為什么經(jīng)過二次鋼化的玻璃不容易破 鋼化玻璃是怎樣鋼化的

        在現(xiàn)代社會，人們的日常生活中需要大量使用玻璃制品，已經(jīng)完全無法擺脫玻璃了。玻璃性質(zhì)穩(wěn)定，耐強酸強堿，并且堅硬耐用，是大部分重要設(shè)備所需的原材料之一。想進(jìn)一步了解玻璃二次鋼化的相關(guān)信息，了解鋼化玻璃的生產(chǎn)方法，讀一讀本篇文章進(jìn)行了解吧。

一、為什么經(jīng)過二次鋼化的玻璃不容易破

        均質(zhì)爐處理也叫熱浸處理(HST),俗稱“引爆”.熱浸處理是將鋼化玻璃加熱到290℃±10℃,并保溫一定時間,促使硫化鎳在鋼化玻璃中快速完成晶相轉(zhuǎn)變,讓原本使用后才可能爆開的鋼化玻璃人為地提前破碎在工廠的熱浸爐中,從而減少安裝后使用中的鋼化玻璃爆開.該方法一般用熱風(fēng)作為加熱的介質(zhì),國外稱作“HeatSoakTest”,簡稱HST,直譯為熱浸處理.

        熱浸難點.從原理上看,熱浸處理既不復(fù)雜,也無難度.但實際上達(dá)到這一工藝指標(biāo)非常不易.研究顯示,玻璃中硫化鎳的具體化學(xué)結(jié)構(gòu)式有多種,如Ni7S6、NiS、NiS1.01等,不但各種成分的比例不等,而且可能摻雜其他元素.其相變快慢高度依賴于溫度的高低.研究表明,280℃時的相變速率是250℃時的100倍,因此必須確保爐內(nèi)的各塊玻璃經(jīng)歷同樣的溫度制度.否則一方面溫度低的玻璃因保溫時間不夠,硫化鎳不能完全相變,減弱了熱浸的功效.另一方面,當(dāng)玻璃溫度太高時,甚至?xí)鹆蚧嚹嫦蛳嘧?造成更大的隱患.這兩種情況都會導(dǎo)致熱浸處理勞而無功甚至適得其反.熱浸爐工作時溫度的均勻性是如此的重要,而三年前多數(shù)國產(chǎn)熱浸爐熱浸保溫時爐內(nèi)的溫差甚至達(dá)到60℃,國外引進(jìn)爐存在30℃左右的溫差也不少見.所以有的鋼化玻璃雖經(jīng)熱浸處理,爆開率依然居高不下.

        新標(biāo)準(zhǔn)將更有效.實際上,熱浸工藝和設(shè)備也一直在不斷地改進(jìn)中.德國標(biāo)準(zhǔn)DIN18516在90年版中規(guī)定的保溫時間為8小時,而prEN14179-1:2001(E)標(biāo)準(zhǔn)則將保溫時間降到了2小時.新標(biāo)準(zhǔn)下熱浸工藝的效果十分顯著,并且有明確的統(tǒng)計性技術(shù)指標(biāo):熱浸后可降到每400噸玻璃一例爆開.另一方面,熱浸爐也在不斷地改進(jìn)設(shè)計和結(jié)構(gòu),加熱均勻性也得到了明顯提高,基本可以滿足熱浸工藝的要求.例如南玻集團熱浸處理的玻璃,爆開率達(dá)到了歐洲新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo),在12萬平米的廣州新機場超大工程中表現(xiàn)較為滿意.

        盡管熱浸處理不能保證不發(fā)生爆開,但確實降低了爆開的發(fā)生,實實在在地解決了困擾工程各方的爆開問題.所以熱浸是世界上一致認(rèn)可的完全解決爆開問題的有效方法.

二、鋼化玻璃是怎樣鋼化的

        鋼化玻璃又稱強化玻璃.它是用物理的或化學(xué)的方法,在玻璃表面上形成一個壓應(yīng)力層,玻璃本身具有較高的抗壓強度,不會造成破壞.當(dāng)玻璃受到外力作用時,這個壓力層可將部分拉應(yīng)力抵銷,避免玻璃的碎裂,雖然鋼化玻璃內(nèi)部處于非常大的拉應(yīng)力狀態(tài),但玻璃的內(nèi)部無缺點存在,不會造在成破壞,從而達(dá)到提高玻璃強度的目的. 它是是平板玻璃的二次加工產(chǎn)品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學(xué)鋼化法.

        物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃.它時將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時,通過自身的形變清理內(nèi)部應(yīng)力,然后將玻璃移出加熱爐,再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面,使其迅速且均勻地冷卻至室溫,即可制得鋼化玻璃.這種玻璃處于內(nèi)部受拉,外部受壓的應(yīng)力狀態(tài),一旦局部發(fā)生破損,便會發(fā)生應(yīng)力釋放,玻璃被破碎成無數(shù)小塊,這些小的碎片沒有尖銳棱角,不易傷人.

        化學(xué)鋼化玻璃是通過改變玻璃的表面的化學(xué)組成來提高玻璃的強度,一般是應(yīng)用離子交換法進(jìn)行鋼化.其方法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態(tài)的鋰(Li)鹽中,使玻璃表層的Na或K離子與Li離子發(fā)生交換,表面形成Li離子交換層,由于Li的膨脹系數(shù)小于Na、K離子,從而在冷卻過程中造成外層收縮較小而內(nèi)層收縮非常大,當(dāng)冷卻到常溫后,玻璃便同樣處于內(nèi)層受拉,外層受壓的狀態(tài),其效果類似于物理鋼化玻璃.

相關(guān)概念

鋼化玻璃

        鋼化玻璃 （Tempered glass/Reinforced glass） 屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實是一種預(yù)應(yīng)力玻璃，為提高玻璃的強度，通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。注意與玻璃鋼區(qū)別開來。

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