強(qiáng)化玻璃的原理和應(yīng)用應(yīng)用材料

1、 1沐風(fēng)書苑組員及分工 查找資料：吳煒，徐潤(rùn)響 ppt制作：王新鵬 ppt講解：梁世潔 總結(jié)報(bào)告：魏俊曉2沐風(fēng)書苑內(nèi)容提要 1.強(qiáng)化玻璃的原理 2.強(qiáng)化玻璃的制備 3.強(qiáng)化玻璃的現(xiàn)狀 4.強(qiáng)化玻璃的展望3沐風(fēng)書苑1.強(qiáng)化玻璃的原理 玻璃是由二氧化硅和其他化學(xué)物質(zhì)熔融在一起形成的。在熔融時(shí)形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，冷卻過(guò)程中粘度逐漸增大并硬化致使其結(jié)晶的硅酸鹽類非金屬材料。4沐風(fēng)書苑 玻璃有著悠久的歷史和廣泛的應(yīng)用，它的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，是典型的脆性材料，因此很容易因外力而破碎。5沐風(fēng)書苑 強(qiáng)化玻璃是用物理的或化學(xué)的方法，在玻璃表面上形成一個(gè)壓應(yīng)力層，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

2、抵銷，避免玻璃的碎裂，從而達(dá)到提高玻璃強(qiáng)度的目的。6沐風(fēng)書苑2.強(qiáng)化玻璃的制備 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。常用的方法是物理鋼化。7沐風(fēng)書苑物理強(qiáng)化法 物理強(qiáng)化玻璃又稱為淬火強(qiáng)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，即可制得強(qiáng)化玻璃，又可分為全鋼化和部分鋼化兩種工藝。8沐風(fēng)書苑 鋼化爐 吹氣管 平模板 9沐風(fēng)書苑全鋼化玻璃 玻璃在加熱爐內(nèi)加熱到接近軟化溫度，保溫一段時(shí)間，然后將此玻璃迅速送入冷卻

3、裝置，用低溫高速氣流對(duì)玻璃進(jìn)行均勻淬冷，使玻璃內(nèi)層產(chǎn)生張應(yīng)力，外表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，經(jīng)過(guò)這樣處理的玻璃就稱為全鋼化玻璃。多用于使用平面玻璃的設(shè)備中。 10沐風(fēng)書苑全鋼化玻璃碎裂效果11沐風(fēng)書苑區(qū)域鋼化玻璃 玻璃在加熱爐內(nèi)加熱到接近軟化溫度，然后將此片玻璃迅速送入不同冷卻強(qiáng)度的風(fēng)柵中，對(duì)玻璃進(jìn)行不均勻冷卻，使玻璃主視區(qū)與周邊區(qū)產(chǎn)生不同的應(yīng)力，周邊區(qū)處于風(fēng)柵的強(qiáng)冷位置，進(jìn)行全鋼化，此位置碎片小鋼化強(qiáng)度高，主視區(qū)處于風(fēng)柵弱冷位置，碎片大鋼化強(qiáng)度低。多用于使用曲面玻璃的設(shè)備中。 12沐風(fēng)書苑區(qū)域鋼化玻璃碎裂效果13沐風(fēng)書苑化學(xué)強(qiáng)化法 化學(xué)強(qiáng)化玻璃是通過(guò)改變表面的化學(xué)組成來(lái)提高玻璃的強(qiáng)度，一般是用離子交換法

4、進(jìn)行強(qiáng)化。將玻璃浸入到熔融狀態(tài)的鋰鹽中，使玻璃表層的鈉或鉀離子與鋰離子發(fā)生交換，表面形成離子交換層，由于li的膨脹系數(shù)小于na、k，從而在冷卻過(guò)程中外層收縮較小而內(nèi)層收縮較大，當(dāng)冷卻到常溫后，玻璃便處于內(nèi)層受拉，外層受壓的狀態(tài)，制得強(qiáng)化玻璃。近年來(lái)，還發(fā)展出了兩步離子交換法。14沐風(fēng)書苑鋼化玻璃生產(chǎn)工藝流程 v切毛坯v成型切割v成型切割v掰邊v磨邊v鉆孔v黑花邊v加熱線v天線vgt爐vbt爐v垂直爐v平彎爐v附件v裝箱15沐風(fēng)書苑 即外表面受到壓應(yīng)力，內(nèi)表面受拉應(yīng)力。16沐風(fēng)書苑3.強(qiáng)化玻璃的現(xiàn)狀 強(qiáng)化玻璃特性-優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)-具有較高的機(jī)械強(qiáng)度具有較高的機(jī)械強(qiáng)度 1.抗沖擊強(qiáng)度 強(qiáng)化玻璃的抗沖擊強(qiáng)

5、度是相同厚度普通玻璃的5-8倍，5mm厚鋼化玻璃用227 g鋼球沖擊，鋼球從2-3米高度下落玻璃不破碎，同樣厚度的玻璃在0.4米就破碎了。17沐風(fēng)書苑 2.抗彎強(qiáng)度 抗彎強(qiáng)度比普通玻璃高3-5倍，用一片6*1250*350mm玻璃條，兩端架起來(lái)，中間加重物，中間最大彎度可達(dá)100mm不斷裂。18沐風(fēng)書苑 3.具有良好的熱穩(wěn)定性 熱穩(wěn)定性是指玻璃能承受劇烈溫度變化而不破壞的性能。強(qiáng)化玻璃可承受溫度變化范圍達(dá)150-320度，而普通玻璃只有70-90度，如將強(qiáng)化玻璃放在0度的冰上，澆上熔化的327度鉛水，玻璃不會(huì)爆碎。19沐風(fēng)書苑 4.安全性能好 強(qiáng)化玻璃破碎時(shí)碎片成蜂窩狀鈍角小顆粒，不易傷人。2

6、0沐風(fēng)書苑 強(qiáng)化玻璃特性缺點(diǎn)缺點(diǎn) 強(qiáng)化玻璃不能切裁、鉆孔及磨邊。 強(qiáng)化玻璃會(huì)自爆，即在沒(méi)有外界機(jī)械力作用下發(fā)生的自身破裂。21沐風(fēng)書苑 強(qiáng)化玻璃的應(yīng)用 交通設(shè)備、 工程機(jī)械擋風(fēng) 22沐風(fēng)書苑 屋頂、門窗23沐風(fēng)書苑 儀表、觀察窗、家電保護(hù)屏24沐風(fēng)書苑4.強(qiáng)化玻璃的展望 1.物理強(qiáng)化作為比較老的增強(qiáng)技術(shù)，物理強(qiáng)化不能處理3 mm以下的玻璃及異形件一直是牽制其發(fā)展的原因之一，要突破現(xiàn)有的技術(shù)需要花很大的精力。25沐風(fēng)書苑 2.兩步離子交換法(esp)玻璃因其優(yōu)異的力學(xué)性能有著廣泛的應(yīng)用前景。強(qiáng)度的穩(wěn)定性給工藝制造及工程設(shè)計(jì)帶來(lái)了不少好處。esp玻璃的推廣將成為今后化學(xué)鋼化玻璃發(fā)展的重點(diǎn)。26沐風(fēng)書苑 3.隨著高檔轎車