Als Glas bezeichnet man im allgemeinen Sprachgebrauch jene amorphen Werkstoffe, die durch eine schnelle Abkühlung von anorganischen Schmelzen entstehen. Aufgrund der fehlenden Kristallstruktur hat das Material keinen richtigen Schmelzpunkt – deshalb wird Glas durch steigende Temperaturen maßgeblich beeinflusst: Es wird zuerst weich und geht anschließend in einen flüssigen Zustand über.
Darum ist es auch so einfach, Glas unter Hitzeeinfluss zu verformen, weil es eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit aufweist, die chemisch resistent ist und eine geringe elektrische Leitfähigkeit hat. Dafür ist es jedoch auch schlagempfindlich und spröde. Doch woher stammt der vielseitige Werkstoff eigentlich, wie wird es hergestellt und welche Eigenschaften besitzt das Material sonst noch? Wir haben uns auf die Suche gemacht und folgende Antworten gefunden.
Die Geschichte hinter dem Werkstoff
In der frühen Antike wurde das Glas durch einen Zufall bei der Herstellung von Töpferware entdeckt – die ältesten Überlieferungen stammen aus dem 7. Jahrtausend vor Christus. Früher wurde es hauptsächlich zur Herstellung von Gefäßen eingesetzt: In Form von Stäbchen wurde es im weichen Zustand um einen Keramikkern gewickelt, sodass es auskühlen konnte, danach musste es herausgekratzt werden. Für die Produktion wurde damals Quarzgestein zerkleinert und mit einer sodahaltigen Pflanzenasche vermischt. Heute sieht die Herstellung ein wenig anders aus.
Die Herstellung von Glas
Normalerweise machen Quarzsand oder Bergkristalle einen Hauptbestandteil von Glas aus, der Siliziumdioxid bildet und für die Härte des Glases verantwortlich ist – aber auch andere Oxide, wie zum Beispiel Bor, Arsen oder Phosphor, besitzen die Fähigkeit Glas zu bilden. Sie müssen nur mit einem Flussmittel wie Kaliumkarbonat oder Natriumkarbonat vermischt werden, das den (teilweise sehr hohen) Schmelzpunkt herabsetzen soll.
Zuerst werden also die Rohstoffe zerkleinert und anschließend vermischt, danach muss die Masse miteinander verschmolzen werden – ab einer Temperatur von 1.500 Grad entsteht schließlich eine klare Flüssigkeit, die heruntergekühlt werden muss. Wenn beispielsweise Objekte wie Vasen, Trinkgläser oder Glastrennwände hergestellt werden, spielt die Abkühlung der Flüssigkeit eine entscheidende Rolle für die charakteristische Kenngröße. Wenn die entstandene Flüssigkeit falsch abgekühlt wird, besteht die Gefahr einer Kristallinbildung, die für ein trübes Aussehen sorgen würde.
Besondere Eigenschaften des Stoffes
Wie jeder weiß, ist Glas durchsichtig und leicht zu reinigen – darüber hinaus ist es vollkommen geruchslos und nimmt auch keine fremden Gerüche auf. Doch das sind längst nicht alle Eigenschaften, die Glas besitzt: Es ist nicht nur chemisch stabil, sondern hat eine geringe elektrische Leitfähigkeit. Weiter ist es spröde, hat eine Dichte von 2,5 g/cm² und wird bei spätestens 600 Grad langsam immer weicher.
