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ガラスの豆知識

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ガラスの豆知識VOL.21 ガラスの強さ

今回の豆知識は「ガラスの強さ」についてです。

ガラスが割れるメカニズムは?

ガラスは、圧縮応力(ちぢめようとする力)には
強いが、引張応力(引っ張る力)には弱い
という性質をもっています。
たとえばガラスにボールがあたると、
ガラスはたわんで、あたった面には
圧縮応力が働きます。
しかしこれが直接、割れる原因にはなりません。
割れる原因は、反対側に生じる
引張応力なのです。

強度を上げる「強化ガラス」の製法と原理
そこで、引張応力を相殺することで
ガラスの強度をあげることを考えました。
これが強化ガラスです。
板ガラスを約700℃に加熱したあと、
急速に冷やします。
その結果、
ガラスの表面(約1/6の厚み)には
圧縮応力層が、内部には引張応力層が
できあがります。
この状態のガラスにボールをぶつけると、
その面には圧縮応力(ちぢめようとする力)が、
反対側の面には引張応力(引っ張る力)が
働きます。
しかし、この反対側の圧縮応力層の力により、
ガラスは、割れにくくなります。
これが、強化ガラスが割れにくい原理です。
強化ガラスは、普通の板ガラスの3.5倍の
強度があるといわれています。

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