钢化玻璃 2011-04-20
钢化玻璃 - 钢化玻璃的主要优缺点
钢化玻璃的优点：
1 强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的3~5倍，抗冲击强度是普通玻璃5~10倍，提高强度的同时亦提高了安全性。
2 使用安全，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了. 钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有2~3倍的提高，一般可承受150LC以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。
钢化玻璃的缺点：
1 钢化后的玻璃不能再进行切割，和加工，只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状，再进行钢化处理。
2 钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃存在自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。
钢化玻璃 - 工艺
钢化玻璃
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。
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 - 分类
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。
安全是钢化玻璃第二个主要优点，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有2到3倍的高，一般可承受150LC以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。
钢化玻璃 - 制作
钢化玻璃是把退火玻璃在650摄氏度加热，并同时在玻璃表面统一吹气，使玻璃迅速冷却制作的。冷却过程中使被加热玻璃的外表面处于高度压缩状态，而中部则保持一个补偿能力。钢化玻璃在化学结构和光线传播不受影响的前提下，改变了张力和弯曲强度，其强度是同样大小的退火玻璃1.53～3倍，并对热导应力有更多的阻力。钢化玻璃不能切割、钻洞、磨边、砂磨或腐蚀。钢化玻璃破碎时会变成很多细小、无锐角的碎片，属于安全玻璃的一种。
钢化玻璃 - 特性介绍
钢化玻璃具有较高的机械强度、较好的热稳定性和安全性能。钢化玻璃的机械强度是一般玻璃的4～5倍。厚度5mm的钢化玻璃，弯曲强度一般可达抗冲击强度国内约是一般玻璃的1.53～3倍，国外约是一般玻璃的4倍。如227g钢球玻璃试样（300×300×5mm）中心的上方2.5～3m的高度自由落下不破碎，而一般玻璃为1m以下破碎。钢化玻璃的挠度比一般玻璃大3～4倍，1200×350×6mm的一块钢化玻璃，最大弯曲强度达100mm。钢化玻璃具有一定的耐水压强度，400×600×6mm的试件为1～2.8kg/cm。钢化玻璃的热稳定性是指玻璃能承受剧烈温度变化而不破坏的性能。钢化玻璃可经受温度突变的范围达250～320 ,而一般玻璃只有70～100 。钢化玻璃不能再行切割，这是由于钢化玻璃中有很大的均匀分布、相互平衡的内应力，所以一般不能切割，要在钢化前进行预定尺寸的切割。钢化玻璃具有“自爆”特性。“自爆”是钢化玻璃在无外界机械外力作用下发生的自身炸裂。主要原因是钢化玻璃中存在非玻璃体物质而造成应力集中，当超过一定技术极限，钢化玻璃就会“自爆”。
钢化玻璃 - 自爆
钢化玻璃在无直接机械外力作用下发生的自动性炸裂叫做钢化玻璃的自爆。自爆是钢化玻璃固有的特性之一。产生片爆的原因很多，简单地归纳以下几种：
①玻璃质量缺陷的影响
A．玻璃中有结石、杂质：玻璃中有杂质是钢化玻璃的薄弱点，也是应力集中处。特别是结石若处在钢化玻璃的张应力区是导致炸裂的重要因素。
结石存在于玻璃中，与玻璃体有着不同的膨胀系数。玻璃钢化后结石周围裂纹区域的应力集中成倍地增加。当结石膨胀系数小于玻璃，结石周围的切向应力处于受拉状态。伴随结石而存在的裂纹扩展极易发生。
B．玻璃中含有硫化镍结晶物
硫化镍夹杂物一般以结晶的小球体存在，直径在0.1—2㎜。外表呈金属状，这些杂夹物是NI3S2，NI7S6和NI—XS，其中X=0—0.07。只有NI1—XS相是造成钢化玻璃自发炸碎的主要原因。
已知理论上的NIS在379。C时有一相变过程，从高温状态的a—NIS六方晶系转变为低温状态B—NI三方晶系过程中，伴随出现2.38%的体积膨胀。这一结构在室温时保存下来。如果以后玻璃受热就可能迅速出现a—B态转变。如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的内部，则体积膨胀会引起自发炸裂。如果室温时存在a—NIS，经过数年、数月也会慢慢转变到B态，在这一相变过程中体积缓慢增大末必造成内部破裂。
C．玻璃表面因加式过程或操作不当造成有划痕、炸口、深爆边等缺陷，易造成应力集中或导致钢化玻璃自爆。
②钢化玻璃中应力分布不均匀、偏移
玻璃在加热或冷却时沿玻璃厚度方向产生的温度梯度不均匀、不对称。使钢化制品有自爆的趋向，有的在激冷时就产生“风爆”。如果张应力区偏移到制品的某一边或者偏移到表面则钢化玻璃形成自爆。
③钢化程度的影响，实验证明，当钢化程度提高到1级/㎝时自爆数达20—25%。由此可见应力越大钢化程度越高，自爆量也越大。
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