ガラス焼結フィルター 熱・粘度・アニーリング(熱鈍し)

熱膨張

線形熱膨張率は、ガラスの長さが1°C上昇する毎にどれだけ変化するかを表す特性です。　熱膨張は20 - 300 °C間で1 °Cあたり33 x 10-7となり、公差は1 °Cあたり+/-5％ x 10-7 になるよう管理されています。焼結ガラスは多孔構造のため熱膨張率が若干異なり、孔のないホウケイ酸ガラス3.3に融合する際は充分な注意が必要となります。

熱抵抗

ホウケイ酸ガラス3.3は軟化点が高いため、515°C台で使用できます。しかし、まだ高温の器具を冷却する時には注意が必要です。冷却処理は、特にガラスの厚い部分では、ゆっくりと均一に行われなくてはいけません。（「アニーリング （焼鈍し）」参照）。　温度勾配がガラスに加わるとストレスが生じ、高温部分には圧縮力が、低温部分には張力がかかります。張力ストレスの大きさは温度差によりますが、同様にガラスの厚みによるともいえます。
※注意：　摩滅は熱衝撃に対する抵抗力を非常に低下させます。

最高温度

一般的に、変形温度（515°C）をホウケイ酸ガラス3.3製品の安全使用最高温度とみなすよう推奨されています。形状や時間によってはこの範囲を超えることができますが、580°Cで変形の恐れがあり、焼結ガラス器具の場合は多孔構造が変化することがあります。高温にさらされると、ガラスに冷却の際永続的なストレスが生じる危険があり、このストレスが破損の原因となると考えられています。 万が一、永続的なストレスが生じていると思われる場合には、以下で説明するアニーリング（焼鈍し）処理を参照し、製品のアニーリングをして下さい。永続的なストレスは物理的抵抗力及び熱への耐性を非常に低下させます。

粘度

ガラスには定義された軟化点はありませんが、粘度と温度の関係においては、定義 ISO7884-2、-3及び-4にて認められた4点があります。

	項目	温度(°C)	ガラス粘度(dPa・s)
1	変形温度	515	10 14.5
2	アニーリング（焼鈍し）温度	565	10 13.0
3	軟化温度	820	10 7.6
4	動作温度	1,250	10 4.0

アニーリング(熱鈍し)

ガラスのアニーリング(焼鈍し)は、加熱しその後内部のストレスを取るため一定期間管理された温度に保つ処理です。冷気によりストレスが再発しないよう管理された条件下での慎重な冷却が必須です。

アニーリング(焼鈍し)スケジュール

厚さ (mm)	加熱率 (°C⁄min.)	時間 t (min.)	温度 △×°C (°C)	レート�T (°C⁄min)	レート�U (°C⁄min)	レート�V (°C⁄min)
3.0	130	5	5	12.0	24.0	130
6.0	30	15	10	3.0	6.0	30
12.0	8	30	20	0.8	1.6	8