2020年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)輔導(dǎo)資料:鋼化玻璃
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鋼化玻璃
鋼化玻璃又稱強(qiáng)化玻璃。它是用物理的或化學(xué)的方法,在玻璃表面上形成一個(gè)壓應(yīng)力層,玻璃本身具有較高的抗壓強(qiáng)度,不會(huì)造成破壞。當(dāng)玻璃受到外力作用時(shí),這個(gè)壓力層可將部分拉應(yīng)力抵銷,避免玻璃的碎裂,雖然鋼化玻璃內(nèi)部處于較大的拉應(yīng)力狀態(tài),但玻璃的內(nèi)部無(wú)缺陷存在,不會(huì)造在成破壞,從而達(dá)到提高玻璃強(qiáng)度的目的。
鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產(chǎn)品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學(xué)鋼化法。
物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃。它時(shí)將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時(shí),通過(guò)自身的形變消除內(nèi)部應(yīng)力,然后將玻璃移出加熱爐,再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面,使其迅速且均勻地冷卻至室溫,即可制得鋼化玻璃。這種玻璃處于內(nèi)部受拉,外部受壓的應(yīng)力狀態(tài),一旦局部發(fā)生破損,便會(huì)發(fā)生應(yīng)力釋放,玻璃被破碎成無(wú)數(shù)小塊,這些小的碎片沒(méi)有尖銳棱角,不易傷人。
化學(xué)鋼化玻璃是通過(guò)改變玻璃的表面的化學(xué)組成來(lái)提高玻璃的強(qiáng)度,一般是應(yīng)用離子交換法進(jìn)行鋼化。其方法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態(tài)的鋰(Li+)鹽中,使玻璃表層的Na+或K+離子與Li+離子發(fā)生交換,表面形成Li+離子交換層,由于Li+的膨脹系數(shù)小于Na+、K+離子,從而在冷卻過(guò)程中造成外層收縮較小而內(nèi)層收縮較大,當(dāng)冷卻到常溫后,玻璃便同樣處于內(nèi)層受拉,外層受壓的狀態(tài),其效果類似于物理鋼化玻璃。
鋼化玻璃強(qiáng)度高,其抗壓強(qiáng)度可達(dá)125MPa以上,比普通玻璃大4~5倍;抗沖擊強(qiáng)度也很高,用鋼球法測(cè)定時(shí),0.8kg的鋼球從1.2m高度落下,玻璃可保持完好。
鋼化玻璃的彈性比普通玻璃大得多,一塊1200mm×350mm×6mm的鋼化玻璃,受力后可發(fā)生達(dá)100mm的彎曲撓度,當(dāng)外力撤除后,仍能恢復(fù)原狀,而普通玻璃彎曲變形。
鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產(chǎn)品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學(xué)鋼化法。
物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃。它時(shí)將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時(shí),通過(guò)自身的形變消除內(nèi)部應(yīng)力,然后將玻璃移出加熱爐,再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面,使其迅速且均勻地冷卻至室溫,即可制得鋼化玻璃。這種玻璃處于內(nèi)部受拉,外部受壓的應(yīng)力狀態(tài),一旦局部發(fā)生破損,便會(huì)發(fā)生應(yīng)力釋放,玻璃被破碎成無(wú)數(shù)小塊,這些小的碎片沒(méi)有尖銳棱角,不易傷人。
化學(xué)鋼化玻璃是通過(guò)改變玻璃的表面的化學(xué)組成來(lái)提高玻璃的強(qiáng)度,一般是應(yīng)用離子交換法進(jìn)行鋼化。其方法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態(tài)的鋰(Li+)鹽中,使玻璃表層的Na+或K+離子與Li+離子發(fā)生交換,表面形成Li+離子交換層,由于Li+的膨脹系數(shù)小于Na+、K+離子,從而在冷卻過(guò)程中造成外層收縮較小而內(nèi)層收縮較大,當(dāng)冷卻到常溫后,玻璃便同樣處于內(nèi)層受拉,外層受壓的狀態(tài),其效果類似于物理鋼化玻璃。
鋼化玻璃強(qiáng)度高,其抗壓強(qiáng)度可達(dá)125MPa以上,比普通玻璃大4~5倍;抗沖擊強(qiáng)度也很高,用鋼球法測(cè)定時(shí),0.8kg的鋼球從1.2m高度落下,玻璃可保持完好。
鋼化玻璃的彈性比普通玻璃大得多,一塊1200mm×350mm×6mm的鋼化玻璃,受力后可發(fā)生達(dá)100mm的彎曲撓度,當(dāng)外力撤除后,仍能恢復(fù)原狀,而普通玻璃彎曲變形。
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