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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。
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想知道钢化原理,就要先知道玻璃的特性。
玻璃的理论强度与硬度都很高,但实际表现出高硬度,低强度,非常易碎。这是因为玻璃的粘度极大,在冷却时其原子按照应力平衡位置排列的的速度极慢,远远赶不上冷却的速度。玻璃里面很容易产生极大的应力,所以超过2mm厚的玻璃如果不退火,消除应力,那么不用碰它,它自己就会碎裂。
所以玻璃之所以表现出低强度,就是因为上述特性使玻璃表面产生了大量的微裂纹,这些裂纹非常小,只有在电子显微镜下才能观察到。但正是这些微裂纹造成了玻璃的实际强度大大小于理论强度。如果在受力时能阻止微裂纹的扩大,就能提高玻璃的实际强度。
物理钢化的工艺是加热玻璃到一定温度,然后两面均匀、快速冷却。原理是:快速冷却时,表面玻璃冷却速度快,内部冷却速度慢,内部原子位置调整时间长,体积趋向缩小,因此就会对表面玻璃产生巨大的拉应力。如同将一串珠子中间的绳子拉紧一样。这样,在玻璃受力时,内部巨大的拉力会阻止表面微裂纹的扩大,达到提高玻璃实际强度的目的。
也正因为应力巨大,所以钢化玻璃在遭到破坏时,释放的应力会使玻璃爆裂成小块,而且不会产生尖锐的角。
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钢化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工处理而成。普通平板玻璃要求用特选品或一等品;浮法玻璃要求用优等品或一级品。
生产钢化玻璃工艺有两种:一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下,经淬火法或风冷淬火法加工处理而成。另一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法,将玻璃表面成分改变,使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成。
钢化玻璃具有抗冲击强度高(比普通平板玻璃高4~5倍)、抗弯强度大(比普通平板玻璃高5倍)、热稳定性好以及光洁、透明、可切割等特点。在遇超强冲击破坏时,碎片呈分散细小颗粒状,无尖锐棱角,故又称安全玻璃。
钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。平面钢化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种;曲面钢化玻璃厚度有5、6、8mm三种。
钢化玻璃按其外观质量分为:优等品、合格品两类。
钢化玻璃按碎片状态分为: I类、Ⅱ类和Ⅲ类。
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