1化學鋼化法
透過化學方法改變玻璃表面組分,增加表面層壓應力,以增加玻璃的機械強度和熱穩定性的鋼化方法稱為化學鋼化法。由於它是透過離子交換使玻璃增強,所以又稱為離子交換增強法。根據交換離子的型別和離子交換的溫度又可分為低於轉變點度的離子交換法(簡稱低溫法)和高於轉變點溫度的離子交換法(簡稱高溫法)。化學增強法的原理是:根據離子擴散的機理來改變玻璃的表面組成,在一定的溫度下把玻璃浸入到高溫熔鹽中,玻璃中的鹼金屬離子與熔鹽中的鹼金屬離子因擴散而發生相互交換,產生“擠塞”現象,使玻璃表面產生壓縮應力,從而提高玻璃的強度“。
根據玻璃的網路結構學說,玻璃態的物質由無序的三維空間網路所構成,此網路是由含氧的離子多面體構成的,其中心被sAl或P離子所佔據。這些離子同氧離子一起構成網路,網路中填充鹼金屬離子(;nNa,K)和鹼土金屬離子。其中鹼金屬離子較活潑,很易從玻璃內部析出,化學鋼化法就是基於離子自然擴散和相互擴散,以改變玻璃表面層的成分,從而形成表面壓應力層的。但離子交換法所產生的表面壓應力層比較薄,對錶面微缺點十分敏感,很小的表面劃傷,就足以使玻璃強度降低。
優缺點:化學增強玻璃強度與物理增強玻璃接近,熱穩定性好,處理溫度低,產品不易變形,且其產品不受厚度和幾何形狀的限制,使用裝置簡單,產品容易實現。但與物理鋼化玻璃相比,化學鋼化玻璃生產週期長(交換時間長達數十小時),效率低而生產成本高(熔鹽不能迴圈利用,且純度要求高),碎片與普通玻璃相仿,安全性差,且其效能不穩定(化學穩定性不好),機械強度和抗衝擊強度等物理效能易於消退(也稱松馳),強度隨時問衰減很快。
適用範圍:化學鋼化玻璃廣泛應用於不同厚度的平板玻璃,薄壁玻璃和瓶罐異形玻璃產品,還可用於防火玻璃。
2物理鋼化法
物理鋼化的原理就是把玻璃加熱到適宜溫度後迅速冷卻,使玻璃表面急劇收縮,產生壓應力,而玻璃中層冷卻較慢,還來不及收縮,故形成張應力,使玻璃獲得較高的強度。一般來說冷卻強度越高,則玻璃強度越大。物理鋼化方法很多,按冷卻介質來分,可分為:氣體介質鋼化法、液體介質鋼化法、微粒鋼化法、霧鋼化法等。
1化學鋼化法
透過化學方法改變玻璃表面組分,增加表面層壓應力,以增加玻璃的機械強度和熱穩定性的鋼化方法稱為化學鋼化法。由於它是透過離子交換使玻璃增強,所以又稱為離子交換增強法。根據交換離子的型別和離子交換的溫度又可分為低於轉變點度的離子交換法(簡稱低溫法)和高於轉變點溫度的離子交換法(簡稱高溫法)。化學增強法的原理是:根據離子擴散的機理來改變玻璃的表面組成,在一定的溫度下把玻璃浸入到高溫熔鹽中,玻璃中的鹼金屬離子與熔鹽中的鹼金屬離子因擴散而發生相互交換,產生“擠塞”現象,使玻璃表面產生壓縮應力,從而提高玻璃的強度“。
根據玻璃的網路結構學說,玻璃態的物質由無序的三維空間網路所構成,此網路是由含氧的離子多面體構成的,其中心被sAl或P離子所佔據。這些離子同氧離子一起構成網路,網路中填充鹼金屬離子(;nNa,K)和鹼土金屬離子。其中鹼金屬離子較活潑,很易從玻璃內部析出,化學鋼化法就是基於離子自然擴散和相互擴散,以改變玻璃表面層的成分,從而形成表面壓應力層的。但離子交換法所產生的表面壓應力層比較薄,對錶面微缺點十分敏感,很小的表面劃傷,就足以使玻璃強度降低。
優缺點:化學增強玻璃強度與物理增強玻璃接近,熱穩定性好,處理溫度低,產品不易變形,且其產品不受厚度和幾何形狀的限制,使用裝置簡單,產品容易實現。但與物理鋼化玻璃相比,化學鋼化玻璃生產週期長(交換時間長達數十小時),效率低而生產成本高(熔鹽不能迴圈利用,且純度要求高),碎片與普通玻璃相仿,安全性差,且其效能不穩定(化學穩定性不好),機械強度和抗衝擊強度等物理效能易於消退(也稱松馳),強度隨時問衰減很快。
適用範圍:化學鋼化玻璃廣泛應用於不同厚度的平板玻璃,薄壁玻璃和瓶罐異形玻璃產品,還可用於防火玻璃。
2物理鋼化法
物理鋼化的原理就是把玻璃加熱到適宜溫度後迅速冷卻,使玻璃表面急劇收縮,產生壓應力,而玻璃中層冷卻較慢,還來不及收縮,故形成張應力,使玻璃獲得較高的強度。一般來說冷卻強度越高,則玻璃強度越大。物理鋼化方法很多,按冷卻介質來分,可分為:氣體介質鋼化法、液體介質鋼化法、微粒鋼化法、霧鋼化法等。