鋼化玻璃制作工藝 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(shí)首先抵消表層應(yīng)力,從而提高了承載能力,改善了玻璃抗拉強(qiáng)度.鋼化玻璃的主要優(yōu)點(diǎn)有兩條,第一是強(qiáng)度較之普通玻璃提高數(shù)倍,抗彎強(qiáng)度是普通玻璃的3~5倍,抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃5~10倍,提高強(qiáng)度的同時(shí)亦提高了安全性。使用安全是鋼化玻璃第二個(gè)主要優(yōu)點(diǎn),其承載能力增大改善了易碎性質(zhì),即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片,對(duì)人體的傷害極大地降低了.鋼化玻璃的耐急冷急熱性質(zhì)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(duì)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(yōu)等品或一級(jí)品。 生產(chǎn)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(jīng)淬火法或風(fēng)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(yīng)力層加工處理而成。 鋼化玻璃具有抗沖擊強(qiáng)度高(比普通平板玻璃高4~5倍)、抗彎強(qiáng)度大(比普通平板玻璃高5倍)、熱穩(wěn)定性好以及光潔、透明、可切割等特點(diǎn)。在遇超強(qiáng)沖擊破壞時(shí),碎片呈分散細(xì)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(zhì)量分為:優(yōu)等品、合格品兩類。 鋼化玻璃按碎片狀態(tài)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(diǎn)。玻璃的理論強(qiáng)度很高,但在實(shí)際生產(chǎn)中,玻璃成型過程中是靠與金屬輥道接觸磨擦帶動(dòng)前進(jìn)的,玻璃在似軟非軟的情況下與金屬輥上的小雜質(zhì)磨擦使表面產(chǎn)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(shí),導(dǎo)致裂紋端產(chǎn)生應(yīng)力集中,性能下降,玻璃的強(qiáng)度在40~60Mpa以下,而無損傷的玻璃表面理論應(yīng)力可達(dá)到10000Mpa以上,兩者相差100~200倍之多。因此,長(zhǎng)期以來,科學(xué)家致力于研究減少裂紋的方法和探索玻璃增強(qiáng)的技術(shù),目的是恢復(fù)玻璃的原有強(qiáng)度。 迄今為止,人們主要通過兩種途徑來提高玻璃的強(qiáng)度。第一種是消除和改善表面裂紋等缺陷,或保護(hù)玻璃表面使之不遭受進(jìn)一步的破壞,方法有表面化學(xué)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(yīng)力層,使它增加一個(gè)預(yù)應(yīng)力來提高玻璃總的抗拉抻應(yīng)力,方法有快速風(fēng)冷鋼化法、化學(xué)增強(qiáng)法及表面結(jié)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?yàn)椴AЫ?jīng)過物理鋼化之后,即玻璃在加熱爐內(nèi)加熱到軟化點(diǎn)附近,然后在冷卻設(shè)備中用空氣等冷卻介質(zhì)迅速冷卻,在其表面形成壓力,內(nèi)部形成張應(yīng)力,提高了玻璃表面的抗拉伸性能。玻璃的強(qiáng)度提高了3~5倍。鋼化玻璃經(jīng)過熱處理之后內(nèi)部的內(nèi)能急劇提高,表面壓應(yīng)力由內(nèi)部的張應(yīng)力平衡,當(dāng)沖擊能量超過內(nèi)能時(shí),玻璃在表面開始破裂并延伸至內(nèi)部,在內(nèi)能的作用下,玻璃被撕成小碎塊,碎片的大小和數(shù)量與內(nèi)能的高低有關(guān),破裂后的小碎塊對(duì)人的傷害很小。玻璃鋼化后在急熱或急冷情況下發(fā)生冷熱變形,表面的應(yīng)力抵消了玻璃變形產(chǎn)生的拉抻應(yīng)力,使得玻璃的耐熱性能得到提高,耐熱沖可達(dá)到2820~320℃所以,鋼化玻璃是一種安全增強(qiáng)玻璃,具有良好的安全性能和可靠性。 鋼化玻璃從設(shè)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(zhì)來分有風(fēng)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(qū)域鋼化;從產(chǎn)品形狀來分有平鋼化和彎鋼化。最常使用的是風(fēng)鋼化技術(shù)。鋼化技術(shù)的分類見圖2—1。鋼化玻璃產(chǎn)品已普遍使用在建筑、航空、汽車、輪船、機(jī)車、電子顯示器件等領(lǐng)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(diǎn),再進(jìn)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(yīng)力,而內(nèi)部則形成張應(yīng)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(gè)特點(diǎn),應(yīng)力特征成為鑒別真假鋼化玻璃的重要標(biāo)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(diǎn)。偏振光片可以在照相機(jī)鏡頭或者眼鏡中找到,觀察時(shí)注意光源的調(diào)整,這樣更容易觀察 |