玻璃多种钢化方法及优缺点分析
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钢化玻璃的生产方法及应用钢化玻璃是一种强化玻璃,具有比普通玻璃更高的强度和耐冲击性能。
它通过对普通玻璃进行加热处理,再迅速冷却的方式来改变玻璃的物理和化学结构,从而得到强化的效果。
钢化玻璃的生产方法主要有两种,包括热钢化和化学钢化。
热钢化是最常见的生产方法之一。
它通过将普通玻璃放入特殊的炉中进行加热,使温度达到玻璃转变温度以上,然后迅速用冷风或水冷却。
这个过程称为“淬火”,可以使玻璃表面迅速冷却,而内部仍处于高温状态。
当玻璃表面冷却后,内部高温的玻璃会产生压缩应力,从而增加了玻璃的强度和韧性。
这种方法制造的钢化玻璃通常被用于建筑和汽车领域。
化学钢化是另一种生产方法。
它使用了特殊的化学物质,如钾盐和钠盐。
在生产过程中,普通玻璃先被浸入熔融的盐中,然后迅速冷却。
这个过程也会在玻璃表面形成压缩应力,从而增加了玻璃的强度和韧性。
相比于热钢化,化学钢化可以在较低的温度下进行,并且能够制造出更薄的钢化玻璃。
这种方法通常被应用于手机屏幕和其他电子设备中。
钢化玻璃具有许多应用领域。
首先,它被广泛应用于建筑领域。
钢化玻璃可以用于建筑的外墙和窗户,提供更高的安全性和防盗性能。
此外,钢化玻璃还可以用于室内的隔断、楼梯扶手、玻璃墙等。
因为钢化玻璃在破碎时会形成小块无尖端的颗粒,避免了尖锐碎片对人身安全的威胁。
其次,钢化玻璃在汽车行业中也有广泛应用。
汽车的前挡风玻璃通常是采用钢化玻璃制成的,这样可以提高驾驶员和乘客的安全性。
钢化玻璃在碰撞时不容易破碎,而是会形成许多小块的颗粒。
这样可以避免尖锐的玻璃碎片对乘客的伤害。
另外,钢化玻璃还被广泛用于电子设备和家电产品中。
许多手机的屏幕都采用了钢化玻璃,因为它具有较高的抗刮擦性能和耐磨性。
此外,钢化玻璃还可以用于电视、显示器、冰箱等家电产品的面板,提供更好的防爆和耐用性。
总的来说,钢化玻璃的生产方法主要有热钢化和化学钢化。
热钢化通过加热和冷却的方式改变玻璃的结构,而化学钢化则使用特殊的化学物质来增加玻璃的强度。
钢化玻璃的钢化方法
钢化玻璃的钢化方法是通过热处理的过程来增强玻璃的强度和耐热性。
主要的钢化方法有以下几种:
1. 空气冷却法:将玻璃加热至软化点以上,然后迅速通过喷射冷却的方式,使玻璃表面迅速冷却,从而形成压应力。
2. 油冷却法:类似于空气冷却法,但是冷却介质为油,其冷却速度较快,钢化效果更好。
3. 化学钢化法:在玻璃表面形成压应力的方法不同于前两种方法,而是通过对玻璃表面进行离子硅或离子钠离子交换的方式来实现。
4. 连续玻璃钢化法:将玻璃加热至软化点以上,并在送出炉之前使其冷却,使其表面形成压应力。
这种方法可用于顺序生产大面积钢化玻璃。
5. 特殊材料钢化法:在玻璃加热过程中,将玻璃表面涂刷或覆盖特殊材料(如化学硅)来实现钢化效果。
这些钢化方法可以根据不同的需要和要求来选择,以提高玻璃的强度和耐热性。
玻璃的物理钢化法(一)来源:LandGlass浏览量:5553发布时间:2014-11-05 08:32:25物理钢化法的原理就就是把玻璃加热到适宜温度后迅速冷却,使玻璃表面急剧收缩,产生压应力,而玻璃中层冷却较慢,还来不及收缩,故形成张应力,使玻璃获得较高的强度。
一般来说冷却强度越高,则玻璃强度越大,物理钢化的玻璃多用在汽车、舰船、建筑物上。
物理钢化方法很多,按冷却介质来分,可分为:气体介质钢化法、液体介质钢化法、微粒钢化法、雾钢化法等。
本文主要介绍气体介质钢化法与液体介质钢化法。
1、气体介质钢化法气体介质钢化法,即风冷钢化法。
包括水平辊道钢化、水平气垫钢化、垂直钢化等方法。
所谓风冷钢化法就就是将玻璃加热至接近玻璃的软化温度(650~700摄氏度),然后对其两侧同时吹以空气使其迅速冷却,以增加玻璃的机械强度与热稳定性的生产方法。
加热玻璃的淬冷就是用物理钢化法生产钢化玻璃的一个重要环节,对玻璃淬冷的基本要求就是快速且均匀地冷却,从而获得均匀分布的应力,为得到均匀的冷却玻璃,就必须要求冷却装置有效疏散热风、便于清除偶然产生的碎玻璃并应尽量降低其噪音。
风冷钢化的优缺点:风冷钢化的优点就是成本较低,产量较大,具有较高的机械强度、耐热冲击性(最大安全工作温度可达287.78摄氏度)与较高的耐热梯度(能经受204.44摄氏度),而且风冷钢化玻璃除能增强机械强度外,在破碎时能形成小碎片,可减轻对人体的伤害。
但就是对玻璃的厚度与形状有一定的要求(所钢化的玻璃最小厚度一般在3mm左右),而且冷却速度慢,能耗高,对于厚度小于3mm的薄玻璃,钢化过程中还存在玻璃变形的问题,无法在光学质量要求较高的领域内应用。
适用范围:兰迪钢化炉属于气体介质钢化法,目前气体介质钢化技术应用广泛,多用在建筑家俬、汽车、家电、太阳能等行业。
2、液体介质钢化法液体介质钢化法,即液冷法。
所谓液冷法就就是将玻璃加热到接近软化点后,放人盛满液体的急冷槽内进行钢化。
全钢化和半钢化
钢化技术是一种利用高温处理玻璃使其更加耐冲击、更加安全实
用的方法。
全钢化和半钢化是两种常见的钢化方法,全钢化是指在加
热至850℃以上的高温下,钢化玻璃的整个表面和内部均发生了结晶,
并且外表与内部相同的状态,使得玻璃具有更加出色的物理性能和强度,以及更加光滑的表面处理效果。
半钢化技术则是指只在玻璃表面加热,使表面结晶而内部无机晶
结构,从而玻璃表面变得更加坚硬,更加耐用,可以抵抗更大的冲击
力和扭曲。
不同于全钢化玻璃的表面处理,半钢化玻璃在处理后可以
通过抛光使其表面更加平滑。
在日常生活中,钢化玻璃广泛应用于家居、建筑、汽车等领域。
例如,家居中常用的玻璃门、玻璃隔断、玻璃餐桌、玻璃洗手盆等多
数采用全钢化或半钢化工艺制作。
建筑领域,玻璃幕墙、玻璃梯、玻
璃围栏等都采用半钢化或全钢化的技术制成。
在汽车领域,玻璃前挡风、车窗、车灯等部件也常常使用钢化玻璃制作。
钢化技术的出现,大大提高了人们对玻璃的利用价值,同时也提
高了玻璃的安全性和耐久性。
然而,需要提醒的是,钢化玻璃一旦破裂,会瞬间成为无数锋利的碎片,对人体和物体造成极大伤害。
因此,在生活中需特别注意安全使用和维护钢化玻璃制品,减少潜在的安全
风险。
总之,全钢化和半钢化技术都是应用广泛的玻璃加工技术,在家居、建筑和汽车等领域都有着重要的作用,为我们带来了更加美观、耐用和安全的玻璃制品。
我们应该根据具体需求选择不同的钢化玻璃工艺,并在使用过程中注意安全,以充分发挥钢化玻璃的优越性能。
用心专注服务专业玻璃镜片的多种钢化方法及优缺点1、化学钢化法通过化学方法改变玻璃表面组分,增加表面层压应力,以增加玻璃的机械强度和热稳定性的钢化方法称为化学钢化法。
由于它是通过离子交换使玻璃增强,所以又称为离子交换增强法。
根据交换离子的类型和离子交换的温度又可分为低于转变点度的离子交换法(简称低温法)和高于转变点温度的离子交换法(简称高温法)。
化学增强法的原理是:根据离子扩散的机理来改变玻璃的表面组成,在一定的温度下把玻璃浸入到高温熔盐中,玻璃中的碱金属离子与熔盐中的碱金属离子因扩散而发生相互交换,产生“挤塞”现象,使玻璃表面产生压缩应力,从而提高玻璃的强度。
根据玻璃的网络结构学说,玻璃态的物质由无序的三维空间网络所构成,此网络是由含氧的离子多面体构成的,其中心被sAl或P离子所占据。
这些离子同氧离子一起构成网络,网络中填充碱金属离子(;nNa,K)和碱土金属离子。
其中碱金属离子较活泼,很易从玻璃内部析出,化学钢化法就是基于离子自然扩散和相互扩散,以改变玻璃表面层的成分,从而形成表面压应力层的。
但离子交换法所产生的表面压应力层比较薄,对表面微缺陷十分敏感,很小的表面划伤,就足以使玻璃强度降低。
优缺点:化学增强玻璃强度与物理增强玻璃接近,热稳定性好,处理温度低,产品不易变形,且其产品不受厚度和几何形状的限制,使用设备简单,产品容易实现。
但与物理钢化玻璃相比,化学钢化玻璃生产周期长(交换时间长达数十小时),效率低而生产成本高(熔盐不能循环利用,且纯度要求高),碎片与普通玻璃相仿,安全性差,且其性能不稳定(化学稳定性不好),机械强度和抗冲击强度等物理性能易于消退(也称松驰),强度随时问衰减很快。
适用范围:化学钢化玻璃广泛应用于不同厚度的平板玻璃,薄壁玻璃和瓶罐异形玻璃产品,还可用于防火玻璃。
2、物理钢化法物理钢化的原理就是把玻璃加热到适宜温度后迅速冷却,使玻璃表面急剧收缩,产生压应力,而玻璃中层冷却较慢,还来不及收缩,故形成张应力,使玻璃获得较高的强度。
钢化玻璃与半钢化玻璃优缺点比较1、安全性:钢化玻璃破碎时,整片玻璃碎成小颗粒状态,这样在人体接触到碎玻璃,或者从高层建筑坠落时,都不会给人带来严重的伤害。
而半钢化玻璃在破碎时,整片玻璃的裂纹从受力点开始扩展到边缘,呈放射性状态,并且绝大部分玻璃仍保留在框架内。
半钢化玻璃如果从建筑物上坠落下来,也会像普通玻璃一样给人带来极严重的伤害。
2、强度:半钢化玻璃的强度是浮法退火玻璃的2倍多,而钢化玻璃的强度是浮法退火玻璃的4倍及以上。
3、热稳定性:半钢化玻璃的热稳定性比原退火玻璃提高一倍。
但低于钢化玻璃。
4、再加工性:半钢化玻璃与钢化玻璃一样也具有不可再加工性,当进行再加工时,玻璃都会破裂。
自爆性:钢化玻璃如含有硫化镍杂质或钢化过度等原因而具有自爆性,而半钢化玻璃容易避免自爆现象。
5、平整度:半钢化玻璃的弓形和波形变形比钢化玻璃小,这种较好的平整度,有利于再加工为半钢化镀膜玻璃或半钢化夹层玻璃。
钢化玻璃的鉴别钢化玻璃与普通退火玻璃在外观上没什么区别,那么如何鉴别一块玻璃有没有经过钢化?可以从一块玻璃碎裂形成的碎片状态来辨别:形成比较规则的小碎片的是一般的钢化玻璃;大部分是规则的小碎片,中心区有小部分是比较大的碎片,那就是区域钢化玻璃;此外就不是钢化玻璃。
这种鉴别法简单,但得破坏玻璃,不破碎玻璃可以吗?也可以。
钢化的建筑玻璃和家居玻璃,都是经过热处理来钢化的,所以它们都有热处理留下的应力纹,应力纹通常看不见。
在室外利用天空或在室内利用窗子的光反射鉴别法:看着玻璃反射的天空或窗子的光,并缓缓地改变观察的角度。
如果是钢化玻璃,就可能看见玻璃表面上有一列列蓝灰色规则的、中间颜色深、边界浅而模糊的圆形,或椭圆形,或长条形图案。
但只有部分钢化玻璃的应力纹可用肉眼直接看到。
要清晰地看到钢化玻璃的应力纹,可以找一片偏振光片,透过偏振光片(放在平常人们戴眼镜时镜片的位置)再用上述方法观察,就能看到所有钢化玻璃的应力纹。
夹层玻璃是在两片或多片玻璃之间用透明的中间膜在加热加压条件下牢固粘合而成。
钢化玻璃的过程及优点缺点安全玻璃概念。
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,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等优点钢化玻璃的主要优点有两条:第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。
第二是使用安全,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,但是钢化玻璃在温差变化大时有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。
生产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。
钢化玻璃的物理属性:钢化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、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,故属于安全玻璃。
钢化玻璃的缺陷:其实钢化玻璃存在一个缺陷,那就是光学畸变,因为玻璃在钢化的过程要经过720度左右,急冷的风压3.2毫米是12800帕,4毫米急冷风压是7000-8000帕,玻璃已经处于软化的时候,在短短的3秒钟突然承受这样的风压,玻璃的表面会存在风斑(光斑光晕),同时玻璃的表面会存在凹凸不平现象,严重的程度要根据设备的好坏来决定,所以钢化后的玻璃不能做镜面的原因。
化学钢化一、化学钢化的分类:化学钢化的基本原理是用改变玻璃表面的组成来提高玻璃的强度,目前有表面脱碱;涂复热膨胀系数小的玻璃,碱金属离子交换等方法;碱金属离子交换可分为;高温型离子交换和低温型离子交换两类;二、离子交换化学钢化法;把玻璃侵在高温熔融盐中,玻璃中的碱离子与熔盐中的碱离子因相互扩散而发生离子交换,因在交换层产生压应力而使强度增大。
1、高温型离子交换法;在玻璃的软化点与转变点之间的温度区域内,把含Na2O或K2O的玻璃侵入锂的熔盐中,使玻璃中的Na+或与它们半径小的熔盐中的Li+相交换,然后冷却至室温,由于含Li+的表层与含Na+或K+内层膨胀系数不同,表面产生残余压力而强化,同时;玻璃中和含有AL203、TiO2等成分时,通过离子交换,能产生膨胀系数极低的p—锂霞石(LiO、AL2O3、2SiO2)结晶,冷却后的玻璃表面将产生很大的压力,可得到强度高达700MPa的玻璃,次法的实例如下;将Sio257%—60%、AL2o313.5%—23%、Na2o3.8%—11%、Li2o10%—13%(质量)玻璃在600—750℃下侵在Li+、Na+、Ag+的熔盐中,玻璃中的Na+被Ag+或Li+置换,产生双层交换层;外侧是p—锂霞石,内侧是偏硅酸锂结晶化玻璃层,能极大的增高强度。
2、低温型离子交换法在不高于玻璃转变点的温度区域内,将玻璃侵在含有比玻璃中碱离子半径大的碱离子熔盐中。
例如;用Li+置换Na+,或用Na+置换K+,然后冷却。
由于碱离子的体积差造成表面压应力层,提高了玻璃的强度。
虽然比高温型交换速度慢,但由于钢化中玻璃不变形而具有实用价值。
3、低温型离子交换法的工艺(1)工艺流程低温型离子交换法的工艺如下;原片检验—切裁—磨边—清洗干燥—低温预热—高温预热—离子交换—高温冷却—中温冷却—低温冷却—清洗干燥—检验—包装入库。
(2)工艺参数熔盐材料: KNO3(一般用化学纯)辅助添加剂: AI2O3粉、硅酸钾、硅藻土、其它盐浴池熔盐温度: 410~500℃交换时间:根据产品增强需要而定设计炉温:低温预热 200~300℃高温预热 350~450℃离子交换炉 410~500℃高温冷却炉 350~450℃中温冷却炉 200~300℃低温冷却炉 150~200℃(3)容器的选择对一定的熔盐,必须注意选择容器材料。
玻璃钢化的工艺及其原理1. 玻璃钢化的简介说到玻璃,大家可能首先想到的是脆弱易碎,摔一下就粉身碎骨。
不过,今天我们要聊的玻璃钢化,就是个能让玻璃变得更坚硬的超级工艺!你没听错,钢化玻璃可不是简单的玻璃,它经过一番“魔法”之后,变得如同武林高手,既轻巧又坚韧。
嘿,这可是日常生活中不可或缺的小伙伴,像手机屏幕、窗户、甚至是一些高档家具,都是它的身影哦。
1.1 钢化玻璃的特点那钢化玻璃到底有什么特别之处呢?首先,它的耐热性好得惊人。
比如说,你在阳光下把一杯热水放在窗台上,普通玻璃可能会“嗖”地一声裂开,而钢化玻璃则大摇大摆地任你折腾,完全不怕热量的袭击。
再者,它的抗冲击能力可不是盖的,日常的碰撞、刮擦,根本没在怕的。
所以说,家里有钢化玻璃,安全感绝对是加倍的。
1.2 钢化玻璃的应用而且,钢化玻璃的用途广泛得让人咋舌!从摩天大楼的玻璃幕墙,到家里厨房的灶台面,甚至车窗,都能看到它的身影。
这可是现代建筑和家居的必备“利器”呀。
很多时候,咱们看不见的安全背后,正是它在默默守护。
想想如果没有钢化玻璃,生活会是多么的不方便啊,简直就是“没有了马,哪能骑得动呢”!2. 玻璃钢化的工艺流程那么,钢化玻璃是怎么“变身”的呢?听我给你细细道来。
其实,钢化玻璃的制作过程就像一场华丽的表演,首先,咱们得准备好普通玻璃,这就好比是个初出茅庐的小白,潜力无限,但还需要打磨。
接着,把它放进一个巨大的炉子里,加热到超过600摄氏度!哎哟,这温度简直像在火锅里涮羊肉,一瞬间就能让玻璃变得热腾腾的。
2.1 冷却过程等到玻璃受热到一定程度后,就要迅速降温了。
这个过程可不能马虎,因为冷却得太快会让玻璃产生内部应力,结果就是“爆炸性”碎裂。
而钢化的奥秘就在于,这个冷却过程是通过高压风吹出来的!想象一下,一阵阵“冷风扑面而来”,玻璃的表面很快就凉下来了,内部则继续保持热量,形成了强大的压力,这样一来,玻璃就变得坚固无比,像是披上了铠甲。
2.2 质量检测当然,制作完成后的钢化玻璃还得经过严格的质量检测。
璃多种钢化方法及优缺点分1:化学钢化法
通过化学方法改变玻璃表面组分,增加表面层压应力,以增加玻璃的机械强度和热稳定性的钢化方法称为钢化法。
由于它是通过离子交换使玻璃增强,所以又称为离子交换增强法。
根据交换离子的类型和离子交换的温度又可分为低于转变点度的离子交换法(简称低温法)和高于转变点温度的离子交换法(简称高温法)。
化学增强法的原理是:根据离子扩散的机理来改变玻璃的表面组成,在一定的温度下把玻璃浸入到高温熔盐中,玻璃中的碱金属离子与熔盐中的碱金属离子因扩散而发生相互交换,产生“挤塞”现象,使玻璃表面产生压缩应力,从而提高玻璃的强度。
根据玻璃的网络结构学说,玻璃态的物质由无序的三维空间网络所构成,此网络是由含氧的多面体构成的,其中心被sal或p离子所占据。
这些离子同氧离子一起构成网络,网络中填充碱金属离子(;nna,k)和碱土金属离子。
其中碱金属离子较活泼,很易从玻璃内部析出,化学钢化法就是基于离子自然扩散和相互扩散,以改变玻璃表面层的成分,从而形成表面压应力层的。
但法所产生的表面压应力层比较薄,对表面微缺陷十分敏感,很小的表面划伤,就足以使玻璃强度降低。
优缺点:化学增强玻璃强度与物理增强玻璃接近,热稳定性好,透光性好,表面强度高,处理温度低,产品不变形,且其产品不受厚度和几何形状的限制,使用设备简单,产品容易实现。
但与物理钢化玻璃相比,化学钢化玻璃生产周期较长,碎片与普通玻璃相仿。
适用范围:钢化玻璃广泛应用于不同厚度的平板玻璃,薄壁玻璃和瓶罐异形玻璃产品,还
可用于防火玻璃。
2:物理钢化法
物理钢化的原理就是把玻璃加热到适宜温度后迅速冷却,使玻璃表面急剧收缩,产生压应力,而玻璃中层冷却较慢,还来不及收缩,故形成张应力,使玻璃获得较高的强度。
一般来说冷却强度越高,则玻璃强度越大。
物理钢化方法很多,按冷却介质来分,可分为:气体介质钢化法、液体介质钢化法、微粒钢化法、雾钢化法等。
2.1气体介质钢化法
介质钢化法,即风冷钢化法。
包括水平气垫钢化、水平辊道钢化、垂直钢化等方法。
所谓风冷钢化法就是将玻璃加热至接近玻璃的软化温度(650~700。
c),然后对其两侧同时吹以空气使其迅速冷却,以增加玻璃的机械强度和热稳定性的生产方法。
玻璃的淬冷是用物理钢化法生产的一个重要环节,对玻璃淬冷的基本要求是快速且均匀地冷却,从而获得均匀分布的应力,为得到均匀的冷却玻璃,就必须要求冷却装置有效疏散热风、便于清除偶然产生的碎玻璃并应尽量降低其噪音。
优缺点:风冷钢化的优点是成本较低,产量较大,具有较高的机械强度、耐热冲击性(最大安全工作温度可达287.78。
c)和较高的耐热梯度(能经受204.44。
c),而且风冷钢化玻璃除能增强机械强度外,在破碎时能形成小碎片,可减轻对人体的伤害。
但是对玻璃的厚度和形状有一定的要求(国产设备所钢化的玻璃最小厚度一般在3mm以上),而且冷却速度较慢,能耗高,耗电量大,对于薄玻璃,钢化过程中还存在玻璃变形的问题,无法在光学质量要求较高的领域内应用。
适用范围:目前空气钢化技术应用广泛,空气钢化的玻璃多用在汽车、舰船、建筑物上。
2.2液体介质钢化法液体介质钢化法,即液冷法。
液体介质钢化法液体介质钢化法,即液冷法。
所谓液冷法就是将玻璃加热到接近软化点后,放人盛满液体的急冷槽内进行钢化。
此时作为冷却介质可以采用盐水,如硝酸钾、亚硝酸钾、、亚硝酸钠等的混合盐水。
此外,还可以采用矿物油作为冷却介质,当然也可以向矿物油中加入甲苯或四氯化碳等添加剂。
一些特制的淬冷油及硅酮油等也可以使用。
在进行液体钢化时,由于玻璃板的边部先进入急冷槽,因此会出现应力不均引起的炸裂。
为了解决这一问题,可先用风冷或喷液等进行预冷,然后再放入有机液中急冷。
也可以在急冷槽中放入水和有机溶液,有机溶液浮于水上面,当把后的玻璃放入槽中时,有机溶液起到预冷作用,吸收一部分热量,然后进入水中快速冷却除了采用浸入冷却液体,也可以采用液体喷雾法,但一般多用浸入法。
英国的triplex公司,最早在上世纪80年代就用液体介质法钢化出了厚度为0.75~1.5mm的玻璃,结束了物理钢化不能钢化薄玻璃的历史。
液体钢化法的难点是建立起合理的液冷法工艺制度,在液冷钢化时应注意的两个问题:一是产生的过高的压应力层,二是避免玻璃炸裂。
优缺点:采用液体介质钢化法,由于水的比热较大,气化热高,因此用量大为减少,从而能耗降低,成本减少,而且速度快,安全性能高,变形较小。
由于在冷却时是玻璃受热后插入液体介质中,因此对于面积较大的玻璃板来说容易受热不均而影响质量和成品率。
适用范围:主要适用于钢化各种面积不大的薄玻璃,如眼镜玻璃。
液晶显示屏玻璃,光学仪器仪表用玻璃等。
2.3微粒法
此法是把玻璃加热到接近软化温度后,于流化床中经固体微粒一般为粒度小于200m的氧化铝微粒淬冷而使玻璃获得增强的一种工艺方法。
从理论上看用固体作为冷却介质可以制造出更薄、更轻、强度更高的钢化玻璃,故上个世纪70年代中期至80年代初期,英国、日本、比利时、德国等陆续将此技术应用于生产。
优缺点:微粒钢化法可钢化超薄玻璃。
强度高、质量好。
是目前制造高性能的一项先进技术。
微粒钢化新工艺与传统的风钢化工艺相比。
冷却介质的冷却能大,适于钢化超薄,节能效果显着(节能约40%)。
但微粒钢化工艺的冷却介质成本较高。
适用范围:高强度,高精度的薄玻璃和超薄玻璃。
2.4雾钢化法
以雾化水做为冷却介质,利用喷雾排气装备,可使玻璃在钢化过程中冷却更均匀,能耗更小,钢化后的性能更好。
喷雾排气装备由若干相互并列连接且排布在底板上的栅格形桶状结构构成,每个桶状结构由底板、隔板、喷嘴和若干排气孑l构成。
类似于气体法,但使用的冷却介质不是空气,而是雾化水.特征在于以雾化水为冷却介质,对进行钢化处理。
水的比热较大,所有的液体中水的气化热也是最高的。
在玻璃的钢化过程中,水雾连续不断地喷到后的玻璃表面,呈微粒状的雾化水迅速吸热成为100℃的水,再气化,利用水的比热大及气化热高这一特点。
将玻璃表面的大量热瞬间带走(吸收),使玻璃淬火,在玻璃表面造成永久性的压缩应力,从而提高玻璃的抗张能力,使玻璃钢化。
水雾(雾化水)可由压缩空气喷吹法、蒸汽喷吹法或液压喷雾法等喷向被加热的玻璃表面,由于雾化水接触到赤热的玻璃后会迅速吸热并气化膨胀,若令其自由扩散.则会影响玻璃的均匀,易使玻璃炸裂。
为此。
需设计有
独特的喷雾排气设备,使得已气化和膨胀的水气可就地抽走。
而不会沿着玻璃表面扩散。
雾钢化优缺点:介质易得,成本低、不污染环境,还可钢化一般、液体及微粒钢化所不能钢化的薄玻璃。
但冷却均匀性较难控制。
适用范围:因其冷却制度较难控制,目前应用较少。
3结束语
综上所述,钢化适用于对薄玻璃、要求精度高或形状复杂的玻璃进行,其产品大都用于眼镜、航空玻璃、电子用基板玻璃等用途。
微粒工艺可生产强度高、无应力斑纹的优质薄钢化玻璃,但会影响玻璃的表面质量;液体钢化玻璃工艺适用于小规格薄玻璃及超薄玻璃的钢化。
物理钢化的玻璃多用在汽车、舰船、建筑物上。
此外还有酸腐蚀对强度也会产生影响,酸腐蚀的原理是通过酸侵蚀除去玻璃表面裂纹层或使裂纹尖端钝化,减小应力集中,以恢复玻璃固有的高强特性。
也可将上述几种玻璃增强技术有机的结合起来,发挥各自的长处,充分提高玻璃的强度,就形成了所谓的综合增强技术。