钢化玻璃原理,品种介绍
发布日期: 2020-04-27 10:42:06 阅读量(519) 作者:找耐火材料网钢化玻璃(tempered glass)又称淬火玻璃,是一种预应力玻璃,是通过采用化学或物理方法在玻璃表面形成压应力来提高玻璃强度。图4.1所示物理钢化玻璃承载外力时, 首先抵消表层应力,因此强度较普通玻璃大大提高,并且一旦玻璃破碎,碎片为钝角小颗粒,是一种安全玻璃。
钢化玻璃的特性
安全性:钢化玻璃破碎后呈小钝角颗粒,对人体不会造成重大伤害。
高强度:钢化玻璃一般是普通玻璃强度的4-5倍。钢化玻璃表面应力大于等于90MPa,挠度比普通玻璃大3-4倍。
热稳定性:钢化玻璃具有良好的热稳定性。钢化玻璃能经受的温差是退火玻璃的2.5-3倍,可经受的温度突变范围达250-320℃。
不可再加工:玻璃钢化以后不可以再加工。玻璃钢化后再加工将破坏玻璃内部应力平衡,玻璃将破碎;即使玻璃加工过后没有破碎,其强度大大降低。
自爆:由于有NiS的污染,玻璃在钢化后到安装后的很长段时间里都可能自爆。
应力斑:钢化玻璃在特定角度可以看到“应力斑”,是由于玻璃悴火的不均匀产生的。
物理钢化原理
当玻璃被输送到加热炉,随着温度的升高玻璃结构发生变化,黏度下降,网络内部连接键伸长,由图4.2的D状态转变成C状态。当加热温度接近软化点附近,玻璃由固化态转变成液化态时,玻璃的黏度急剧下降,很多键断开,如图4.2的B状态或A状态。此时若玻璃不变形被缓慢冷却下来,断了的键可以重新接起来,网络重新有序排列。玻璃接近室温时,伸长的键恢复到原来的长度。上述过程可以消除玻璃的内应力,无法提高强度。
钢化玻璃应力形成过程
将玻璃加热到620-675℃(约在相变温度100℃以上),然后用冷却介质(主要是冷空气)进行均匀的快速冷却,快速将玻璃表面热量带走, 玻璃表面因快速冷却而硬化。而内部冷却较慢,当内部继续收缩时使玻璃表面产生了压应力,而内部为张应力(图4.3)。玻璃内部的残余应力沿厚度方向的分布为对称的抛物线,在玻璃的两侧表面压应力最大。
钢化玻璃的品种
根据玻璃表面层应力分布的状况或悴冷后玻璃增强的程度可分为:钢化玻璃、半钢化(热增强)玻璃和区域钢化玻璃。按制造钢化玻璃所用的材料分类有:透明钢化玻璃、压花钢化玻璃、本体着色钢化玻璃、 釉面钢化玻璃和镀膜钢化玻璃等。
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