ギャファーバッチ

ここ数年、ギャファーガラスは多数のスタジオグラス用ソーダガラスと鉛ガラスを膨張率と粘性の観点から評価してきました。色ガラス製造者としての当社の目的は多量ある膨張係数に広い範囲で適合する製品を製造することです。たとえばパイレックス, ブルザイ, スペクトラム96またはモレッティを扱う同業者とは違い、当社には標準として使えるマスターガラスはありません。そのため、当社自身のマスターガラスを作り上げる事に致しました。

アメリカ、オーストラリア、ニュージーランド、日本、そして英国のガラススタジオで行った理論、実際上の線膨張係数の調査によると、釣り鐘線状は96x10-7 (0-300oC) で最高度に達し、外側の限界点は94~99.5でした。

また、ラカトスおよびその他の要素に元いた粘性データ1によれば 溶解温度と作業温度でかなり広い変化が見られ、それはlog 2 (高めの清澄温度で測られたポアズの単位の粘度) で1290oC (2354oF) から1430oC (2606oF) まで変動します。必ずしもこの温度での溶解をお勧めするわけではありませんが、比較をするためにはラカトスの計算は大変便利です。Log 2の粘度では温度の釣り鐘線状
は1370oC (2498oF) で最高度に達しますが市販バッチのなかにはそれを超えているものもございます

ギャファーは重要点を押さえたガイドラインに沿ったクリアバッチを原料から設計し、フィリップスとシアトルバッチが生産するペレット形バッチと同じかたちで市場へ送り出しております。当社がスタジオガラスに重要であると考える点は下記のとおりです。

エネルギーコスト

ガラススタジオを経営するに当たり燃料にかかる費用は大変大きな経費です。商業的または個人的に作られているバッチの多くはあまりにも粘性に注意を払われずに作られています。高めの清澄温度における溶液の粘性は溶けたガラスからどれだけ早く泡を取り除けるかを決定します。化学物質を少量使うことでガラスの清澄速度が大きく変化することもあります。

ギャファーバッチの法式は理論上のlog2の温度を1325oC (2420oF) (スプルースパイン87は比較で1380oC (2516oF))まで下げ、作業温度をさらに快適温度の1080oC (1976oF) まで下げる事に焦点を置きました。150kgのフリースタンドの窯でテストしたところ1150oC (2100oF)で作業したのに比較して1080oC (1976oF) では10%のガスの節約ができました。これはエネルギー経費をかなりおさえ、炉の消耗を和らげます。ペレットは通常のバッチ形態より15%速く溶解します。このバッチで生じたエネルギーの節約でバッチその物を支払えると言ってもうそはないでしょう。

作業中の特性

この法式は作業温度が低いという事の他に、長い作業時間という特徴を持っております。再加熱がきわめて速く、適度の表面張力があります。はさみを入れるに も,ジャックを入れるにも、ポンテを取るにも最適のガラスです。ただし、ランプワークには少々弱く、失透しやすくなる傾向があります。

適合性

適合基準は他社メーカーのバッチによりすでに世界的に決められております。当社が自分だけの世界に引きこもっていても意味がありません。コントロールされた時間と温度状態でスプルースパイン87, イーストベイレギュラーとスペクトラム 96の全てにギャファーバッチとのトライデント融合テスト2したところ、ひずみは全く生じませんでした。

当社はこのガラスを8時間1400oC (2550oF) (通常6時間1310oC (2400oF) )で溶解した結果、膨張係数を約0.5ポイント下げる事ができました。これはこのガラスの柔軟性が大変高いということを表しています。1週間後の作業温度 でのテストでも、微量の変化 (多くても0.5ポイント) しか見られませんでした。


物質的特性3

膨張: 0-300oC: 96.0 x 10-7
25-300oC: 98.5 x 10-7
徐冷点: 486oC (907oF)
歪み点: 439oC (822oF)

耐久性

分析した多くのバッチが耐久性に注意を払っていると思えませんが、過剰なバッチもあります。アルミナはガラスの耐久性を上げるのにもっとも効果的で安価な 物ですが、多すぎるとガラスが溶けにくくなります。2%のAl2O3が加われば同じ粘度でも溶解点を35oC押し上げます。ギャファーバッチは少量しかア ルミナを入れておりませんが、水、蒸気そして酸に対してアルミナと同じ位の抵抗力がありながら同時に粘度と温度を下げる酸化亜鉛で補っております。


ガラス溶解炉と環境への影響

バッチをペレット化する事は明らかに利点があります。速く溶解するだけでなく、チリやホコリを無くし、溶解炉の耐用年数を延ばしスタジオ内を清潔に保ちま す。グラズマとフィリップスから出ている新しいバッチは炭酸バリウムをかなりの割合で含んでおりこれは有害なだけでなく、4%以上の速さで坩堝を侵食しま す。ギャファーバッチは相対的に毒性がなくバリウムも酸化鉛も含んでおりません。フッ化物は粘度を低くするのに役立ちますが溶解温度で揮発的になりやすく 坩堝や炉の腐食を早めるので当社では使用いたしません。フッ化物は毒性と腐食性の排出物を排出する原因でもあります。ギャファーバッチは腐食性と毒性の観 点から見てその影響の低いガラスです。これは電気炉4とガス炉の両方に適しています。


Footnotes.

  1. 粘度/温度のデータの参考文献。Lakatos T., Johanssen L., Simmingsköld B., Viscosity-Temperature Relations in glasses composed of SiO2-Al2O3-Na2O-K2O-BaO-PbO-B2O3-CaO-ZnO-Li2O in the Compositional Range of “Crystalline” Glasses. Glasteknisk Tidskrift. 34 (3) 1979. 61-65 
  2. 当社は適合性または熱膨張の測定にトライデント融合を行います。このテストはスレッドテストまたは膨張計よりはるかに正確です。参照Hagy H.E., The Trident Seal- A Rapid and Accurate Expansion Differential Test. J. Am. Ceram. Soc. 62 (1972) 60-62
  3. . オーウェン・コーニング社実験部門のインテグレックステスト同様にフリースタンディングポットで六時間1310oCで清浄されました。
  4. 電源と電熱部分また電極の接続部分の接触面をエアー・フラッシングする事をお勧めします。

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