中空玻璃--钢化玻璃的原理及特性

中空玻璃--钢化玻璃的原理及特性

钢化玻璃

2.1玻璃钢化的作用

玻璃是一种脆性材料，抗张强度很低。因为脆性材料的强度在很大程度上取决于表面结构。玻璃的表面看起来很完整光滑，实际上有大量的微裂纹。微裂纹在张应力作用下，起初是裂纹扩大，然后从表面开始破裂。因此, 如果能消除这些表面微裂纹的影响，抗张强度就可能显著提高。钢化是消除表面微裂纹影响的一种方法，它使玻璃表层处于强大压应力之下。这样，只有外界作用于玻璃表层的张应力超过这压应力，玻璃才有可能破裂。

2.2钢化原理

把玻璃加热，然后经过快速冷却(有点象金属淬火)，使玻璃内部具有很大的张应力，而在其表面产生更大的压应力。其作用就如同预应力钢筋混凝土构件利用受拉钢筋在需要增强的部份产生压应力一样。不同的是，预应力钢筋混凝土只在部份区域产生压应力，而钢化玻璃则是在全部表面产生压应力。玻璃的钢化淬火过程与金属的表面淬火处理的硬化过程也不同。玻璃的钢化处理，并没有对玻璃表面进行硬化，因而玻璃钢化后，表面抗擦伤、划伤的能力并没有明显提高。

2.3钢化玻璃的特性

安全性：钢化玻璃的破碎方式很独特，破裂后成为细小的呈较钝角的碎片，大多近于小正方体，基本无锋利尖角，不会对人体造成重大伤害，是一种安全玻璃。有一次，某公司员工在搬运一片19mm厚，重达300多公斤的钢化玻璃时，不慎使一角重重地撞击水泥地面而整片爆碎，碎玻璃倾泻到一位没戴安全帽的工

人头上，幸好都是碎小的玻璃块，没受大的伤害，仅是一耳后皮肤有点小划伤。如果这是块未钢化的玻璃破碎了，后果不堪设想。

高强度：由于钢化玻璃表面存在相当大的压应力，因此具有较高的机械强度，是退火玻璃的4倍及以上。可以满足高层、超高层建筑的要求。

热稳定性：钢化玻璃具有良好的热稳定性。钢化玻璃能经受的温差是退火玻璃的2.5～3倍。在普通退火玻璃上直接放置开水杯，就可能导致玻璃破裂;而把超过300℃熔融的铅液浇在0℃的钢化玻璃上，玻璃不破裂。

再加工性：一般不能再加工。钢化玻璃的任何一个部位被损坏，都会导致整块玻璃全部破碎成小碎片。因此，玻璃必须先经切割、磨边、切角、钻孔等加工成所需形状后才能进行钢化。缺陷：首先，钢化玻璃因极少数片中含有硫化镍杂质而自行爆碎。如钢化后没有进行特殊的热处理，就是这些少数片，可能在几个月内爆碎，也可能在几年后爆碎。如深圳的一座大厦，其钢化玻璃幕墙，从1996年建成至今，断断续续有少量玻璃片爆碎。玻璃碎了虽然没有造成人身伤害，但使窗户或墙体留下一个大窟窿，既难看又不安全，补片安装都费劲。其次，钢化玻璃的平整度没有钢化前那么好。再次，有时可隐约甚至明显看见钢化玻璃上的应力纹。2.4半钢化玻璃

在建筑上某些部位安装的玻璃不涉及人身安全，也需要安装强度较高的玻璃，以增加风压强度和防雹能力。但又希望一旦发生事故，玻璃破裂时不要全部碎落或要求玻璃的变形尽量小。这些部位可以安装半钢化玻璃。半钢化玻璃的强度是退火玻璃的2～4倍，但破裂时碎片较大，与退火玻璃相似，不能作安全玻璃使用。

来源：大猫网