本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 钢化玻璃 (Tempered glass/Reinforced glass) 属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等。注意与玻璃钢区别开来。 特性 安全性 当玻璃受外力破坏时,碎片会成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒,不易对人体造成严重的伤害。 高强度 同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3~5倍,抗弯强度是普通玻璃的3~5倍。 热稳定性 钢化玻璃具有良好的热稳定性,能承受的温差是普通玻璃的3倍,可承受300℃的温差变化。 优点 第一是强度较之普通玻璃提高数倍,抗弯。 第二是使用安全,其承载能力增大改善了易碎性质,即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片,对人体的伤害极大地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有3~5倍的提高,一般可承受250度以上的温差变化,对防止热炸裂有明显的效果。是安全玻璃中的一种。为保障高层建筑提供合格材料安全性作保障。 缺点 钢化玻璃的缺点: 1 .钢化后的玻璃不能再进行切割,和加工,只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状,再进行钢化处理。 2 .钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强,但是钢化玻璃有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。 3 .钢化玻璃的表面会存在凹凸不平的现象(风斑),有轻微的厚度变薄。变薄的原因是因为玻璃在热熔软化后,在经过强风力使其快速冷却,使其玻璃内部晶体间隙变小,压力变大,所以玻璃在钢化后要比在钢化前要薄。一般情况下4~6mm玻璃在钢化后变薄0.2~0.8mm,8~20mm玻璃在钢化后变薄0.9~1.8mm。具体程度要根据设备来决定,这也是钢化玻璃不能做镜面的原因。 4.通过钢化炉(物理钢化)后的建筑用的平板玻璃,一般都会有变形,变形程度由设备与技术人员工艺决定。在一定程度上,影响了装饰效果(特殊需要除外)。 制备 钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然后加热到接近软化点的700度左右,再进行快速均匀的冷却而得到的(通常5-6MM的玻璃在700度高温下加热240秒左右,降温150秒左右。8-10MM玻璃在700度高温下加热500秒左右,降温300秒左右。总之,根据玻璃厚度不同,选择加热降温的时间也不同)。钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力,而内部则形成张应力,使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高,其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。已钢化处理好的钢化玻璃,不能再作任何切割、磨削等加工或受破损,否则就会因破坏均匀压应力平衡而“粉身碎骨”。 分类 按形状 1 .钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。 一般平面钢化玻璃厚度有11、12、15、19mm等十二种;曲面钢化玻璃厚度有11、15、19mm等八种,具体加工过后的厚度还是要看各厂家的设备和技术。但曲面(即弯钢化)钢化玻璃对每种厚度都有个最大的弧度限制。即平常所说的R R为半径。 2 .钢化玻璃按其外观分为平钢化和弯钢化 。 3 .钢化玻璃按其平整度分为:优等品,合格品。优等品钢化玻璃用于汽车挡风玻璃;合格品用于建筑装饰。 按工艺 ⒈物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃。它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度(600℃)时,通过自身的形变消除内部应力,然后将玻璃移出加热炉,再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面,使其迅速且均匀地冷却至室温,即可制得钢化玻璃。这种玻璃处于内部受拉,外部受压的应力状态,一旦局部发生破损,便会发生应力释放,玻璃被破碎成无数小块,这些小的碎片没有尖锐棱角,不易伤人。 ⒉化学钢化玻璃是通过改变玻璃的表面的化学组成来提高玻璃的强度,一般是应用离子交换法进行钢化。其方法是将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃,浸入到熔融状态的锂(Li+)盐中,使玻璃表层的Na+或K+离子与Li+离子发生交换,表面形成Li+离子交换层,由于Li+的膨胀系数小于Na+、K+离子,从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大,当冷却到常温后,玻璃便同样处于内层受拉,外层受压的状态,其效果类似于物理钢化玻璃。 按钢化度 ⒈钢化玻璃:钢化度=2~4N/cm,玻璃幕墙钢化玻璃表面应力α≥95Mpa; ⒉半钢化玻璃:钢化度=2N/cm,玻璃幕墙半钢化玻璃表面应力24Mpa≤α≤69Mpa; ⒊超强钢化玻璃:钢化度>4N/cm。 产品应用 平钢化、弯钢化玻璃属于安全玻璃。广泛应用于高层建筑门窗、玻璃幕墙、室内隔断玻璃、采光顶棚、观光电梯通道、家具、玻璃护栏等。