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鋼化玻璃的原理是什么

2019/2/18 10:54:48 來(lái)源:

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  玻璃的理論強度與硬度都很高,但實(shí)際表現出高硬度,低強度,非常易碎。這是因為玻璃的粘度較大,在冷卻時(shí)其原子按照應力平衡位置排列的的速度較慢,遠遠趕不上冷卻的速度。玻璃里面很容易產(chǎn)生較大的應力,所以超過(guò)2mm厚的玻璃如果不退火,清理應力,那么不用碰它,它自己就會(huì )碎裂。

  所以玻璃之所以表現出低強度,就是因為上述特性使玻璃表面產(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(guān)察到。但正是這些微裂紋造成了玻璃的實(shí)際強度大大小于理論強度。如果在受力時(shí)能阻止微裂紋的擴大,就能提高玻璃的實(shí)際強度。

  鋼化玻璃(Tempered glass/Reinforced glass)屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實(shí)是一種預應力玻璃,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力,玻璃承受外力時(shí)首先抵消表層應力,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。

  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(shí),表面玻璃冷卻速度快,內部冷卻速度慢,內部原子位置調整時(shí)間長(cháng),體積趨向縮小,因此就會(huì )對表面玻璃產(chǎn)生巨大的拉應力。如同將一串珠子中間的繩子拉緊一樣。這樣,在玻璃受力時(shí),內部巨大的拉力會(huì )阻止表面微裂紋的擴大,達到提高玻璃實(shí)際強度的目的。

  也正因為應力巨大,所以鋼化玻璃在遭到破壞時(shí),釋放的應力會(huì )使玻璃裂成小塊,而且不會(huì )產(chǎn)生尖銳的角。

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