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什么是玻璃的应力钢化玻璃为什么强度特别高-【新闻】

发布时间:2021-04-05 19:56:38 阅读: 来源:气球厂家

在生活中我们经常会用到各类玻璃制品,例如玻璃窗、玻璃杯、玻璃移门等。玻璃制品兼顾美观与实用,既能够凭借晶莹剔透的外表惹人喜爱,又能够充分利用其坚硬耐用的物理性能。一些艺术玻璃甚至会使玻璃具有更多的图样,增强装饰效果。本篇文章中我们将介绍玻璃应力,并说明钢化玻璃强度高的原因。

一、什么是玻璃的应力

玻璃的应力是指玻璃由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在玻璃内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使玻璃从变形后的位置恢复到变形前的位置.

分类:

1)平面应力:它是由退火窑横向温度不均引起.各种在线应力仪测出的就是这种应力.其大小与退火窑长度无关、即与玻璃带绝对降温速度无关,只取决于玻璃板横向温度分布.平面应力对玻璃带掰断、掰边影响很大.掰断去边之后,平面应力大部消失,对玻璃进-步加工影响很小.对厚玻璃而言, 平面应力引起的问题主要是多缺角, 以及劈边,白渣等.

2)厚度应力:又叫端面应力,是由玻璃表面与板芯在冷却时所产生的温度差所引起.它由退火窑长度所决定,在退火窑长度一定时,各区的进出口温度即冷却速度直接决定了应力的大小.厚度应力不但对玻璃一次生产有影响,而且对后续深加工也有很大影响,它应该是玻璃产品出厂质量的一项重要指标.厚度应力对厚玻璃生产的影响主要是糖状物;对深加工的影响主要有不易切割,钢化炸炉.

二、钢化玻璃为什么强度特别高

钢化玻璃 (Tempered glass/Reinforced glass) 属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等。注意与玻璃钢区别开来。

⒈物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃。它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度(600℃)时,通过自身的形变消除内部应力,然后将玻璃移出加热炉,再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面,使其迅速且均匀地冷却至室温,即可制得钢化玻璃。这种玻璃处于内部受拉,外部受压的应力状态,一旦局部发生破损,便会发生应力释放,玻璃被破碎成无数小块,这些小的碎片没有尖锐棱角,不易伤人。

⒉化学钢化玻璃是通过改变玻璃的表面的化学组成来提高玻璃的强度,一般是应用离子交换法进行钢化。其方法是将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃,浸入到熔融状态的锂(Li+)盐中,使玻璃表层的Na+或K+离子与Li+离子发生交换,表面形成Li+离子交换层,由于Li+的膨胀系数小于Na+、K+离子,从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大,当冷却到常温后,玻璃便同样处于内层受拉,外层受压的状态,其效果类似于物理钢化玻璃。

相关概念

玻璃

玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。

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