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鋼化玻璃的原理

文章出处:本站    人气:2538    发表时间:2019-12-20 18:20:21

鋼化玻璃的原理 物理鋼化玻璃又称为淬火鋼化玻璃,它是将原片玻璃在钢化炉的加 热装置中加热到一定温度(该温度应低于玻璃软化温度),使玻璃本身 的内应力被消除,然后将其迅速送入冷却装置中急速、均匀冷却。因为 玻璃的导热系数小,所以在此过程中,玻璃的内层和表层将产生很大的 温度梯度,即由于玻璃内部的温度梯度的存在,玻璃在冷却过程中表面 的温度低于其中心处的温度。当玻璃表面的温度快速降低时,表面收缩 而形成压应力(外应力)状态,此时随着玻璃整体温度的下降,其中心 继续收缩,呈张应力(内应力)状态。随着玻璃内部温度梯度消失,其 表面会获得相当大的均匀分布的压应力层,并且玻璃的压应力和张应力 会达到平衡,从而使鋼化玻璃具有很高的抵抗外界冲击的机械强度、较 好的热稳定性能及其他各种安全性能。在物理鋼化玻璃生产工艺过程中 的冷却阶段,空气被认为是最理想的冷却介质,主要原因是:(1)介 质容易获得且成本低;(2)冷却过程中容易使玻璃板的各个部位获得 均等的冷却机会;(3)冷却过程中吹到玻璃表面的风的压力和速度比 较容易调节;(4)冷却过程中可以保持玻璃表面的洁净。 而化学鋼化玻璃是通过改变玻璃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盐中,使玻璃表层的钠离子或钾离子与 锂离子发生交换,表面形成锂离子交换层,由于锂离子的膨胀系数小于 钠离子、钾离子,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 效果类似于物理鋼化玻璃。





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