鋼化玻璃的詳細定義
2022/2/12
玻璃是脆性材料,,具有抗拉性能差,、抗壓性能好的特點。玻璃的理論強度很高,,但在實際生產(chǎn)中,,玻璃成型過程中是靠與金屬輥道接觸摩擦帶動前進的,玻璃在似軟非軟的情況下與金屬輥上的小雜質(zhì)摩擦使表面產(chǎn)生大量微裂紋和裂紋,,這些微裂紋和裂紋在玻璃受到拉伸時,,導致裂紋端產(chǎn)生應力集中,性能下降,,玻璃的強度在40—60MPa以下,,而無損傷的玻璃表面理論應力可達到10000MPa以上,兩者相差100—200倍之多,。
所以,,當玻璃使用在建筑物上,一旦遇到震風,,沖擊玻璃受力變形,,被拉伸的部分應力超過玻璃自身的抗拉應力值時,馬上破碎,,破碎的形式為長形刀狀,,沖擊點附近呈尖角狀態(tài)容易傷及人身。因此,,長期以來,,科學家致力于研究減少裂紋的方法和探索玻璃增強的技術,目的是恢復玻璃的原有強度,。
迄今為止,,人們主要通過兩種途徑來提高玻璃的強度。第一種是消除和改善表面裂紋等缺陷,,或保護玻璃表面使之不遭受進一步的破壞,,方法有表面化學腐蝕法、表面火焰拋光法,、表面涂層法等,;第二種是在玻璃表面造成壓應力層,使它增加一個預應力來提高玻璃總的抗拉伸應力,,方法有快速風冷鋼化法,、化學增強法及表面結(jié)晶法等。其中,,只有物理鋼化方法使玻璃具有安全性能,。
物理鋼化法之所以能使玻璃具有安全性能,是因為玻璃經(jīng)過物理鋼化之后,即玻璃在加熱爐內(nèi)加熱到軟化點附近,,然后在冷卻設備中用空氣等冷卻介質(zhì)迅速冷卻,,在其表面形成壓應力,內(nèi)部形成張應力,,提高了玻璃表面的抗拉伸性能,。玻璃的強度提高了3—5倍。
鋼化玻璃經(jīng)過熱處理之后內(nèi)部的內(nèi)能急劇提高,,表面壓應力由內(nèi)部的張應力平衡,,當沖擊能量超過內(nèi)能時,玻璃在表面開始破裂并延伸至內(nèi)部,,在內(nèi)能的作用下,,玻璃被撕裂成小碎塊,碎片的大小和數(shù)量與內(nèi)能的高低有關,,破裂后的小碎塊對人的傷害很小,。玻璃鋼化后在急熱或急冷情況下發(fā)生冷熱變形,表面的壓應力抵消了玻璃變形產(chǎn)生的拉伸應力,,使得玻璃的耐熱性能得到提高,耐熱沖可達到280—320~C,。所以,,鋼化玻璃是一種安全增強玻璃,具有良好的安全性和可靠性,。
鋼化玻璃從設備的分類來說,,目前分水平鋼化、垂直鋼化,、氣墊鋼化,;從冷卻介質(zhì)來分有風鋼化、微粒鋼化,、水霧鋼化等,;從鋼化程度分為全鋼化、半鋼化和區(qū)域鋼化,;從產(chǎn)品形狀來分有平鋼化和彎鋼化,。最常使用的是風鋼化技術。鋼化技術的分類見圖2—l,。鋼化玻璃產(chǎn)品已普遍使用在建筑,、航空、汽車,、輪船,、機車、電子顯示器件等領域。