ガラスは固くて変形ができないので、無理な力が加わると割れてしまします。

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ガラスはナゼ割れるのか?

 

ガラスがなぜ割るのか考える男女

 

ガラスは落としたり、飛来物などの衝撃が加わるとすぐに割れてしまいます。

 

ガラスは劣化しにくいメリットがありますが、割ってしまうとコストが余計にかかってしまうデメリットがあります。

 

ここではガラスが割れる仕組みについて解説します。

 

ガラスができる工程についてはこちら

 

 

ガラスが割れる理由

ガラスが割れる理由を詳しく説明すると、原子や分子など科学に基づいた非常に難しい話になってしまいます。

 

ここでは、こうした分子の話などを最低限にして、誰にでも解りやすくガラスが割れる仕組みを解説します。

 

 

ガラスは変形できない

ガラスは熱で溶けて、それを冷やす事で固まります。
ガラス工芸の息を吹きながら棒を回す場面を想像して頂ければ分かりやすいと思います。

 

そして固まったガラスは熱を加えない限り変形しません
この変形できない事がガラスが割れる最大の要因です。

 

例えば、鉄の鍋やプラスチックの鍋・食器を床に落としても割れる事はありません。
そのかわり衝撃が強ければ凹むなど変形をします。

 

ガラスは固くて変形ができないので、無理な力が加わると割れてしまいます。
食器に例えると、陶器類も同様に変形ができないので落とすと割れてしまいます

 

 

 

ガラスは割れやすいガラスと割れにくいガラスがある

ガラスは全て割れやすい訳ではありません。
厚みや強度によっては、ある程度の衝撃では割れにくくする事ができます。

 

割れないガラスの仕組みは素材によってそれぞれですが、ワイヤーなどの補強材を使わない場合は、ガラスの分子の量で強度が決まります

 

  • 単純に厚みがあるガラスは必然的に分子も多く丈夫なガラスになります。
  • 薄くても特殊な技法で分子を密集させて作られたガラスは割れにくくなります。

 

そして分子が多いガラスほど、伸縮性が少なくなり、割れる時は豪快に飛び散るように割れます

 

ここでは、一例として車の運転席のドアガラスについて紹介します。
運転席のドアガラスは事故で車内に閉じ込められた時に割って脱出する事が求められます。

 

しかし、時には時速100km以上で走る車のガラスは高い強度を求められます。

 

先日、JAFが車の実験で車内にあるスマートフォンやボールペン、車のヘッドレストなどで車の運転席のガラスを割ることができないか検証しました。

 

結果は全てのツールでドアガラスは割れないという結論が出ました。
ヘッドレストの金属の棒で思い切り叩いても割れないのは意外な結果です。

 

しかし、防災用のガラスを割るハンマーで叩けば軽い力でガラスを簡単に割れます
そして1点を叩いただけでガラス全体が粉々に割れます。

 

分子が多いと強度が強いですが、1点の分子が崩れると全体が一気に崩れて粉々に割る性質を持っています

 

 

 

車のフロントガラスが割れない理由

車のガラスで例えると、フロントガラスは飛び石などでヒビが入る事があっても、割れて穴ができる事は飛び石程度ではありません

 

フロントガラスがヒビは入るけど簡単に穴が空かない理由は、合わせガラスを使用しているからです。

 

合わせガラスの中の1枚が割れるとヒビが入りますが、全てのガラスが割れなければ原型をとどめる事ができます。

 

車のフロントガラスは大きい衝撃を受けるリスクが高いため、安全面を考慮して合わせガラスが使用されています。