按我们正常的思维模式中,从字面上来理解钢化玻璃,应该是比正常普通的玻璃要强度更高啊,据说硬度更高的钢化玻璃还能防,这也能自爆?那钢化玻璃和玻璃是一回事吗?其实,本质上来说,钢化玻璃和普通玻璃的材质是类似的,没有特殊之处。让钢化玻璃产生强化效应的是它的制作工艺。正常的平板玻璃的制作过程是:原料经过高温熔融,形成均匀无气泡的玻璃液;当玻璃液冷却到可以进行机械加工的温度范围内时,对其进行压延,形成平板形态;冷却下来的玻璃内部应力极大,需要再进行退火,即在一个较低的温度下再加热一段时间并缓慢冷却,以此降低内部应力,稳定内部结构。
而钢化玻璃则要在上述工艺再补上一个强化的步骤,具体来说就是,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。此时玻璃表面将降温收缩,在两侧表层内形成具有很高内部压应力的结构。之后冷却的中心部则将随之具有很高的内部拉应力。终,玻璃两侧将形成各自约为1/6玻璃厚的压应力层。玻璃这种材料,有一个非常显著的性质,那就是怕拉不怕压。对于外界的压力负荷有很强的抵抗作用,但承受拉力负荷的能力却要低得多。
自爆是钢化玻璃固有的特性之一,产生自爆的原因很多,简单地归纳为以下几种:1.玻璃中有、气泡和杂质:玻璃是典型的脆性材料,其力学行为服从断裂力学。玻璃中的、气泡和杂质在玻璃中将会形成裂纹,是钢化玻璃的薄弱点,特别是裂纹是应力集中处。如果、气泡或杂质处在钢化玻璃的张应力区,或在荷载作用下使其处于张应力,都可能导致钢化玻璃炸裂。2.玻璃中含有硫化镍结晶物 :硫化镍夹杂物一般以结晶体存在,室温下存在着 相向 相转变的倾向,并伴有一定量的体积膨胀。
如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的部位,或在荷载作用下使其处于张应力区,则体积膨胀会引起自发炸裂。由硫化镍粒子造成的钢化玻璃自爆其爆裂点裂纹形状往往与蝴蝶相似,被称为蝴蝶形裂纹,有些在爆裂点中部有一个有色颗粒,被认为是硫化镍粒子,这两个特性往往被用来作为钢化玻璃是否是自爆的判据。硫化镍粒子在钢化玻璃自爆前后的体积是不同的,爆裂前体积小,不易被看见;自爆后其体积增大,地点确定,很容易被看见,这也是钢化玻璃自爆不易预见的原因之一。
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