Memahami Kaca Tahan Panas: Jenis, Penggunaan, dan Manfaat
Kaca tahan panas adalah kaca yang lebih tahan terhadap kejutan panas dibandingkan kaca biasa. Oleh karena itu, cocok untuk aplikasi industri, konstruksi, dan memasak di mana perubahan suhu kemungkinan akan menyebabkan kaca biasa pecah. Kaca tahan panas biasanya borosilicate glass, tempered soda-lime glass, atau glass-ceramic. Glass bakeware sering disebut oleh umum sebagai Pyrex®, tapi ini sebenarnya merek dagang dari Corning®, Inc., produsen besar produk kaca dan keramik.
Saat sebagian besar bahan dipanaskan, mereka meledak; saat didinginkan, mereka menyusut. Properti ini dikenal sebagai thermal expansion, dan angka yang menunjukkan seberapa besar suatu bahan meledak atau menyusut disebut thermal expansion coefficient. Kaca memiliki koefisien thermal expansion yang tinggi, yang berarti meledak sangat cepat saat dipanaskan. Perluasan cepat ini dapat menyebabkan kaca pecah, konsekuensi yang dikenal sebagai thermal shock. Kaca dapat dibuat tahan terhadap thermal shock dengan mengubah komposisi kimia, metode pembuatan, atau keduanya.
Sebagian besar kaca biasa dibuat dengan mencampur silicon dioxide, lime, sodium carbonate, dan jumlah kecil mineral lainnya. Ini dikenal sebagai soda-lime glass dan digunakan untuk botol kaca dan kaleng, jendela kaca, dan aplikasi umum lainnya. Pada akhir abad ke-19, kimiawan Jerman Otto Schott menciptakan borosilicate glass dengan menambahkan boron ke dalam campuran.
Borosilicate glass lebih ringan dan lebih kuat dari soda-lime glass, memiliki titik leleh yang lebih tinggi, dan memiliki koefisien thermal expansion yang jauh lebih rendah. Digunakan untuk peralatan laboratorium kaca tahan panas, seperti tabung uji; untuk bakeware dan hidangan hidangan; dan dalam aplikasi industri di mana keahlian terhadap thermal shock diperlukan, seperti tile pengisolasi panas. Ini juga digunakan sebagai kaca optik berkualitas tinggi — di teleskop besar, misalnya — karena meneruskan cahaya dengan baik dan menahan perubahan bentuk.
Corning® memopulerkan penggunaan borosilicate glass dalam bakeware dengan merek dagang Pyrex®, tetapi sebagian besar Pyrex® yang dijual di Amerika Serikat saat ini adalah tempered soda-lime glass. Tempered glass telah dirawat panas selama pembuatan, menyebabkan bagian dalam kaca menyusut dan tegangan permukaan meningkat, menghasilkan penyeimbangan stres yang lebih baik di dalam kaca. Tempered glass lebih kuat dari kaca yang tidak ditemper, dan lebih tahan terhadap thermal shock.
Heat-resistant tempered glass digunakan dalam cookware dan layar api kaca. Kelemahan utama menggunakan jenis kaca ini adalah bentuknya tidak dapat dimodifikasi setelah pendingin. Memotong atau mengocok tempered glass tidak seimbang stres internalnya, membuatnya pecah dengan mudah. Ketika pecah, cenderung pecah menjadi potongan kecil daripada pecahan besar yang tajam. Karena alasan ini sering digunakan di kaca depan mobil.
Glass-ceramic adalah kaca yang telah dirawat panas hingga kristal mulai terbentuk di dalam kaca. Dengan memvariasi jumlah kristal, mungkin untuk membuat kaca tahan panas dengan rentang koefisien thermal expansion yang luas. Glass-ceramic sebagian besar digunakan untuk kompor kaca dan permukaan memasak, layar api, dan panel kaca tahan api. Dalam konstruksi, jendela atau panel kaca yang disebut "tahan api" biasanya adalah soda-lime glass yang telah di-glaze dengan glass-ceramic, atau dibangun dengan dua lembar dan diisi dengan bahan api-resistan.
