Kaj je kemično kaljeno steklo?

I. Opredelitev in prednosti

Kemično kaljeno steklo je v bistvu vrsta prednapetega stekla. Za povečanje njegove trdnosti običajno uporabljamo kemične ali fizikalne metode za ustvarjanje tlačne napetosti na površini stekla. Ko steklo prenese zunanjo silo, najprej izravna površinsko obremenitev-to ne samo izboljša nosilnost-obremenitve, ampak tudi poveča lastno odpornost stekla na pritisk vetra, temperaturno odpornost, odpornost na udarce itd.

Obstajajo štiri glavne prednosti kemično kaljenega stekla:

1. Njegova trdnost je 5- do 10-krat višja od trdnosti navadnega stekla. Upogibna trdnost je 3- do 5-krat večja od navadnega stekla, udarna trdnost pa 5- do 10-krat večja. Medtem ko poveča moč, izboljša tudi varnost. V primerjavi s steklom enake debeline je kemično kaljenje glede trdnosti očitno boljše od fizičnega.

2. Varnost pri uporabi je druga pomembna prednost kaljenega stekla. Njegova povečana nosilnost-izboljša njegovo krhko naravo. Odpornost na nenadne temperaturne spremembe kemično kaljenega stekla je 2- do 3-krat večja kot pri navadnem steklu. Na splošno lahko prenese temperaturno razliko več kot 150 stopinj, kar pomembno vpliva na preprečevanje toplotnega zloma, in ni popolnoma nobene spontane eksplozije.

3. Zaradi različnih metod obdelave se kaljeni izdelki sploh ne deformirajo-ne bodo spremenili oblike izdelka in ni nobenih omejitev glede oblike izdelka; vse se da umiriti. Na primer, ukrivljeno, cilindrično steklo, steklo-v obliki steklenice,-škatle-in ravno-oblikovano steklo je mogoče obdelati brez deformacij.

4. Ima pomemben učinek kaljenja na ultra-tanke izdelke. Obstoječa tehnologija je zelo zrela, učinek kaljenja pa je odličen za steklo debeline od 0,2 do 5,0 mm, ne da bi pri tem prišlo do upogibne deformacije.

II. Načelo izdelave

Kemično kaljeno steklo se proizvaja s-postopkom ionske izmenjave pri nizki temperaturi. Tako imenovana-nizka temperatura se nanaša na območje, kjer temperatura izmenjave ne preseže temperature posteklenitve, ki je relativna glede na proces izmenjave ionov pri visoki{3}}temperaturi, ki deluje nad temperaturo prehoda in pod mehčiščem.

Preprost princip nizkotemperaturnega procesa ionske izmenjave je: v raztopini alkalijske soli pri približno 400 stopinjah se ioni z manjšimi radiji v stekleni površinski plasti izmenjajo z ioni z večjimi radiji v raztopini. Na primer, litijevi ioni v steklu se izmenjajo s kalijevimi ali natrijevimi ioni v raztopini, natrijevi ioni v steklu pa se izmenjajo s kalijevimi ioni v raztopini. Razlika v volumnu alkalnih ionov tvori vgrajeno tlačno napetost na površini stekla.

Število velikih ionov, vgrajenih v stekleno površino, je sorazmerno s površinsko tlačno napetostjo, zato sta število ionskih izmenjav in globina izmenjane površinske plasti ključna pokazatelja ojačitvenega učinka. Ker ionsko izmenjevalni sloj poteka enakomerno, metoda kemičnega kaljenja stekla pomembno vpliva na utrjevanje tankega stekla, še posebej primerno za utrjevanje stekla z debelino manj kot 5 mm.

III. Obseg uporabe

Kemično kaljeno steklo je primerno za uporabo v naslednjih arhitekturnih in industrijskih scenarijih: mesta, ki zahtevajo zmanjšanje teže, hkrati pa imajo določene zahteve glede udarne trdnosti, upogibne trdnosti in odpornosti na toplotni šok. Primeri vključujejo: steklene pokrove za mobilne telefone, stekla za računalniške in televizijske zaslone, vesoljske ladje, premične pokrove bojnih letal, steklo kuhinjskih omaric, okrasno steklo, steklo za elektronske plošče, okna in strope kmetijskih rastlinjakov, steklo za vrata in okna mobilnih hiš itd.

Z dovršeno procesno tehnologijo, izjemno-nizko porabo energije in visoko{1}}kakovostnimi izdelki je postal trend uporabe kemičnega kaljenja za več izdelkov.