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簡(jiǎn)述鋼化玻璃的原理、特性及作用

來源: 作者:LandVac 2020/6/19 8:49:41

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一、鋼化原理

把玻璃加熱,然后經(jīng)過快速冷卻(有點(diǎn)象金屬淬火),使玻璃內(nèi)部具有很大的張應(yīng)力,而在其表面產(chǎn)生更大的壓應(yīng)力。其作用就如同預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件利用受拉鋼筋在需要增強(qiáng)的部份產(chǎn)生壓應(yīng)力一樣。不同的是,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土只在部份區(qū)域產(chǎn)生壓應(yīng)力,而鋼化玻璃則是在全部表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。玻璃的鋼化淬火過程與金屬的表面淬火處理的硬化過程也不同。玻璃的鋼化處理,并沒有對(duì)玻璃表面進(jìn)行硬化,因而玻璃鋼化后,表面抗擦傷、劃傷的能力并沒有明顯提高。

二、鋼化玻璃的特性

1、優(yōu)勢(shì)

安全性:鋼化玻璃的破碎方式很獨(dú)特,破裂后成為細(xì)小的呈較鈍角的碎片,大多近于小正方體,基本無鋒利尖角,不會(huì)對(duì)人體造成重大傷害,是一種安全玻璃。

高度度:由于鋼化玻璃表面存在相當(dāng)大的壓應(yīng)力,因此具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,是退火玻璃的4倍及以上?梢詽M足高層、非常高層建筑的要求。

熱穩(wěn)定性:鋼化玻璃具有良好的熱穩(wěn)定性。鋼化玻璃能經(jīng)受的溫差是退火玻璃的2.5~3倍。在普通退火玻璃上直接放置開水杯,就可能導(dǎo)致玻璃破裂;而把超過300℃熔融的鉛液澆在0℃的鋼化玻璃上,玻璃不破裂。

再加工性:一般不能再加工。鋼化玻璃的任何一個(gè)部位被損壞,都會(huì)導(dǎo)致整塊玻璃全部破碎成小碎片。因此,玻璃必須先經(jīng)切割、磨邊、切角、鉆孔等加工成所需形狀后才能進(jìn)行鋼化。

2、缺點(diǎn)

首先,鋼化玻璃因較少數(shù)片中含有硫化鎳雜質(zhì)而自行爆碎。如鋼化后沒有進(jìn)行特殊的熱處理,就是這些少數(shù)片,可能在幾個(gè)月內(nèi)爆碎,也可能在幾年后爆碎.其次,鋼化玻璃的平整度沒有鋼化前那么好。再次,有時(shí)可隱約甚至明顯看見鋼化玻璃上的應(yīng)力紋。

三、玻璃鋼化的作用

玻璃是一種脆性材料,抗張強(qiáng)度很低。因?yàn)榇嘈圆牧系膹?qiáng)度在很大程度上取決于表面結(jié)構(gòu)。玻璃的表面看起來很完整光滑,實(shí)際上有大量的微裂紋。微裂紋在張應(yīng)力作用下,起初是裂紋擴(kuò)大,然后從表面開始破裂。因此, 如果能清理這些表面微裂紋的影響,抗張強(qiáng)度就可能顯著提高。鋼化是清理表面微裂紋影響的一種方法,它使玻璃表層處于強(qiáng)大壓應(yīng)力之下。這樣,只有外界作用于玻璃表層的張應(yīng)力超過這壓應(yīng)力,玻璃才有可能破裂。


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