钢化玻璃
钢化玻璃是经热处理之后的玻璃,其特点是在玻璃表面形成压应力层,机械强度和耐热冲击强度得到提高,并具有特殊的碎片状态1。它属于安全玻璃,被广泛应用于机械强度和安全性要求较高的场所。既可单独使用,也可根据需要做成夹层或中空产品使用2。
钢化玻璃主要制作过程为在得到确定尺寸的普通玻璃后,将其加热到650℃到700℃左右的玻璃软化点附近,然后在玻璃两侧同时用高压气流吹气,使之急速冷却。最终,玻璃两侧将形成各自约为1/6玻璃厚的压应力层3。
钢化玻璃制品在运输,搬运过程或是使用中由于受外力的影响,有一定几率自爆破碎。钢化玻璃表面存在压应力,而内部存在张应力,一旦因为外力影响产生局部破损时,会发生应力释放,导致的结果就是钢化玻璃破碎1。
基本信息
- 中文名
钢化玻璃
- 外文名
Tempered glass/Reinforced glass
- 缺点
不能切割、磨消、挤压、需定制
- 作用
抗风压性、寒暑性、冲击性等
- 类别
安全玻璃
- 特性1
机械强度高;弹性好;可自爆
- 特性2
热稳定性好;碎后不易伤人;
- 用途
门窗;汽车;幕墙;橱窗家具等
发展历程
钢化玻璃的发展最初可以追溯到17世纪中期,有一位叫罗伯特的莱茵国王子,曾经做过了一个有趣的实验,他把一滴熔融的玻璃液放在冰冷的水里,结果制成了一种极坚硬的玻璃。这种高强度的颗粒状玻璃就像水滴,拖有长而弯曲的尾巴,称为“罗伯特王子小粒”。可是当小粒的尾巴受到弯曲而折断时,令人奇怪的是整个小粒因此突然剧烈崩溃,甚至成了细粉。上述作法,很像金属的淬火,而这是玻璃的淬火。这种淬火并没有使玻璃的成分发生任何变化,所以又叫它是物理淬火(physical tempered),因此钢化玻璃称为淬火玻璃(tempered glass)。
玻璃钢化的第一个专利于1874年由法国人获得,钢化方法是将玻璃加热到接近软化温度后,立即投入一温度相对低的液体槽中,使表面应力提高。这种方法即是早期液体钢化方法。德国的Frederick Siemens于1875年获得一项专利,美国马萨诸塞州的Geovge E. Rogens于1876年将钢化方法应用于玻璃酒杯和灯柱。同年,新泽西州的HughO’heill获得了一项专利。
20世纪30年代,法国的圣戈班公司和美国的特立普勒克斯公司,以及英国的皮尔金顿公司都开始生产供给汽车作挡风用的大面积平板钢化玻璃。日本在20世纪30年代也相继进行了钢化玻璃工业生产。从此世界开始了大规模生产钢化玻璃的时代。
1970年以后,英国的Triplex公司用液体介质钢化厚度为0.75~1.5mm的玻璃获得成功,结束了物理钢化不能钢化薄玻璃的历史,这是钢化玻璃技术的一个重大突破。
中国的钢化玻璃历史最初始于1955年,有上海耀华玻璃厂开始试制,1958年秦皇岛市钢化玻璃厂试产成功。1965年秦皇岛耀华玻璃厂开始生产军工用钢化玻璃,20世纪70年代洛阳玻璃厂首家引进了比利时钢化设备。同期沈阳玻璃厂化学钢化玻璃投入生产。
20世纪70年代开始钢化玻璃技术在世界范围内得到了全面的推广和普及,钢化玻璃在汽车、建筑、航空、电子等领域开始使用,尤其在建筑和汽车方面发展最快。
特征特性
特点安全性
当玻璃受外力破坏时,碎片会成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒,不易对人体造成严重的伤害。
高强度
同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3~5倍,抗弯强度是普通玻璃的3~5倍。
热稳定性
钢化玻璃具有良好的热稳定性,能承受的温差是普通玻璃的3倍,可承受300℃的温差变化。
优点
强度