Химически упрочненное стекло - Chemically strengthened glass

Химически упрочненное стекло это тип стекло что увеличило прочность в результате постпродакшна химический процесс. Когда он сломан, он все равно разбивается на длинные заостренные осколки, похожие на стеклянный поплавок. По этой причине он не считается безопасное стекло и должно быть ламинированный если безопасное стекло необходимо. Однако химически упрочненное стекло обычно в шесть-восемь раз превышает прочность стеклянный поплавок. Наиболее распространенная торговая марка для этого вида стекла - Стекло повышенной прочности.

Стекло химически усилено обработка поверхности процесс. Стекло погружают в ванну, содержащую калий соль (обычно азотнокислый калий ) при 300 ° C (572 ° F). Это вызывает натрий ионы в стекле поверхность быть замененным на калий ионы из раствора ванны.

Эти калий ионы больше, чем натрий ионы и, следовательно, вклиниваются в зазоры, оставленные меньшим натрием ионы когда они мигрируют в азотнокислый калий решение. Эта замена ионы заставляет поверхность стекла находиться в состоянии сжатия, а ядро ​​- в состоянии компенсации натяжения. Поверхностное сжатие химически упрочненного стекла может достигать 690 МПа.

Механизм упрочнения зависит от того, что прочность стекла на сжатие значительно превышает его прочность на разрыв. Поскольку обе поверхности стекла уже сжаты, требуется определенное количество изгиба, прежде чем одна из поверхностей сможет даже растянуться. Для достижения предела прочности на разрыв требуется больший изгиб. Другая поверхность просто испытывает все большее и большее сжимающее напряжение. Но поскольку прочность на сжатие намного больше, разрушения при сжатии не происходит.

Существует также более совершенный двухэтапный процесс изготовления химически упрочненного стекла, при котором стеклянное изделие сначала погружается в нитрат натрия ванна при 450 ° C (842 ° F), которая обогащает поверхность ионами натрия. Это оставляет больше ионов натрия на стекле для погружения в нитрат калия, чтобы заменить его ионами калия. Таким образом, использование ванны с нитратом натрия увеличивает возможность сжатия поверхности готового изделия.

Химическое упрочнение приводит к усилению, аналогичному закаленное стекло. Однако в этом процессе не используются экстремальные колебания температуры, и поэтому химически упрочненное стекло практически не имеет изгиба или деформации. оптическое искажение или деформации. Это отличается от закаленного стекла, в котором тонкие детали могут значительно прогибаться.

Кроме того, в отличие от закаленного стекла, химически упрочненное стекло может разрезаться после упрочнения, но теряет свою дополнительную прочность в области примерно 20 мм разреза. Точно так же, когда поверхность химически упрочненного стекла глубоко царапается, эта область теряет дополнительную прочность.

Еще один минус химически упрочненного стекла - это добавленная стоимость. Пока закаленное стекло может производиться дешево в процессе производства, химически упрочненное стекло выходит на рынок гораздо дороже. Эти затраты делают продукт неприемлемым для использования во многих приложениях.[1]

Химически упрочненное стекло использовалось для навес самолета некоторых самолет истребитель.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Манден, Джейкоб (23 июня 2018 г.). "Что такое химическая закалка?". Barrett Limited.