English
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

化学钢化玻璃

化学钢化玻璃

  化学钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等。

中文名化学钢化玻璃外文名Chemically strength tempered glass性质预应力玻璃

特点提高了玻璃的强度制作方法化学或物理的方法目录

    1、定义和优点编辑化学钢化玻璃的主要优点有两条,一是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。使用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。化学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。

    2、制作原理编辑化学钢化玻璃是采用低温离子交换工艺制造的,所谓低温系是指交换温度不高于玻璃转变温度的范围内,是相对于高温离子交换工艺在转变温度以上,软化点以下的温度范围而言。低温离子交换工艺的简单原理是在400℃左右的碱盐溶液中,使玻璃表层中半径较小的离子与溶液中半径较大的离子交换,比如玻璃中的锂离子与溶液中的钾或钠离子交换,玻璃中的钠离子与溶液中的钾离子交换,利用碱离子体积上的差别在玻璃表层形成嵌挤压应力。大离子挤嵌进玻璃表层的数量与表层压应力成正比,所以离子交换的数量与交换的表层深度是增强效果的关键指标。离子交换钢化玻璃与物理钢化玻璃的应力分布不同,前者表面层的压应力厚度较小,与其平衡的内部拉应力不大,这是化学钢化玻璃的内部拉应力层达到破坏时也不像物理钢化玻璃那样碎成小片的原因。由于离子交换层较薄,所以化学钢化玻璃方法用于增强薄玻璃效果显著,对厚玻璃的增强效果不甚明显,特别适合增强2~4mm厚的玻璃。

    3、应用范围编辑化学钢化玻璃适宜于在以下建筑场合使用:有减轻自重要求,同时对冲击强度,弯曲强度和耐冷热冲击有一定要求的场合,如农用温室的窗及顶棚,活动房屋的门窗玻璃等。化学钢化玻璃的优点是,其未经转变温度以上的高温过程,所以不会像物理钢化玻璃那样存在翘曲,表面平整度与原片玻璃一样,同时在强度和耐温度变化有一定提高,并可适当作切裁处理。化学钢化的缺点是随时间易产生应力松弛现象,已有保护性工艺措施,使化学钢化玻璃具有其他强化玻璃品种的应用特点。

    4、同物理钢化玻璃相似的是化学钢化玻璃的表层压应力使玻璃强度得以提高,区别在于物理钢化的原理是加热后淬冷,由非均匀收缩形成表面压应力,而化学钢化是通过离子交换形成玻璃的表面压应力。 通常所用的化学钢化玻璃是采用低温离子交换工艺制造的,所谓低温系是指交换温度不高于玻璃转变温度的范围内,是相对于高温离子交换工艺在转变温度以上,软化点以下的温度范围而言。低温离子交换工艺的简单原理是在400℃左右的碱盐溶液中,使玻璃表层中半径较小的离子与溶液中半径较大的离子交换,比如玻璃中的锂离子与溶液中的钾或钠离子交换,玻璃中的钠离子与溶液中的钾离子交换,利用碱离子体积上的差别在玻璃表层形成嵌挤压应力。大离子挤嵌进玻璃表层的数量与表层压应力成正比,所以离子交换的数量与交换的表层深度是增强效果的关键指标。 离子交换钢化玻璃与物理钢化玻璃的应力分布不同,前者表面层的压应力厚度较小,与其平衡的内部拉应力不大,这是化学钢化玻璃的内部拉应力层达到破坏时也不像物理钢化玻璃那样碎成小片的原因。由于离子交换层较薄,所以化学钢化玻璃方法用于增强薄玻璃效果显著,对厚玻璃的增强效果不甚明显,特别适合增强2~4mm厚的玻璃。 化学钢化玻璃适宜于在以下建筑场合使用:有减轻自重要求,同时对冲击强度,弯曲强度和耐冷热冲击有一定要求的场合,如农用温室的窗及顶棚,活动房屋的门窗玻璃等。化学钢化玻璃的优点是,其未经转变湿度以上的高温过程,所以不会像物理钢化玻璃那样存在翘曲,表面平整度与原片玻璃一样,同时在强度和耐温度变化有一定提高,并可适当作切裁处理。化学钢化的缺点是随时间易产生应力松弛现象,目前已有保护性工艺措施,使化学钢化玻璃具有其他强化玻璃品种的应用特点。  采用化学钢化处理工艺对玻璃进行化学钢化处理,化学钢化过程在430~500℃的熔融KNO3中于2~8 h下经离子交换处理完成,采用JM-I型漆膜磨耗仪评价化学钢化玻璃的磨损性能,采用光学显微镜对化学钢化玻璃的磨痕表面形貌进行观察,采用CMT5204型电子多功能试验机测定化学钢化玻璃在化学钢化及磨损前后的弯曲强度变化,并结合其磨损量分析其耐磨性.结果表明,在相同摩擦条件(2.5 N,80 s)下,原片玻璃的磨痕数量较多、深度较大,而经化学钢化处理后玻璃表面的磨痕较浅;化学钢化玻璃摩擦后的残余弯曲强度比未摩擦时下降11%左右,而原片玻璃下降约50%,说明化学钢化可以明显改善玻璃的耐磨性.

    5、化学钢化玻璃的生产工艺在硝酸钾熔盐中添加氢氧化钾、三氧化二铝和硅藻土添加剂,制成硝酸钾混合熔盐,该混合熔盐用量按一定比例配置,将配置好的硝酸钾混合熔盐加热到400℃~500℃保温,将预先清洗、烘干好的玻璃预热到350℃,恒温30分钟,将玻璃浸入熔盐中,恒定在400℃左右温度下3~8小时,后将玻璃从熔盐中缓慢取出,进入一个温度与熔盐温度非常接近的退火炉内退火到室温,便制成本发明的化学钢化玻璃,这种玻璃的优点是,明显提高了离子交换速度和交换深度,大大提高了生产效率,用此工艺生产的化学钢化玻璃的表面应力是普通玻璃的6~10倍,是风钢化玻璃的3~5倍,而且比较适用于厚度小于6mm的薄玻璃和形状复杂的玻璃制品,尤其适用于厚度小于3mm的超薄玻璃,钢化后无光畸变、玻璃平整度好。

    6、化学钢化玻璃主要以3mm厚度以下的玻璃为主,化学钢化玻璃是通过改变玻璃的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(Li+)盐中,使玻璃表层的Na+或K+离子与Li+离子发生交换,表面形成Li+离子交换层,由于Li+的膨胀系数小于Na+、K+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,其效果类似于物理钢化玻璃。     


上一篇:耐高温玻璃 下一篇: low-e节能中空玻璃

版权所有©广州特纳建材科技有限公司   技术支持:江西华邦LOGO黑.png

联系人:徐 总   联系电话:13507929650   公司地址:广州市增城仙村镇西南开发区47号

备案号:粤ICP备11105029号-1