Glas er et amorf fast stof, der fremstilles ved at smelte silica med et basisk oxid. Selv om atomerne aldrig arrangerer sig i en krystallinsk orden, er atomafstanden i glas tæt. Glas er kendetegnet ved gennemsigtighed, hårdhed ved atmosfæriske temperaturer og fremragende modstandsdygtighed over for vejrlig og de fleste kemikalier undtagen flussyre.
Det meste glas er baseret på silikatsystemet og er fremstillet af tre hovedbestanddele: silica (SiO), kalk (CaCO3) og natriumcarbonat (NaCO3). Forskellige oxider tilsættes for at skræddersy glassets egenskaber til at opfylde specifikke krav.
Glas uden silikat-system, som kun udgør ca. 5 % af al glasproduktion (eksklusive glaskeramik, der er beskrevet i kapitlet Ingeniørkeramik), omfatter fosfatglas (der modstår HF-syre), boratglas med sjældne jordarter (til højt brydningsindeks), varmeabsorberende glas (fremstillet med FeO) og systemer baseret på oxider af aluminium, vanadium, germanium og andre metaller. Næsten alle glas kan inddeles i en af seks grundlæggende typer på grundlag af deres kemiske sammensætning. Inden for hver type, bortset fra smeltet silica, findes der flere forskellige sammensætninger.
Sodakalkglas, den mest almindelige type, er glasset i flasker, vinduer, pærer og drikkeglas. Dets sammensætning svarer til sammensætningen af det tidligste menneskeskabte glas – en blanding af oxider af silicium, calcium og natrium. Ca. 90 % af alt glas, der smeltes i dag, er sodakalk (eller blot “kalk”, som det almindeligvis kaldes). Dette billige glas kan let fremstilles til en lang række forskellige former. Modstanden mod høje temperaturer og pludselige temperaturændringer er ringe, og modstanden mod angreb fra kemikalier er kun rimelig.
Borosilikatglas, den ældste glastype, der har en mærkbar modstandsdygtighed mod termiske chok og højere temperaturer, har også en fremragende modstandsdygtighed mod kemiske angreb. I denne glasstruktur, som er den første, der bærer varemærket Pyrex, er en del af SiO″ erstattet af boroxid.
Borosilikatglas har en lav varmeudvidelseskoefficient og er derfor velegnet til teleskopspejle og andre præcisionsdele. Da dette glas også kan modstå termiske stød, anvendes det også til ovn- og laboratorieartikler, linser til forlygter og kedelmålingsglas. De fleste borosilikatglas har en bedre modstandsdygtighed over for syrer end sodakalkglas, men en ringe modstandsdygtighed over for alkalier. Glasfibre, der anvendes til forstærkning af plastforbindelser, er et modificeret borosilikatglas.
Blyalkaliglas, eller blyglas, indeholder blymonoxid, PbO, for at øge dets brydningsindeks. Dette glas er en bedre elektrisk isolator end kalksodavand eller borosilikatglas. Blyglas anvendes til optiske anvendelser som f.eks. prismer og linser og som skjold mod atomar stråling. Det er let at bearbejde og egner sig godt til langsomme, manuelle processer. På grund af sin naturlige glans anvendes blyglas til fint krystalservice. Ligesom kalkglas har blyglas ringe modstandsdygtighed over for høje temperaturer og termiske stød.
Aluminosilikatglas (hvor noget aluminiumoxid, Al2O3, erstatter silica) er et andet termisk stødresistent glas, der ligner borosilikatglas, men som kan modstå højere driftstemperaturer. Disse glas er også modstandsdygtige over for kemiske angreb og er gode elektriske isolatorer. Aluminosilikatglas er velegnet til højtydende anvendelser som f.eks. termometre til høje temperaturer, vinduer til rumfartøjer og tændrør. De er belagt med en elektrisk ledende film og anvendes som modstande i kritiske elektroniske kredsløb. Aluminosilikater koster ca. tre gange så meget som borosilikater og er betydeligt vanskeligere at fremstille.
96% silicaglas er et meget varmebestandigt glas fremstillet af borosilikatglas ved en proprietær (Corning Glass Works) proces. Dette glas kan formes lettere og i flere former end smeltet silica. Dets egenskaber er så tæt på siliciumdioxidens egenskaber, at det undertiden anvendes som erstatning i optiske komponenter og vinduer i rumfartøjer, hvor det skal kunne modstå den varme, der opstår ved genindtræden i jordens atmosfære. Det anvendes også som en varmebestandig belægning, f.eks. på ydersiden af NASA’s rumfærger. Andre anvendelser omfatter laboratorieartikler og belysningskomponenter som f.eks. lysbuerør i halogenlamper.
Siliciumdioxid er den eneste af de seks kategorier, der indeholder en enkelt sammensætning. Dette glas består blot af silica (siliciumdioxid) i ikke-krystallinsk, eller amorf tilstand. Fused silica er det dyreste af alle glas og har den største modstandsdygtighed over for termiske stød samt den højeste tilladte driftstemperatur (900 °C i længere perioder til 1 200 °C i korte perioder). Det har også maksimal transmission i det ultraviolette område og den højeste modstandsdygtighed over for kemiske angreb af alle glas. Fused silica anvendes i applikationer, hvor kravene er ekstremt strenge, f.eks. til spejlblanketter til astronomiske teleskoper, ultrasoniske forsinkelseslinjer, bølgeledninger til optisk kommunikation og digler til krystaldyrkning. Fremstilling af smeltet silica er vanskelig, og antallet af tilgængelige former er derfor stærkt begrænset.
Disse seks glastyper kan grupperes i tre par. Kalksodavand og blyalkali kaldes bløde glas, fordi de blødgøres eller smelter ved relativt lave temperaturer. Borosilikat og aluminosilikat kaldes hårde glas, fordi de blødgøres eller smelter ved relativt højere temperaturer. Og 96% silica og smeltet silica er de hårdeste af dem alle.
Det ældste af glassene er sodakalk, der blev kendt for ca. 4.000 år siden. Blyalkali blev udviklet i 1676, borosilikat i 1912, aluminosilikat i 1936, 96 % silica i 1939 og smeltet silica i 1952.
I dag fremstilles mange glasprodukter af kompositter, der består af flere glas af forskellig sammensætning. Bordservice med høj styrke er fremstillet af en sandwich af et glas med lav ekspansion og en kerne af glas med høj ekspansion. Optiske kommunikationsfibre (bølgeledere) trækkes af et glas med en kontrolleret variation i sammensætningen. Ruder i luft- og rumfartøjer består af flere glasskiver, der hver har en unik egenskab; de yderste ruder er varmebestandige, de inderste ruder er mekanisk stærke.
Lysfølsomme glas, der ikke betragtes som en basistype, fås i tre kvaliteter. Fotokromt glas bliver mørkere, når det udsættes for ultraviolet stråling, og falmer, når den ultraviolette stimulus fjernes, eller når glasset opvarmes. Nogle fotokromiske sammensætninger forbliver mørke i en uge eller længere. Andre falmer inden for få minutter, efter at ultraviolet stråling er fjernet. De hurtigst faldende sammensætninger anvendes især i brilleglas, der automatisk bliver mørkere og falmer, når de udsættes for eller fjernes fra sollys.
Fotofølsomt glas reagerer også på lys, men på en anden måde end fotokromt glas. Når det udsættes for ultraviolet energi og derefter opvarmes, ændrer lysfølsomt glas sig fra klart til opalglas. Når UV-eksponeringen sker gennem en maske, reproduceres maskens mønster i glasset. Det udviklede billede er permanent og vil ikke falme, som et tilsvarende billede i et fotokromt glas ville gøre det. Det eksponerede, opaliserede lysfølsomme glas er meget mere opløseligt i hydrofluidisk syre end det ueksponerede glas. Ved nedsænkning i denne syre opstår der former, fordybninger eller huller ved at ætsning af de eksponerede og udviklede områder.
Fotokromatiske glas er lysfølsomme glas med fuld farve. De blev udviklet i 1978 af Corning Glass Works laboratorier og har egenskaber, der muliggør anvendelser som f.eks. informationslagring, dekorative genstande, vinduer eller andre transparenter og beholdere. Fotokromiske glas har ægte farvepermanens.