鋼化玻璃又稱強化玻璃,它是用物理的或化學的辦法,在玻璃表面上構成一個壓應力層,玻璃本身具有較高的抗壓強度,不會構成損壞。當玻璃受到外力作用時,這個壓力層可將部分拉應力抵銷,防止玻璃的碎裂,盡管鋼化玻璃內部處于較大的拉應力狀況,但玻璃的內部無缺陷存在,不會構成損壞,從而達到提高玻璃強度的意圖。
鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學鋼化法。
物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃。是將一般平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時,經過本身的形變消除內部應力,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,使其敏捷且均勻地冷卻至室溫,即可制得鋼化玻璃。這種玻璃處于內部受拉,外部受壓的應力狀況,一旦部分發作破損,便會發作應力開釋,玻璃被破碎成無數小塊,這些小的碎片沒有尖利棱角,不易傷人。
化學鋼化玻璃是經過改動玻璃的表面的化學組成來提高玻璃的強度,一般是使用離子交換法進行鋼化。其辦法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀況的鋰(Li+)鹽中,使玻璃表層的Na+或K+離子與Li+離子發作交換,表面構成Li+離子交換層,因為Li+的膨脹系數小于Na+、K+離子,從而在冷卻過程中構成外層收縮較小而內層收縮較大,當冷卻到常溫后,玻璃便同樣處于內層受拉,外層受壓的狀況,其效果類似于物理鋼化玻璃。
鋼化玻璃強度高,其抗壓強度可達125MPa以上,比一般玻璃大4~5倍;抗沖擊強度也很高,用鋼球法測定時,0.8kg的鋼球從1.2m高度落下,玻璃可堅持完好。鋼化玻璃的彈性比一般玻璃大得多,一塊1200mm×350mm×6mm的鋼化玻璃,受力后可發作達100mm的曲折撓度,當外力撤除后,仍能恢復原狀,而一般玻璃曲折變形只能有幾毫米。
熱穩定性好,在受急冷急熱時,不易發作迸裂是鋼化玻璃的又一特點。這是因為鋼化玻璃的壓應力可抵銷一部分因急冷急熱發生的拉應力之故。鋼化玻璃耐熱沖擊,最大安全工作溫度為288℃,能承受204℃的溫差變化。因為鋼化玻璃具有較好的機械性能和熱穩定性,所以在建筑工程、交通工具及其他領域內得到廣泛的使用。平鋼化玻璃常用作建筑物的門窗、隔墻、幕墻及櫥窗、家具等,曲面玻璃常用于轎車、火車及飛機等方面。使用時應注意的是鋼化玻璃不能切割、磨削,邊角不能碰擊揉捏,需按現成的尺度標準選用或提出具體設計圖紙進加工定制。用于大面積的玻璃幕墻的玻璃在鋼化上要予以控制,選擇半鋼化玻璃,即其應力不能過大,以防止受風荷載引起震動而自爆。據所用的玻璃原片不同,可制成一般鋼化玻璃、吸熱鋼化玻璃、彩然鋼化玻璃、鋼化中空玻璃等。
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