その他のガラスとの耐熱比較と主要用途

ガラス・結晶材料の耐熱温度比較総覧表(常用・最高温度)

分類材料名耐熱温度(常用)※1耐熱温度(最高)※2特徴・説明
一般ガラス強化ガラス(Tempered Glass)約80℃普通板ガラスの3~5倍の強度。割れても粒状に砕け安全性◎。
化学強化用ガラス化学処理で表面圧縮層を形成。スマートフォン等ディスプレイ用。
フロートガラス約110℃約380℃高平面精度で透過像・採光性に優れる。一般窓・建築用。
高透過ガラス(Low-Iron Glass)約110℃約380℃鉄分を低減し透明度を向上。太陽電池カバー等。
耐熱ガラスホウ珪酸ガラス(Borosilicate, Pyrex等)約450℃約500℃熱膨張が小さく熱衝撃に強い。理化学・調理器具・照明。
テンパックス®ボード板約260℃約290℃強化処理で耐衝撃性・耐圧性が未強化品の2倍。
結晶化ガラスネオセラム®(透明N-0/白色N-11)約750℃約800℃熱膨張極小。光ファイバ・精密カバー用。
ファイアライト®約800℃約800℃防火・耐熱衝撃性◎。防火設備・耐熱窓用。
石英ガラス合成石英ガラス(Synthetic Fused Silica)約950~1,050℃約1,100~1,200℃高純度SiO₂、深紫外透過◎、OH制御可。半導体・露光装置用。
天然石英ガラス:酸水素溶融材(Hydrogen-Oxygen Fused Quartz)約1,000~1,100℃約1,200~1,250℃天然水晶を酸水素炎で溶融。高透明・高純度・OH含有高め。
天然石英ガラス:電気溶融材(Electric Fused Quartz)約1,000~1,150℃約1,200~1,300℃電気アーク・抵抗炉溶融。OH低・均質性◎・泡少。半導体用部品。
不透明石英(Opaque Quartz)約950~1,000℃約1,100℃多孔質構造で断熱性◎。反射板・シールド用途。
高機能無機結晶材料フッ化マグネシウム(MgF₂)融点約1,255℃(常用800℃以下)紫外透過性◎、高機械強度。集光部材・UVカバー等。透過域0.11~7.5μm。
フッ化バリウム(BaF₂)融点約1,280℃(常用900℃以下)紫外~赤外(0.15~14μm)広帯域透過。低膨張。IRレンズ・プリズム。
フッ化カルシウム(CaF₂/蛍石)融点約1,420℃(常用1,000℃以下)高透過・屈折特性◎。エキシマ露光・高出力レーザー光学部品。
サファイアガラス(単結晶Al₂O₃)約1,800℃約2,000℃高強度・高透過・耐食性◎。LED基板・時計カバー・プラズマ窓。
その他の高温結晶材料シリコン(Si)約1,000℃約1,400℃半導体基板、耐熱構造体。酸化雰囲気で表面SiO₂形成。
酸化マグネシウム(MgO)約1,600℃約2,100℃高融点絶縁体、光学窓。
酸化イットリウム(Y₂O₃)約1,800℃約2,200℃高温レーザー窓・セラミックス。
単結晶ダイヤモンド(C)約700℃(空気中)/約1,700℃(真空中)約2,000℃超熱伝導率最高。工具・放熱板・光学窓。

各材料の耐熱レンジ分類(目安)

温度範囲主な材料例主用途
~400℃ソーダライム、強化、高透過ガラス建築・一般用途
400~700℃ホウケイ酸、テンパックス、アルミノシリケート理化学・照明・電気機器
700~1,000℃結晶化ガラス、MgF₂・BaF₂・CaF₂光学・防火・耐熱窓
1,000~1,300℃石英ガラス(合成・酸水素・電気溶融)半導体・高温理化学
1,300~2,000℃サファイア、MgO、Y₂O₃、ダイヤモンド光学・耐熱構造・高温炉部材

まとめ(特徴別の要点)

観点優秀な代表材料備考
耐熱性石英ガラス、サファイア、Y₂O₃長時間安定・変形少
熱衝撃性ホウケイ酸ガラス、石英ガラス熱膨張率が小さい
光透過性(紫外域)合成石英ガラス、MgF₂、CaF₂深紫外領域まで透過
光透過性(赤外域)BaF₂、CaF₂、サファイア近赤外~中赤外用途
強度・硬度サファイア、ダイヤモンド機械的耐久性◎
コストバランスホウケイ酸、アルミノシリケート工業用標準素材
超高純度用途合成石英ガラス半導体・光学露光系向け

注記

※1 常用耐熱温度:長時間使用において性能劣化・形状変化が起きにくい上限温度。
※2 最高耐熱温度:短時間または静的状態で変形・軟化が始まる温度。