유리는 어떻게 만들어 지나요?

[현글라스]

유리는 어떻게 만들어지게 되며 어떤 과정을 거치는지 포스팅 해 보겠습니다.

 

유리의 제조과정

유리는 녹여서 만들기 때문에 여러 가지 형태의 유리 제품이 가능합니다.

물론 이 때 완전히 녹은 상태에서는 형상을 이루는 것이 힘듭니다. 이를테면 엿을 한번 생각해보십시오. 엿이 녹아서 막 굳어지려고 하는 물렁물렁한 상태, 그 상태를 생각하시면 됩니다. 그 상태에서 여러 가지 형상의 유리제품을 만들 수 있습니다.

유리를 만들기 위해서는 일단 원료들이 필요합니다. 우리가 사용하는 병유리나 판유리는 거의 다 소다석회유리로 만들어진답니다. 왜 소다석회유리라는 이름이 붙었을까요? 그것은 바로 소다(Na2O)와 석회(CaO)가 들어갔기 때문 입니다. 원래 SiO2는 뛰어난 성질을 가지고 있습니다. 높은 내열성(높은 온도에서 잘 견딜 수 있다는 뜻)과 높은 내열충격성(높은 온도에서의 충격에 강하다는 뜻)을 가지고 있습니다. 하지만 이 SiO2의 단점은 녹는점이 매우 높다는 것입니다. (약 2,000℃ 이상입니다.) 녹는점이 높으면 연료비가 엄청나게 올라갑니다.

1℃에서 100℃까지 온도를 올리는 것은 쉽지만 1600℃에서 1700℃까지 온도를 올리는 것은 막대한 열이 필요합니 다. 그러면 자연적으로 유리의 단가가 높아지게 됩니다. 이것을 위해서 Na2O나 CaO, MgO,Al2O3를 넣어주게 되면 원래 석영유리(SiO2로만 이루어진 유리를 석영유리라고 합니다.)의 장점(위에서 얘기한 내열성, 내열충격성)을 최대한 살리면서 녹는점을 많이 낮출 수 있습니다. 그래서 조성성분들이 저렇게 되는 것 입니다. 왜 양이 저만큼 씩 들어가는가에 대한 이유는 여러 실험 결과를 거쳐 위와 같은 최적조성이 나왔기 때문입니다.

                 

             배합과정

                소다와 석회등의 원료들을 섞는 과정. 배합과정에서는 이 원료들을 아주 잘, 골

                고루 섞는 것이 중요합니다.

                조금이라도 잘 섞이지 않은 부분이 있으면 품질에 영향을 주는 요인으로 작용

                하기 때문 입니다.

             

             용해과정

                배합과정 후 잘 혼합된 원료들을 용해로(furnace)에넣고, 1300-1500℃까지 가

                열 시킵니다. 이때 원료들이 녹으면서 끈적끈적한 액체(유리물)상태로 변하게

                되는 것입니다.

                 

             성형과정

                펄펄 끓는 녹은 유리물을 성형틀 안에 부어 넣습니다. 성형틀은 보통 금속조가

                사용됩니다. 이 금속조에서는 용해공정에서 제품성형에 알맞게 용해된 유리물

                을 적절한 두께(제품형태)로 만들어 주며 이 과정 중에 품질에 영향을 주는 많

                은 요소들이 결정되어 집니다.

                 

             서냉과정

                유리물이 급속하게 굳어진 경우 유리는 매우 불안정한 상태가 됩니다. 이때는

                살짝만 건드려도 그냥 깨져 버리게 됩니다. 이에 성형된 유리물을 서냉로에 넣

                고 서서히 온도를 낮춰가면서 완전한 제품의 유리가 탄생하게 되는 것 입니다 .