1定義和優(yōu)點
化學(xué)鋼化
玻璃其實是一種預(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。
化學(xué)鋼化玻璃的主要優(yōu)點有兩條,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)度的同時亦提高了安全性。使用安全是鋼化玻璃第二個主要優(yōu)點,其承載能力增大改善了易碎性質(zhì)?;瘜W(xué)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,對防止熱炸裂有明顯的效果。
2制作原理
化學(xué)鋼化玻璃是采用低溫離子交換工藝制造的,所謂低溫系是指交換溫度不高于玻璃轉(zhuǎn)變溫度的范圍內(nèi),是相對于高溫離子交換工藝在轉(zhuǎn)變溫度以上,軟化點以下的溫度范圍而言。低溫離子交換工藝的簡單原理是在400℃左右的堿鹽溶液中,使玻璃表層中半徑較小的離子與溶液中半徑較大的離子交換,比如玻璃中的鋰離子與溶液中的鉀或鈉離子交換,玻璃中的鈉離子與溶液中的鉀離子交換,利用堿離子體積上的差別在玻璃表層形成嵌擠壓應(yīng)力。大離子擠嵌進(jìn)玻璃表層的數(shù)量與表層壓應(yīng)力成正比,所以離子交換的數(shù)量與交換的表層深度是增強(qiáng)效果的關(guān)鍵指標(biāo)。
離子交換鋼化玻璃與物理鋼化玻璃的應(yīng)力分布不同,前者表面層的壓應(yīng)力厚度較小,與其平衡的內(nèi)部拉應(yīng)力不大,這是化學(xué)鋼化玻璃的內(nèi)部拉應(yīng)力層達(dá)到破壞時也不像物理鋼化玻璃那樣碎成小片的原因。由于離子交換層較薄,所以化學(xué)鋼化玻璃方法用于增強(qiáng)薄玻璃效果,對厚玻璃的增強(qiáng)效果不甚明顯,特別適合增強(qiáng)2~4mm厚的玻璃。
3應(yīng)用范圍