[科普中國]-硬化玻璃

硬化玻璃是經(jīng)熱處理工藝之后的玻璃。硬化玻璃表面形成了壓應(yīng)力層，并且具有特殊的碎片狀態(tài)。當(dāng)玻璃受到外力作用時(shí)，這個(gè)壓應(yīng)力層可將部分拉應(yīng)力抵消，以避免玻璃的碎裂，雖然硬化玻璃內(nèi)部處于較大的拉應(yīng)力狀態(tài)，但玻璃的內(nèi)部無缺陷存在，不會(huì)造成破壞，從而達(dá)到提高玻璃強(qiáng)度的目的。1

1．物理硬化玻璃

物理硬化玻璃義稱為淬火硬化玻璃。它是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而制得。

物理硬化玻璃處于內(nèi)部受拉、外部受壓的應(yīng)力狀態(tài)，一旦局部發(fā)生破損，便會(huì)發(fā)生應(yīng)力釋放，玻璃被破碎成無數(shù)小塊，這些小碎塊沒有尖銳棱角，不易傷人。因此，物理硬化玻璃是一種安全玻璃。

2．化學(xué)硬化玻璃

化學(xué)硬化玻璃是通過改變玻璃表面的化學(xué)組成來提高玻璃的強(qiáng)度，一般是應(yīng)用離子交換法進(jìn)行鋼化。

化學(xué)鋼化玻墑強(qiáng)度雖高，但是其破碎后易形成尖銳的碎片。因此，一般不作為安全玻璃使用。1

1．機(jī)械強(qiáng)度高

玻璃經(jīng)鋼化處理產(chǎn)生了均勻的內(nèi)應(yīng)力，使玻璃表面具有預(yù)壓應(yīng)力。它的機(jī)械強(qiáng)度比經(jīng)過良好的退火處理的玻璃高3～10倍，抗沖擊性能也有較大提高，其抗折強(qiáng)度可達(dá)125 MPa以上。硬化玻璃的抗沖擊強(qiáng)度也很高，用鋼球法測(cè)定時(shí)，0.8 kg的鋼球從1.2 m高度落下，硬化玻璃可保持完整而不破碎。

2．彈性好

硬化玻璃的彈性比普通玻璃大得多，例如，一塊1200 mm×350 mm×6 mm的硬化玻璃，受力后可發(fā)生達(dá)100 mm的彎曲撓度，當(dāng)外力撤除后，仍能恢復(fù)原狀，而普通玻璃彎曲變形只有幾毫米，當(dāng)外力撤除后，將發(fā)生折斷破壞。

3．熱穩(wěn)定性高

硬化玻璃強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性也較高，在受急冷急熱作用時(shí)，不易發(fā)生炸裂。硬化玻璃耐熱沖擊，最大安全工作溫度為287.78℃，能承受204.44℃的溫差變化，較之普通玻璃也提高了2～3倍。1

硬化玻璃主要用作建筑物的門窗、隔墻和幕墻以及電話亭、車、船、設(shè)備等的門窗、觀察孔、采光頂棚等。硬化玻璃可被做成無框玻璃門。硬化玻璃用作幕墻時(shí)，可大大提高抗風(fēng)壓能力，防止熱炸裂，并可增大單塊玻璃的面積，減少支承結(jié)構(gòu)。使用時(shí)應(yīng)注意的是，硬化玻璃不能切割、磨削，邊角不能碰擊擠壓，需按現(xiàn)成的尺寸規(guī)格選用或提出具體設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工定制。用于大面積的玻璃幕墻的玻璃在鋼化上要予以控制，選擇半硬化玻璃，即其應(yīng)力不能過大，以免風(fēng)荷載引起振動(dòng)而自爆。1

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