Wat is glas?
Om te begrijpen hoe glas zich gedraagt onder verschillende omstandigheden, heb ik mij proberen verdiepen in chemie en fysica.
Nu waren dat nooit mijn favoriete school-vakken en ik moet toegeven dat ik ook nooit de finesse van atomen, moleculen en dergelijke gesnapt heb. Daarom zal ik mijn uitleg beperken tot het absolute minimum, tot de essentiële informatie die je over glas moet weten.
Hier gaan we: op vlak van atomen is glas een soort buitenbeentje, het is een amorfe stof.
Dat komt doordat de atomen in een stuk glas volgens een variabel patroon gerangschikt zijn, in plaats van in een regelmatige kristalstructuur.
De meeste glassoorten bestaan uit een combinatie van zand, kalk, boorzuur, soda, potas en aluminiumoxide. Voor helder kristalglas wordt daar ook lood aan toegevoegd.
Over de samenstelling van glas valt ongetwijfeld nog veel meer te vertellen en er zijn vast wel boeken over te vinden, maar ik vind een wetenschappelijke benadering van deze fascinerende materie niet zo spannend. Het enige wat ik echt moet weten over het glas dat ik gebruik zijn de smelttemperaturen en de uitzettingscoëfficiënt (COE) en verder vind ik het belangrijk dat het glas bij het smelten zeker geen giftige dampen afgeeft.
Hoewel het zich bij kamertemperatuur als een vaste stof gedraagt, lijkt de structuur van glas meer op die van een vloeistof.
Aan welke temperatuur smelt glas?
Van water weet je dat het dat het kookt aan 100°C en bevriest aan 0°C. Je weet dus exact aan welke temperatuur zuiver water van een vloeibare naar vaste toestand zal overgaan. Ook metalen hebben een specifieke smeltpunt waarop ze overgaan van een vaste stof naar een vloeistof.
Bij glas kan je daar geen exacte temperatuur
op plakken. Als je glas verwarmt, zal het nooit plots overgaan van een vaste naar een vloeibare toestand. Dat gebeurt geleidelijk aan. Hoe hoger de temperatuur, hoe vloeibaarder het zal worden. Of beter gezegd: hoe meer de viscositeit (dat is de stijfheid of weerstand tegen vloeien) afneemt.
Een flameworker kan de temperatuur van de brander niet regelen zoals bij een oven het geval is. Er is geen knop waarmee je de temperatuur kan instellen op 'smelten'. Er zit niets anders op dan door ervaring in te schatten wanneer het glas voldoende gesmolten is om te bewerken.
Hard of zacht?
De ‘hardheid’ is een term om zowel het tempe-ratuurbereik waarop glas zacht wordt als de uitzettingscoëfficiënt weer te geven. Hoe harder het glas is, hoe hoger de temperatuur zal zijn waarop het van vast naar vloeibaar overgaat en hoe lager de uitzettingscoëfficiënt is.
De hardste soort glas die aan de brander gebruikt kan worden is kwartsglas. Het bestaat uit 100% sili-ciumdioxide (SiO2), zeg maar uit zuiver zand.
De hardste soort waar ik zelf mee werk is borosilicaatglas. Het bestaat voor ongeveer 80% uit siliciumdioxide, heeft een lage uitzettingscoëfficiënt (COE 33) en is vrij goed bestand tegen temperatuurschokken.
Het bekende Venetiaans glas is dan weer eerder een zachte glassoort. Het wordt ook wel (soda)kalkglas genoemd. Zacht glas heeft een hoge COE. Bij Venetiaans glas is dat 104, wat betekent dat het erg gevoelig is voor temperatuurschokken en dat er na het verwerken veel spanning in het glas zit. Daartegenover staat dat zacht glas merkelijk goedkoper is en op een lagere temperatuur bewerkt kan worden dan borosilicaat.
