O que é vidro resistente ao calor?

O vidro resistente ao calor é o vidro mais resistente ao choque térmico do que o vidro comum. Portanto, é adequado para aplicações industriais, de construção e culinária, onde as mudanças de temperatura provavelmente causariam a quebra de vidro comum. O vidro resistente ao calor é geralmente vidro borossilicato, vidro temperado de soda-cal ou vitrocerâmica. As assadeiras de vidro são muitas vezes referidas pelo público em geral como Pyrex®, mas esta é propriamente uma marca registrada da Corning®, Inc., uma importante fabricante de produtos de vidro e cerâmica.

Quando a maioria dos materiais é aquecida, eles se expandem; quando resfriados, eles se contraem. Esta propriedade é conhecida como expansão térmica , e o número que designa o quanto um determinado material se expande ou contrai é chamado de coeficiente de expansão térmica . O vidro tem um alto coeficiente de expansão térmica, o que significa que se expande muito rapidamente quando aquecido. Essa rápida expansão pode causar a quebra do vidro, uma consequência conhecida como choque térmico . O vidro pode ser feito para resistir ao choque térmico alterando sua composição química, método de fabricação ou ambos.

A maioria dos vidros comuns é feita misturando dióxido de silício, cal, carbonato de sódio e pequenas quantidades de outros minerais. Isso é conhecido como vidro de soda-cal e é usado para garrafas e potes de vidro, vidraças e outras aplicações comuns. No final do século 19, o químico alemão Otto Schott inventou o vidro borossilicato adicionando boro à mistura.

O vidro borossilicato é mais leve e mais forte que o vidro soda-cal, tem um ponto de fusão mais alto e um coeficiente de expansão térmica muito menor. É usado para equipamentos de laboratório de vidro resistente ao calor, como tubos de ensaio; para assadeiras e pratos de servir; e em aplicações industriais onde é necessária alta resistência ao choque térmico, como telhas de isolamento térmico. Também é usado como um vidro óptico de alta qualidade – em grandes telescópios, por exemplo – porque transmite bem a luz e resiste à mudança de forma.

A Corning® popularizou o uso de vidro borossilicato em utensílios de panificação sob sua marca Pyrex®, mas a maioria dos Pyrex® vendidos nos Estados Unidos hoje é de vidro temperado com cal sodada. O vidro temperado foi tratado termicamente durante a fabricação, fazendo com que a parte interna do vidro se contraia e a tensão superficial aumente, resultando em um melhor equilíbrio das tensões no vidro. O vidro temperado é mais forte que o vidro não temperado e resiste melhor ao choque térmico.

O vidro temperado resistente ao calor é usado em panelas e telas de lareira de vidro. A principal desvantagem de usar esse tipo de vidro é que sua forma não pode ser modificada após o resfriamento. Cortar ou lascar o vidro temperado desequilibra suas tensões internas, fazendo com que se quebre facilmente. Quando quebra, tende a se quebrar em pedaços minúsculos, em vez de fragmentos grandes e afiados. Por esta razão, é frequentemente utilizado em pára-brisas de automóveis.

A vitrocerâmica é o vidro que foi tratado termicamente até que os cristais comecem a se formar no vidro. Variando a quantidade de cristal, é possível criar vidro resistente ao calor com uma ampla gama de possíveis coeficientes de expansão térmica. A vitrocerâmica é usada principalmente para fogões de vidro e superfícies de cozimento, para telas de lareira e para painéis de vidro resistentes ao fogo. Na construção, uma janela ou painel de vidro que é descrito como "resistente ao fogo" é geralmente vidro de soda-cal que foi envidraçado com vitrocerâmica ou é construído de dois painéis e preenchido com um material retardador de fogo.