Apa itu Kaca Tahan Panas?

Kaca tahan panas adalah kaca yang lebih tahan terhadap goncangan termal 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 berupa kaca borosilikat, kaca tempered soda-lime, atau kaca-keramik. Alat pemanggang kaca sering disebut oleh masyarakat umum sebagai Pyrex®, tetapi ini adalah merek dagang Corning®, Inc., produsen utama produk kaca dan keramik.

Ketika sebagian besar bahan dipanaskan, mereka memuai; ketika didinginkan, mereka berkontraksi. Properti ini dikenal sebagai ekspansi termal , dan angka yang menunjukkan seberapa besar suatu bahan memuai atau berkontraksi disebut koefisien ekspansi termal . Kaca memiliki koefisien muai panas yang tinggi, yang berarti kaca memuai dengan sangat cepat saat dipanaskan. Ekspansi yang cepat ini dapat menyebabkan kaca pecah, konsekuensi yang dikenal sebagai kejutan termal . Kaca dapat dibuat untuk menahan kejutan termal dengan mengubah komposisi kimianya, metode pembuatannya, atau keduanya.

Kebanyakan gelas biasa dibuat dengan mencampur silikon dioksida, kapur, natrium karbonat, dan sejumlah kecil mineral lainnya. Ini dikenal sebagai gelas soda-lime dan digunakan untuk botol dan stoples kaca, kaca jendela, dan aplikasi umum lainnya. Pada akhir abad ke-19, ahli kimia Jerman Otto Schott menemukan kaca borosilikat dengan menambahkan boron ke dalam campurannya.

Kaca borosilikat lebih ringan dan lebih kuat dari kaca soda-kapur, memiliki titik leleh yang lebih tinggi, dan memiliki koefisien ekspansi termal yang jauh lebih rendah. Digunakan untuk peralatan laboratorium kaca tahan panas, seperti tabung reaksi; untuk memanggang dan menyajikan hidangan; dan dalam aplikasi industri di mana ketahanan tinggi terhadap kejutan termal diperlukan, seperti ubin insulasi termal. Ini juga digunakan sebagai kaca optik berkualitas tinggi — dalam teleskop besar, misalnya — karena mentransmisikan cahaya dengan baik dan tahan terhadap perubahan bentuk.

Corning® mempopulerkan penggunaan kaca borosilikat dalam peralatan panggang dengan nama merek Pyrex®, tetapi sebagian besar Pyrex® yang dijual di Amerika Serikat saat ini adalah kaca soda-lime tempered. Kaca temper telah mengalami perlakuan panas selama pembuatan, menyebabkan bagian internal kaca berkontraksi dan tegangan permukaan meningkat, sehingga menghasilkan keseimbangan tegangan yang lebih baik pada kaca. Kaca temper lebih kuat dari kaca tanpa temper, dan lebih tahan terhadap goncangan termal.

Kaca tempered tahan panas digunakan dalam peralatan masak dan di layar perapian kaca. Kerugian utama menggunakan kaca jenis ini adalah bentuknya tidak dapat diubah setelah pendinginan. Memotong atau memecahkan kaca tempered membuat tekanan internal tidak seimbang, membuatnya mudah pecah. Ketika pecah, ia cenderung pecah menjadi potongan-potongan kecil daripada menjadi fragmen besar dan tajam. Untuk alasan ini sering digunakan di kaca depan mobil.

Kaca-keramik adalah kaca yang telah dipanaskan sampai kristal mulai terbentuk di kaca. Dengan memvariasikan jumlah kristal, dimungkinkan untuk membuat kaca tahan panas dengan berbagai kemungkinan koefisien ekspansi termal. Kaca-keramik banyak digunakan untuk kompor kaca dan permukaan memasak, untuk layar perapian, dan untuk panel kaca tahan api. Dalam konstruksi, jendela atau panel kaca yang digambarkan sebagai "tahan api" biasanya adalah kaca soda-kapur yang telah diglasir dengan kaca-keramik, atau dibuat dari dua panel dan diisi dengan bahan tahan api.