องค์ประกอบของแก้ว องค์ประกอบของแก้วชนิดต่างๆที่สำคัญ ตลอดจนสมบัติและประโยชน์ในการประยุกต์ใช้ได้แสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 องค์ประกอบของแก้วชนิดต่างๆ

Fused silica glass Fused silica glass เป็นแก้วที่มีองค์ประกอบเพียงชนิดเดียว และมีความสำคัญมาก สามารถให้แสงผ่านได้ดี มักถูกใช้เป็นหน้าต่างของกระสวยอวกาศ, และใช้ในอุปกรณ์ spectrophotometer เป็นต้น แต่ขึ้นรูปได้ยากและมีราคาแพง

Soda - lime glass Soda - lime glass เป็นแก้วที่ธรรมดาที่สุด ประมาณ 90% ของแก้วที่ผลิตขึ้นมักจะเป็นแก้วชนิดนี้ แก้วชนิดนี้จะประกอบด้วย SiO2 71 - 73%, Na2O 12 - 14%, CaO 10 - 12% สารประกอบ Na2O และ CaOจะเป็นตัวช่วยทำให้จุดอ่อนตัว ( softening ) ของแก้วลดลงจาก 1600 C เป็น 730 C ทำให้แก้วชนิดนี้ง่ายต่อการขึ้นรูป

Borosilicate glasses Borosilicate glasses ใช้ B2O3 แทน Na2O และ K2O ใส่ลงใน silica glass จึงทำให้แก้วมีการขยายตัวและลดจุดอ่อนตัว ( solftening ) ของแก้วให้ต่ำลง borosilicate glasses ( Pyrex glass ) มักจะใช้เป็นอุปกรณ์เครื่องใช้ในห้องทดลอง, ทำท่อแก้ว เป็นต้น

Lead glasses Lead glasses เป็นแก้วที่ใช้ lead oxide ( PbO ) เป็นตัว modifier เติมลงในแก้วซิลิกา lead glasses ที่มี PbO มากจะมีจุดหลอมเหลวต่ำ และใช้เป็น solder sealing glasses นอกจากนี้ยังใช้ทำหลอดภาพ, หลอด fluorescent และเนื่องจากมี refractive indexes สูง จึงมักถูกใช้เป็น optical glasses หรือใช้ในการตกแต่ง เป็นต้น

กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์แก้ว ผลิตภัณฑ์ที่ทำมาจากแก้วจะถูกผลิตขึ้นโดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง จนกระทั้งหลอมละลาย และผ่านกระบวนการ เช่น molding, drawing หรือ rolling เป็นต้น เพื่อให้ได้รูปร่างตามต้องการ

การผลิตแผ่นกระจก การผลิตแผ่นกระจก แผ่นกระจกที่ถูกผลิตขึ้นในสหรัฐอเมริกา ประมาณ 85% จะถูกผลิตขึ้นโดยวิธี float process กล่าวคือ กระจกจะไหลออกจากเตาหลอมและลอยตัวบนผิวของดีบุกเหลว ดังแสดงในรูปที่ 4 แผ่นกระจกจะค่อยๆเย็นตัวลงขณะที่เคลื่อนตัวผ่านอ่างดีบุกเหลว และเมื่อกระจกแข็งตัวจะถูกนำไปผ่านเตา annealing ซึ่งเรียกว่า lehr เพื่อกำจัดแรงเค้นที่หลงเหลืออยู่

ส่วนการผลิตขวดแก้วหรือหลอดไฟหรือเลนส์ มักจะถูกทำขึ้นโดยการเป่า, การอัด หรือการหล่อ เป็นต้น รูปที่ 4 กระบวนการ float - glass

การทำให้แก้วแข็งแรงขึ้น แก้วอาจทำให้แข็งแรงขึ้นได้ดัง 2 วิธีนี้ คือ 1). Tempered glass 2). การทำด้วยวิธีทางเคมี

Tempered glass Tempered glass เป็นวิธีการทำให้แก้วแข็งแรงขึ้นโดยการใช้อากาศทำให้แก้วเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วเมื่อแก้วถูกทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว ที่ผิวภายนอกของแก้วจะเย็นตัวก่อน ดังนั้น ที่ผิวนอกจึงหดตัว ส่วนที่ด้านในของแก้วยังคงร้อนอยู่ เป็นผลทำให้เกิดความเค้นแบบดึง (tensile stress) ขึ้นภายในของแก้วในและเกิดความเค้นแบบอัด (compressive stress) ที่ผิวนอก (รูปที่ 5) ทำให้แก้วแข็งแรงขึ้น

รูปที่ 5 แสดงหน้าตัดของ tempered glass (a) หลังจากที่ผิวถูกทำให้เย็นตัวลงจากอุณหภูมิที่สูงจนใกล้อุณหภูมิ glass - softening (b) หลังจากที่กึ่งกลางของแก้วเย็นตัวลง

การกระทำด้วยวิธีทางเคมี การกระทำด้วยวิธีทางเคมี โดยการนำเอาแก้วจุ่มลงในสารละลายโพแทสเซียมไนเตรตที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุด stress point 50 C ( ประมาณ ~50 C ) เป็นเวลา 6 ถึง 10 ชั่วโมง โซเดียมไอออนที่ผิวแก้วจะถูกแทนที่ด้วยโพแทสเซียมไอออน และเนื่องจากโพแทสเซียมไอออน มีขนาดที่ใหญ่กว่าโซเดียมไอออน

ดังนั้น จึงเป็นผลทำให้ที่ผิวด้านนอกของแก้วเกิดความเค้นแบบอัด และภายในแก้วจะเกิดความเค้นแบบดึงขึ้น ทำให้แก้วแข็งแรง วิธีนี้จะเหมาะกับแก้วขนาดบางที่ไม่สามารถทำให้แข็งแรงขึ้นโดยวิธีในข้อ 1 ได้ แก้วที่ผ่านการทำให้แข็งแรงขึ้นโดยวีทางเคมีนี้ จะถูกนำไปใช้เป็นกระจกของเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง ( supersonic ) หรือทำเลนส์ที่เกี่ยวกับโรคตา