钢化玻璃的详细定义
2022/2/12
玻璃是脆性材料，具有抗拉性能差、抗压性能好的特点。玻璃的理论强度很高，但在实际生产中，玻璃成型过程中是靠与金属辊道接触摩擦带动前进的，玻璃在似软非软的情况下与金属辊上的小杂质摩擦使表面产生大量微裂纹和裂纹，这些微裂纹和裂纹在玻璃受到拉伸时，导致裂纹端产生应力集中，性能下降，玻璃的强度在40—60MPa以下，而无损伤的玻璃表面理论应力可达到10000MPa以上，两者相差100—200倍之多。
所以，当玻璃使用在建筑物上，一旦遇到震风，冲击玻璃受力变形，被拉伸的部分应力超过玻璃自身的抗拉应力值时，马上破碎，破碎的形式为长形刀状，冲击点附近呈尖角状态容易伤及人身。因此，长期以来，科学家致力于研究减少裂纹的方法和探索玻璃增强的技术，目的是恢复玻璃的原有强度。
迄今为止，人们主要通过两种途径来提高玻璃的强度。第一种是消除和改善表面裂纹等缺陷，或保护玻璃表面使之不遭受进一步的破坏，方法有表面化学腐蚀法、表面火焰抛光法、表面涂层法等；第二种是在玻璃表面造成压应力层，使它增加一个预应力来提高玻璃总的抗拉伸应力，方法有快速风冷钢化法、化学增强法及表面结晶法等。其中，只有物理钢化方法使玻璃具有安全性能。
物理钢化法之所以能使玻璃具有安全性能，是因为玻璃经过物理钢化之后，即玻璃在加热炉内加热到软化点附近，然后在冷却设备中用空气等冷却介质迅速冷却，在其表面形成压应力，内部形成张应力，提高了玻璃表面的抗拉伸性能。玻璃的强度提高了3—5倍。
钢化玻璃经过热处理之后内部的内能急剧提高，表面压应力由内部的张应力平衡，当冲击能量超过内能时，玻璃在表面开始破裂并延伸至内部，在内能的作用下，玻璃被撕裂成小碎块，碎片的大小和数量与内能的高低有关，破裂后的小碎块对人的伤害很小。玻璃钢化后在急热或急冷情况下发生冷热变形，表面的压应力抵消了玻璃变形产生的拉伸应力，使得玻璃的耐热性能得到提高，耐热冲可达到280—320~C。所以，钢化玻璃是一种安全增强玻璃，具有良好的安全性和可靠性。
钢化玻璃从设备的分类来说，目前分水平钢化、垂直钢化、气垫钢化；从冷却介质来分有风钢化、微粒钢化、水雾钢化等；从钢化程度分为全钢化、半钢化和区域钢化；从产品形状来分有平钢化和弯钢化。最常使用的是风钢化技术。钢化技术的分类见图2—l。钢化玻璃产品已普遍使用在建筑、航空、汽车、轮船、机车、电子显示器件等领域。