Войти
Химически упрочненное стекло - это тип стекла, которое имеет повышенную прочность в результате постпроизводство химический процесс. При разбивании оно все равно разбивается на длинные заостренные осколки, похожие на флоат-стекло. По этой причине оно не считается безопасным стеклом и должно быть многослойным, если требуется безопасное стекло. Однако химически упрочненное стекло обычно в шесть-восемь раз превышает прочность флоат-стекла. Наиболее распространенной торговой маркой для этого типа стекла является стекло Gorilla Glass.
. Стекло химически упрочняется с помощью процесса обработки поверхности. Стекло погружают в ванну, содержащую калиевую соль (обычно нитрат калия ) при 300 ° C (572 ° F). Это вызывает замену ионов натрия на поверхности стекла на ионы калия из раствора ванны.
Эти ионы калия больше, чем ионы натрия, и поэтому вклиниваются в промежутки, оставленные более мелкими ионами натрия когда они переходят в раствор нитрата калия. Эта замена ионов приводит к тому, что поверхность стекла находится в состоянии сжатия, а сердцевина - в компенсирующем напряжении. Поверхностное сжатие химически упрочненного стекла может достигать 690 МПа.
Механизм упрочнения зависит от того факта, что прочность стекла на сжатие значительно превышает его предел прочности. Поскольку обе поверхности стекла уже сжаты, требуется определенное количество изгиба, прежде чем одна из поверхностей сможет даже растянуться. Для достижения предела прочности на разрыв требуется больший изгиб. Другая поверхность просто испытывает все большее и большее сжимающее напряжение. Но поскольку прочность на сжатие намного больше, разрушения при сжатии не происходит.
Существует также более совершенный двухэтапный процесс изготовления химически упрочненного стекла, при котором стеклянное изделие сначала погружается в ванну с нитратом натрия при температуре 450 ° C (842 ° F)., который обогащает поверхность ионами натрия. Это оставляет больше ионов натрия на стекле для погружения в нитрат калия, чтобы заменить его ионами калия. Таким образом, использование ванны с нитратом натрия увеличивает возможность поверхностного сжатия готового изделия.
Химическое упрочнение приводит к упрочнению, аналогичному закаленному стеклу. Однако в этом процессе не используются экстремальные колебания температуры, и поэтому химически упрочненное стекло практически не имеет изгиба, деформации, оптического искажения или деформации. Это отличается от закаленного стекла, в котором тонкие детали могут значительно прогибаться.
Также, в отличие от закаленного стекла, химически упрочненное стекло может быть разрезано после упрочнения, но теряет свою дополнительную прочность в области примерно 20 мм разреза. Точно так же, когда поверхность химически упрочненного стекла глубоко поцарапана, эта область теряет дополнительную прочность.
Еще один минус химически упрочненного стекла - это добавленная стоимость. В то время как закаленное стекло можно изготавливать дешево в процессе производства, химически упрочненное стекло имеет гораздо более дорогой путь на рынок. Эти затраты делают продукт неприемлемым для использования во многих областях.
Химически упрочненное стекло использовалось для фонаря самолета некоторых истребителей.
