特徴を持っているのかを詳しく知ることができるでしょう。

「ガラス」に興味のある方は、ぜひ参考にしてください。

ガラスのイメージ

ロシア皇帝が使っていたとされる、ウランガラスのゴブレットの写真素材 - ぱくたそ

ガラス、というと皆様はどのようなイメージを持っているでしょうか。「ガラスのハート」などと揶揄されるように繊細で壊れやすい、割れると破片が鋭利で怪我しやすい、透明に透き通っていて綺麗だ、など様々あることでしょう。

身近にある板ガラス・安全ガラス・耐熱ガラスなどはそれぞれ、よく使われている・割れても飛散しにくい・熱に強く割れにくいなどのイメージがあるでしょう。

ガラスにおける「融点」と「軟化点」の違い

ガラスは高温のある一定の温度になると液体のようになります。個体が液体へ変わるときの温度を「融点」といいますが、ガラスの場合は「軟化点」といいます。「軟化点」とは物質が複数混ざっていて、物質ごとの融点が異なるために明確な融点が存在しない場合に使います。

ガラスは全体的な融点を表すときは、単に融点と表記するより軟化点とした方がふさわしいかもしれませんね。

ガラスは液体でも固体でもない

ガラスは一般的には個体であるとされていますが、その分子構造からみると完全に個体であるとは言えないそうです。

近年、東京大学大学院総合文化研究科と中国上海交通大学の教授たちによって通常の個体とは異なる分子構造であると研究・発表がされました。通常個体は規則的な分子構造の配列をしおり、振動して動いています。「ガラス」はその分子構造が振動すると同時に再配列するという特殊な構造であることが分かったのです。

つまり、「ガラス」は固体と液体の分子配列両方を持っているのです。

アモルファス状態とは？

グラスにお水をドボドボの写真素材 - ぱくたそ

アモルファス状態とは、硬い物質なのに個体のような結晶構造ではなく液体のような非結晶状態であることを指します。

ガラスはグラスのように一見すると硬い物質に見えますが、先述の通り特殊な構造であり、融点が複数ある軟化点という特性を持つ、液体でもあり個体でもある状態です。ガラスはアモルファス状態であると呼べるのです。