鋼化玻璃制作工藝 鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,為提高玻璃的強度,通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,改善了玻璃抗拉強度.鋼化玻璃的主要優點有兩條,第一是強度較之普通玻璃提高數倍,抗彎強度是普通玻璃的3~5倍,抗沖擊強度是普通玻璃5~10倍,提高強度的同時亦提高了安全性。使用安全是鋼化玻璃第二個主要優點,其承載能力增大改善了易碎性質,即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片,對人體的傷害極大地降低了.鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有2~3倍的提高,一般可承受150LC以上的溫差變化,對防止熱炸裂有明顯的效果。 鋼化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工處理而成。普通平板玻璃要求用特選品或一等品;浮法玻璃要求用優等品或一級品。 生產鋼化玻璃工藝有兩種:一種是將普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工藝條件下,經淬火法或風冷淬火法加工處理而成。另一種是將普通平板玻璃或浮法玻璃通過離子交換方法,將玻璃表面成分改變,使玻璃表面形成一層壓應力層加工處理而成。 鋼化玻璃具有抗沖擊強度高(比普通平板玻璃高4~5倍)、抗彎強度大(比普通平板玻璃高5倍)、熱穩定性好以及光潔、透明、可切割等特點。在遇超強沖擊破壞時,碎片呈分散細小顆粒狀,無尖銳棱角,故又稱安全玻璃。 鋼化玻璃按形狀分為平面鋼化玻璃和曲面鋼化玻璃。平面鋼化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八種;曲面鋼化玻璃厚度有5、6、8mm三種。 鋼化玻璃按其外觀質量分為:優等品、合格品兩類。 鋼化玻璃按碎片狀態分為: I類、Ⅱ類和Ⅲ類。 玻璃是脆性材料,具有抗拉性能差、抗壓性能好的特點。玻璃的理論強度很高,但在實際生產中,玻璃成型過程中是靠與金屬輥道接觸磨擦帶動前進的,玻璃在似軟非軟的情況下與金屬輥上的小雜質磨擦使表面產生大量微裂紋和裂紋,這些微裂紋和裂紋在玻璃受到拉抻時,導致裂紋端產生應力集中,性能下降,玻璃的強度在40~60Mpa以下,而無損傷的玻璃表面理論應力可達到10000Mpa以上,兩者相差100~200倍之多。因此,長期以來,科學家致力于研究減少裂紋的方法和探索玻璃增強的技術,目的是恢復玻璃的原有強度。 迄今為止,人們主要通過兩種途徑來提高玻璃的強度。第一種是消除和改善表面裂紋等缺陷,或保護玻璃表面使之不遭受進一步的破壞,方法有表面化學腐蝕法、表面火焰拋光法、表面涂層法等;第二種是在玻璃表面造成壓應力層,使它增加一個預應力來提高玻璃總的抗拉抻應力,方法有快速風冷鋼化法、化學增強法及表面結晶法等。其中,只有物理鋼化方法使玻璃具有安全性能。 物理鋼化法之所以能使玻璃具有安全性能,是因為玻璃經過物理鋼化之后,即玻璃在加熱爐內加熱到軟化點附近,然后在冷卻設備中用空氣等冷卻介質迅速冷卻,在其表面形成壓力,內部形成張應力,提高了玻璃表面的抗拉伸性能。玻璃的強度提高了3~5倍。鋼化玻璃經過熱處理之后內部的內能急劇提高,表面壓應力由內部的張應力平衡,當沖擊能量超過內能時,玻璃在表面開始破裂并延伸至內部,在內能的作用下,玻璃被撕成小碎塊,碎片的大小和數量與內能的高低有關,破裂后的小碎塊對人的傷害很小。玻璃鋼化后在急熱或急冷情況下發生冷熱變形,表面的應力抵消了玻璃變形產生的拉抻應力,使得玻璃的耐熱性能得到提高,耐熱沖可達到2820~320℃所以,鋼化玻璃是一種安全增強玻璃,具有良好的安全性能和可靠性。 鋼化玻璃從設備的分類來說,目前分水平鋼化、垂直鋼化、氣墊鋼化;從冷卻介質來分有風鋼化、微粒鋼化、水霧鋼化等;從鋼化程度分為全鋼化、半鋼化和區域鋼化;從產品形狀來分有平鋼化和彎鋼化。最常使用的是風鋼化技術。鋼化技術的分類見圖2—1。鋼化玻璃產品已普遍使用在建筑、航空、汽車、輪船、機車、電子顯示器件等領域。 ,鋼化玻璃是將普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然后加熱到接近的軟化點,再進行快速均勻的冷卻而得到。鋼化處理后玻璃表面形成均勻壓應力,而內部則形成張應力,使玻璃的性能得以大幅度提高,抗拉度是后者的3倍以上,抗沖擊力是后者的5倍以上。 也正是這個特點,應力特征成為鑒別真假鋼化玻璃的重要標志,那就是鋼化玻璃可以透過偏振光片在玻璃的邊部看到彩色條紋,而在玻璃的面層觀察,可以看到黑白相間的斑點。偏振光片可以在照相機鏡頭或者眼鏡中找到,觀察時注意光源的調整,這樣更容易觀察 |