钢化玻璃的钢化方法和步骤

2022-01-04

  化学钢化法是通过改变玻璃的表面成分,增加表面层合应力来提高玻璃的机械强度和热稳定性。也叫离子交换增强法,因为它通过离子交换来强化玻璃。根据交换离子的种类和离子交换的温度,可分为转变点以下的离子交换法(简称低温法)和转变点温度以上的离子交换法(简称高温法)。化学增强法的原理是:根据离子扩散的机理改变玻璃的表面成分,将玻璃浸入一定温度的高温熔盐中,玻璃中的碱金属离子和熔盐中的碱金属离子因扩散而相互交换,产生“堵塞”现象,使玻璃表面产生压应力,从而提高玻璃的强度”。

  根据玻璃的网络结构理论,玻璃态物质是由无序的三维空间网络组成,这种网络由含氧离子多面体组成,多面体的中心被sAl或P离子占据。这些离子与氧离子一起形成网络,网络中充满碱金属离子(;NNa,k)和碱土金属离子。其中,碱金属离子具有活性,容易从玻璃内部析出。化学钢化法是基于离子的自然扩散和相互扩散来改变玻璃表层的成分,从而形成表面压应力层。而离子交换法产生的表面压应力层相对较薄,对表面微缺陷很敏感,表面划痕小到足以降低玻璃强度。

  优缺点:化学强化玻璃的强度接近物理强化玻璃,热稳定性好,处理温度低,产品不易变形。此外,产品不受厚度和几何形状的限制,使用的设备简单,产品易于实现。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,生产成本高(熔盐不能回收,纯度要求高)。碎片与普通玻璃相似,安全性差,性能不稳定(化学稳定性差),机械强度、冲击强度等物理性能容易褪色(也称松弛),强度随时快速下降。

  适用范围:化学钢化玻璃广泛应用于平板玻璃、薄壁玻璃和不同厚度的异形玻璃制品,也可用于防火玻璃。

  钢化玻璃的特性

  安全性:玻璃受到外力破坏时,碎片会破碎成类似蜂窝的小钝角颗粒,不易对人体造成伤害。高强度同厚度钢化玻璃的冲击强度和弯曲强度是普通玻璃的3~5倍。

  热稳定性:钢化玻璃热稳定性好,能承受普通玻璃三倍的温差,能承受200℃的温差。

  用途:平板钢化玻璃和弯曲钢化玻璃属于安全玻璃。广泛应用于高层建筑门窗、玻璃幕墙、室内隔断玻璃、照明吊顶、观光电梯通道、家具、玻璃护栏等。


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