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鋼化玻璃的原理是什么

來源: 作者:landvac 2019/2/18 10:54:48

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  玻璃的理論強(qiáng)度與硬度都很高,但實(shí)際表現(xiàn)出高硬度,低強(qiáng)度,非常易碎。這是因?yàn)椴AУ恼扯容^大,在冷卻時其原子按照應(yīng)力平衡位置排列的的速度較慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上冷卻的速度。玻璃里面很容易產(chǎn)生較大的應(yīng)力,所以超過2mm厚的玻璃如果不退火,清理應(yīng)力,那么不用碰它,它自己就會碎裂。

  所以玻璃之所以表現(xiàn)出低強(qiáng)度,就是因?yàn)樯鲜鎏匦允共AП砻娈a(chǎn)生了大量的微裂紋,這些裂紋非常小,只有在電子顯微鏡下才能觀察到。但正是這些微裂紋造成了玻璃的實(shí)際強(qiáng)度大大小于理論強(qiáng)度。如果在受力時能阻止微裂紋的擴(kuò)大,就能提高玻璃的實(shí)際強(qiáng)度。

  鋼化玻璃(Tempered glass/Reinforced glass)屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃,為提高玻璃的強(qiáng)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(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性,寒暑性,沖擊性等。

  物理鋼化的工藝是加熱玻璃到一定溫度,然后兩面均勻、快速冷卻。原理是:快速冷卻時,表面玻璃冷卻速度快,內(nèi)部冷卻速度慢,內(nèi)部原子位置調(diào)整時間長,體積趨向縮小,因此就會對表面玻璃產(chǎn)生巨大的拉應(yīng)力。如同將一串珠子中間的繩子拉緊一樣。這樣,在玻璃受力時,內(nèi)部巨大的拉力會阻止表面微裂紋的擴(kuò)大,達(dá)到提高玻璃實(shí)際強(qiáng)度的目的。

  也正因?yàn)閼?yīng)力巨大,所以鋼化玻璃在遭到破壞時,釋放的應(yīng)力會使玻璃裂成小塊,而且不會產(chǎn)生尖銳的角。

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