在現(xiàn)代社會(huì)，人們的日常生活中需要大量使用玻璃制品，已經(jīng)完全無(wú)法擺脫玻璃了。玻璃性質(zhì)穩(wěn)定，耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，并且堅(jiān)硬耐用，是大部分重要設(shè)備所需的原材料之一。想進(jìn)一步了解玻璃二次鋼化的相關(guān)信息，了解鋼化玻璃的生產(chǎn)方法，讀一讀本篇文章進(jìn)行了解吧。

一、為什么經(jīng)過(guò)二次鋼化的玻璃不容易破

        均質(zhì)爐處理也叫熱浸處理(HST),俗稱(chēng)“引爆”.熱浸處理是將鋼化玻璃加熱到290℃±10℃,并保溫一定時(shí)間,促使硫化鎳在鋼化玻璃中快速完成晶相轉(zhuǎn)變,讓原本使用后才可能爆開(kāi)的鋼化玻璃人為地提前破碎在工廠的熱浸爐中,從而減少安裝后使用中的鋼化玻璃爆開(kāi).該方法一般用熱風(fēng)作為加熱的介質(zhì),國(guó)外稱(chēng)作“HeatSoakTest”,簡(jiǎn)稱(chēng)HST,直譯為熱浸處理.

        熱浸難點(diǎn).從原理上看,熱浸處理既不復(fù)雜,也無(wú)難度.但實(shí)際上達(dá)到這一工藝指標(biāo)非常不易.研究顯示,玻璃中硫化鎳的具體化學(xué)結(jié)構(gòu)式有多種,如Ni7S6、NiS、NiS1.01等,不但各種成分的比例不等,而且可能摻雜其他元素.其相變快慢高度依賴(lài)于溫度的高低.研究表明,280℃時(shí)的相變速率是250℃時(shí)的100倍,因此必須確保爐內(nèi)的各塊玻璃經(jīng)歷同樣的溫度制度.否則一方面溫度低的玻璃因保溫時(shí)間不夠,硫化鎳不能完全相變,減弱了熱浸的功效.另一方面,當(dāng)玻璃溫度太高時(shí),甚至?xí)鹆蚧嚹嫦蛳嘧?造成更大的隱患.這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致熱浸處理勞而無(wú)功甚至適得其反.熱浸爐工作時(shí)溫度的均勻性是如此的重要,而三年前多數(shù)國(guó)產(chǎn)熱浸爐熱浸保溫時(shí)爐內(nèi)的溫差甚至達(dá)到60℃,國(guó)外引進(jìn)爐存在30℃左右的溫差也不少見(jiàn).所以有的鋼化玻璃雖經(jīng)熱浸處理,爆開(kāi)率依然居高不下.

        新標(biāo)準(zhǔn)將更有效.實(shí)際上,熱浸工藝和設(shè)備也一直在不斷地改進(jìn)中.德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN18516在90年版中規(guī)定的保溫時(shí)間為8小時(shí),而prEN14179-1:2001(E)標(biāo)準(zhǔn)則將保溫時(shí)間降到了2小時(shí).新標(biāo)準(zhǔn)下熱浸工藝的效果十分顯著,并且有明確的統(tǒng)計(jì)性技術(shù)指標(biāo):熱浸后可降到每400噸玻璃一例爆開(kāi).另一方面,熱浸爐也在不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu),加熱均勻性也得到了明顯提高,基本可以滿(mǎn)足熱浸工藝的要求.例如南玻集團(tuán)熱浸處理的玻璃,爆開(kāi)率達(dá)到了歐洲新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo),在12萬(wàn)平米的廣州新機(jī)場(chǎng)超大工程中表現(xiàn)較為滿(mǎn)意.

        盡管熱浸處理不能保證不發(fā)生爆開(kāi),但確實(shí)降低了爆開(kāi)的發(fā)生,實(shí)實(shí)在在地解決了困擾工程各方的爆開(kāi)問(wèn)題.所以熱浸是世界上一致認(rèn)可的完全解決爆開(kāi)問(wèn)題的有效方法.

二、鋼化玻璃是怎樣鋼化的

        鋼化玻璃又稱(chēng)強(qiáng)化玻璃.它是用物理的或化學(xué)的方法,在玻璃表面上形成一個(gè)壓應(yīng)力層,玻璃本身具有較高的抗壓強(qiáng)度,不會(huì)造成破壞.當(dāng)玻璃受到外力作用時(shí),這個(gè)壓力層可將部分拉應(yīng)力抵銷(xiāo),避免玻璃的碎裂,雖然鋼化玻璃內(nèi)部處于非常大的拉應(yīng)力狀態(tài),但玻璃的內(nèi)部無(wú)缺點(diǎn)存在,不會(huì)造在成破壞,從而達(dá)到提高玻璃強(qiáng)度的目的. 它是是平板玻璃的二次加工產(chǎn)品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學(xué)鋼化法.

        物理鋼化玻璃又稱(chēng)為淬火鋼化玻璃.它時(shí)將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時(shí),通過(guò)自身的形變清理內(nèi)部應(yīng)力,然后將玻璃移出加熱爐,再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面,使其迅速且均勻地冷卻至室溫,即可制得鋼化玻璃.這種玻璃處于內(nèi)部受拉,外部受壓的應(yīng)力狀態(tài),一旦局部發(fā)生破損,便會(huì)發(fā)生應(yīng)力釋放,玻璃被破碎成無(wú)數(shù)小塊,這些小的碎片沒(méi)有尖銳棱角,不易傷人.

        化學(xué)鋼化玻璃是通過(guò)改變玻璃的表面的化學(xué)組成來(lái)提高玻璃的強(qiáng)度,一般是應(yīng)用離子交換法進(jìn)行鋼化.其方法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態(tài)的鋰(Li)鹽中,使玻璃表層的Na或K離子與Li離子發(fā)生交換,表面形成Li離子交換層,由于Li的膨脹系數(shù)小于Na、K離子,從而在冷卻過(guò)程中造成外層收縮較小而內(nèi)層收縮非常大,當(dāng)冷卻到常溫后,玻璃便同樣處于內(nèi)層受拉,外層受壓的狀態(tài),其效果類(lèi)似于物理鋼化玻璃.

相關(guān)概念

鋼化玻璃

        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(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，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。注意與玻璃鋼區(qū)別開(kāi)來(lái)。

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