1、.,強化玻璃的原理和應用,.,組員及分工,查找資料：吳煒，徐潤響 PPT制作：王新鵬 PPT講解：梁世潔 總結報告：魏俊曉,.,內容提要,1.強化玻璃的原理 2.強化玻璃的制備 3.強化玻璃的現(xiàn)狀 4.強化玻璃的展望,.,1.強化玻璃的原理,玻璃是由二氧化硅和其他化學物質熔融在一起形成的。在熔融時形成連續(xù)網絡結構，冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化致使其結晶的硅酸鹽類非金屬材料。,.,玻璃有著悠久的歷史和廣泛的應用，它的抗拉強度遠小于抗壓強度，是典型的脆性材料，因此很容易因外力而破碎。,.,強化玻璃是用物理的或化學的方法，在玻璃表面上形成一個壓應力層，當玻璃受到外力作用時，這個壓力層可將部分拉應力抵

2、銷，避免玻璃的碎裂，從而達到提高玻璃強度的目的。,.,2.強化玻璃的制備,鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產品，鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學鋼化法。常用的方法是物理鋼化。,.,物理強化法,物理強化玻璃又稱為淬火強化玻璃。它時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，通過自身的形變消除內部應力，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，即可制得強化玻璃，又可分為全鋼化和部分鋼化兩種工藝。,.,鋼化爐,吹氣管,平模板,.,全鋼化玻璃,玻璃在加熱爐內加熱到接近軟化溫度，保溫一段時間，然后將此玻璃迅速送入冷卻裝置，用低溫高速氣流對

3、玻璃進行均勻淬冷，使玻璃內層產生張應力，外表面產生壓應力，經過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備中。,.,全鋼化玻璃碎裂效果,.,區(qū)域鋼化玻璃,玻璃在加熱爐內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度 的風柵中，對玻璃進行不均勻冷卻，使玻璃主視區(qū)與周邊區(qū)產生不同的應力，周 邊區(qū)處于風柵的強冷位置，進行全鋼化，此位置碎片小鋼化強度高，主視區(qū)處于風柵弱冷位置，碎片大鋼化強度低。多用于使用曲面玻璃的設備中。,.,區(qū)域鋼化玻璃碎裂效果,.,化學強化法,化學強化玻璃是通過改變表面的化學組成來提高玻璃的強度，一般是用離子交換法進行強化。將玻璃浸入到熔融狀態(tài)的鋰鹽中，使玻璃

4、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的膨脹系數小于Na、K，從而在冷卻過程中外層收縮較小而內層收縮較大，當冷卻到常溫后，玻璃便處于內層受拉，外層受壓的狀態(tài)，制得強化玻璃。近年來，還發(fā)展出了兩步離子交換法。,.,鋼化玻璃生產工藝流程,切大片,預處理,印刷,鋼化,包裝,切毛坯 成型切割,成型切割 掰邊 磨邊 鉆孔,黑花邊 加熱線 天線,GT爐 BT爐 垂直爐 平彎爐,附件 裝箱,.,即外表面受到壓應力，內表面受拉應力。,.,3.強化玻璃的現(xiàn)狀,強化玻璃特性-優(yōu)點-具有較高的機械強度 1.抗沖擊強度 強化玻璃的抗沖擊強度是相同厚度普通玻璃的5-8倍，5MM厚鋼化玻璃用227

5、 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。,.,2.抗彎強度 抗彎強度比普通玻璃高3-5倍，用一片6*1250*350MM玻璃條，兩端架起來，中間加重物，中間最大彎度可達100MM不斷裂。,.,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。強化玻璃可承受溫度變化范圍達150-320度，而普通玻璃只有70-90度，如將強化玻璃放在0度的冰上，澆上熔化的327度鉛水，玻璃不會爆碎。,.,4.安全性能好 強化玻璃破碎時碎片成蜂窩狀鈍角小顆粒，不易傷人。,.,強化玻璃特性缺點 強化玻璃不能切裁、鉆孔及磨邊。 強化玻璃會自爆，即在沒有外界機械力作用下發(fā)生的自身破裂。,.,強化玻璃的應用,交通設備、 工程機械擋風,.,屋頂、門窗,.,儀表、觀察窗、家電保護屏,.,4.強化玻璃的展望,1.物理強化作為比較老的增強技術，物理強化不能處理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)有的技術需要花很大的精力。,.,2.兩步離子交換法(ESP)玻璃因其優(yōu)異的力學性能有著廣泛的應用前景。強度的穩(wěn)定性給工藝制造及工程設計帶來了不少好處。ESP玻璃的推廣將成為今后化學鋼化玻璃發(fā)展的重點。,.,3.隨