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鋼化玻璃的特性及應用

作者: 本站 來源: 本站 時間:2016年06月23日
  鋼化玻璃 (Tempered glass/Reinforced glass) 表面具有壓應力的玻璃。又稱強化玻璃。采用鋼化方法對玻璃進行增強,1874年始于法國。[1]
  鋼化玻璃 (Tempered glass/Reinforced glass) 屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,為提高玻璃的強度,通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,增強玻璃自身抗風壓性,寒暑性,沖擊性等。注意與玻璃鋼區別開來。
  制備
  鋼化玻璃是將普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然后加熱到接近軟化點的700度左右,再進行快速均勻的冷卻而得到的(通常5-6MM的玻璃在700度高溫下加熱240秒左右,降溫150秒左右。8-10MM玻璃在700度高溫下加熱500秒左右,降溫300秒左右。總之,根據玻璃厚度不同,選擇加熱降溫的時間也不同)。鋼化處理后玻璃表面形成均勻壓應力,而內部則形成張應力,使玻璃的抗彎和抗沖擊強度得以提高,其強度約是普通退火玻璃的四倍以上。已鋼化處理好的鋼化玻璃,不能再作任何切割、磨削等加工或受破損,否則就會因破壞均勻壓應力平衡而“粉身碎骨”。
  特性
  安全性
  當玻璃受外力破壞時,碎片會成類似蜂窩狀的鈍角碎小顆粒,不易對人體造成嚴重的傷害。
  高強度
  同等厚度的鋼化玻璃抗沖擊強度是普通玻璃的3~5倍,抗彎強度是普通玻璃的3~5倍。
  熱穩定性
  鋼化玻璃具有良好的熱穩定性,能承受的溫差是普通玻璃的3倍,可承受300℃的溫差變化。
  優點
  鋼化玻璃
  第一是強度較之普通玻璃提高數倍,抗彎。
  第二是使用安全,其承載能力增大改善了易碎性質,即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片,對人體的傷害極大地降低了。鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有3~5倍的提高,一般可承受250度以上的溫差變化,對防止熱炸裂有明顯的效果。是安全玻璃中的一種。為保障高層建筑提供合格材料安全性作保障。
  缺點
  鋼化玻璃的缺點:
  1 .鋼化后的玻璃不能再進行切割,和加工,只能在鋼化前就對玻璃進行加工至需要的形狀,再進行鋼化處理。
  2 .鋼化玻璃強度雖然比普通玻璃強,但是鋼化玻璃有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。
  3 .鋼化玻璃的表面會存在凹凸不平的現象(風斑),有輕微的厚度變薄。變薄的原因是因為玻璃在熱熔軟化后,在經過強風力使其快速冷卻,使其玻璃內部晶體間隙變小,壓力變大,所以玻璃在鋼化后要比在鋼化前要薄。一般情況下4~6mm玻璃在鋼化后變薄0.2~0.8mm,8~20mm玻璃在鋼化后變薄0.9~1.8mm。具體程度要根據設備來決定,這也是鋼化玻璃不能做鏡面的原因。
  4.通過鋼化爐(物理鋼化)后的建筑用的平板玻璃,一般都會有變形,變形程度由設備與技術人員工藝決定。在一定程度上,影響了裝飾效果(特殊需要除外)。
  分類
  按形狀
  1 .鋼化玻璃按形狀分為平面鋼化玻璃和曲面鋼化玻璃。
  一般平面鋼化玻璃厚度有11、12、15、19mm等十二種;曲面鋼化玻璃厚度有11、15、19mm等八種,具體加工過后的厚度還是要看各廠家的設備和技術。但曲面(即彎鋼化)鋼化玻璃對每種厚度都有個最大的弧度限制。即平常所說的R R為半徑。
  2 .鋼化玻璃按其外觀分為平鋼化和彎鋼化 。
  3 .鋼化玻璃按其平整度分為:優等品,合格品。優等品鋼化玻璃用于汽車擋風玻璃;合格品用于建筑裝飾。
  按工藝
  ⒈物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃。它是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,通過自身的形變消除內部應力,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。這種玻璃處于內部受拉,外部受壓的應力狀態,一旦局部發生破損,便會發生應力釋放,玻璃被破碎成無數小塊,這些小的碎片沒有尖銳棱角,不易傷人。
  ⒉化學鋼化玻璃是通過改變玻璃的表面的化學組成來提高玻璃的強度,一般是應用離子交換法進行鋼化。其方法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態的鋰(Li+)鹽中,使玻璃表層的Na+或K+離子與Li+離子發生交換,表面形成Li+離子交換層,由于Li+的膨脹系數小于Na+、K+離子,從而在冷卻過程中造成外層收縮較小而內層收縮較大,當冷卻到常溫后,玻璃便同樣處于內層受拉,外層受壓的狀態,其效果類似于物理鋼化玻璃。
  按鋼化度
  ⒈鋼化玻璃:鋼化度=2~4N/cm,玻璃幕墻鋼化玻璃表面應力α≥95Mpa;
  ⒉半鋼化玻璃:鋼化度=2N/cm,玻璃幕墻半鋼化玻璃表面應力24Mpa≤α≤69Mpa;
  ⒊超強鋼化玻璃:鋼化度>4N/cm。
  產品應用
  平鋼化、彎鋼化玻璃屬于安全玻璃。廣泛應用于高層建筑門窗、玻璃幕墻、室內隔斷玻璃、采光頂棚、觀光電梯通道、家具、玻璃護欄等。通常鋼化玻璃可以應用在以下幾個行業:
  ⒈建筑,建筑模板,裝飾行業(例:門窗、幕墻、室內裝修等)
  ⒉家具制造行業(玻璃茶幾、家具配套等)
  ⒊家電制造行業(電視機、烤箱、空調、冰箱等產品)
  ⒋電子、儀表行業(手機、MP3、MP4、鐘表等多種數碼產品)
  ⒌汽車制造行業(汽車擋風玻璃等)
  ⒍日用制品行業(玻璃菜板等)
  ⒎特種行業(軍工用玻璃)
  由于鋼化玻璃破碎后,碎片會破成均勻的小顆粒并且沒有普遍玻璃刀狀的尖角,從而被稱為安全玻璃而廣泛用于汽車、室內裝飾之中,以及高樓層對外開啟的窗戶。
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