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1、题目：钢化玻璃及其生产工艺钢化玻璃及其生产工艺历史钢化玻璃的发展最初可以追溯到17世纪中期，有一位叫罗伯特的莱茵国王子，曾经做过了一个有趣的实验，他把一滴熔融的玻璃液放在冰冷的水里，结果制成了一种极坚硬的玻璃。这种高强度的颗粒状玻璃就像水滴，拖有长而弯曲的尾巴，称为“罗伯特王子小粒”。可是当小粒的尾巴受到弯曲而折断时，令人奇怪的是整个小粒因此突然剧烈崩溃,甚至成了细粉。上述作法，很像金属的淬火，而这是玻璃的淬火。这种淬火并没有使玻璃的成分发生任何变化，所以又叫它是物理淬火(physicaltempered)，因此钢化玻璃称为temperedglass，也叫淬火玻璃。玻璃钢化的第一个专利于187
2、4年由法国人获得，钢化方法是将玻璃加热到接近软化温度后，立即投入一温度相对低的液体槽中，使表面应力提高。这种方法即是早期液体钢化方法。德国的FrederickSiemens于1875年获得一项专利，美国马萨诸塞州的GeovgeE.Rogens于1876年将钢化方法应用于玻璃酒杯和灯柱。同年，新泽西州的HughOheill获得了一项专利。20世纪30年代，法国的圣戈班公司和美国的特立普勒克斯公司，以及英国的皮尔金顿公司都开始生产供给汽车作挡风用的大面积平板钢化玻璃。日本在20世纪30年代也相继进行了钢化玻璃工业生产。从此世界开始了大规模生产钢化玻璃的时代。1970年以后，英国的Triplex公司
3、用液体介质钢化厚度为0.751.5mm的玻璃获得成功，结束了物理钢化不能钢化薄玻璃的历史，这是钢化玻璃技术的一个重大突破。中国的钢化玻璃历史最初始于1955年，有上海耀华玻璃厂开始试制，1958年秦皇岛市钢化玻璃厂试产成功。1965年秦皇岛耀华玻璃厂开始生产军工用钢化玻璃，20世纪70年代洛阳玻璃厂首家引进了比利时钢化设备。同期沈阳玻璃厂化学钢化玻璃投入生产。20世纪70年代开始钢化玻璃技术在世界范围内得到了全面的推广和普及，钢化玻璃在汽车、建筑、航空、电子等领域开始使用，尤其在建筑和汽车方面发展最快。工艺原理钢化玻璃其实是一种预应力玻璃。它与我们学习过的预应力钢筋混凝土十分类似，只不过后者是
4、直接通过钢筋的张拉使其产生轴向的预压应力，而前者是通过玻璃热胀冷缩的属性使其在表面产生预压应力。那我们为什么要让其在表面产生预压应力呢？我们已经学习过，像玻璃、混凝土、铸铁这类材料都有一个致命的缺陷，那就是脆性大，他们几乎没有一点塑性，而我们知道，脆性材料只适合抗压而不适合抗拉，它们的失效正是其抗拉强度过低造成的。当玻璃受到荷载和冲击而破碎时，一定是玻璃的某处表面因拉应力过大而开裂破坏的。那么，我们不妨事先让其在表面产生压应力，这样，当其再受到荷载和冲击时，本来要产生拉应力的地方就会因为预压应力的存在而使拉应力部分或完全地抵消掉，从而提高玻璃的强度和抗冲击能力。工艺方法：生产钢化玻璃的工艺有两
5、种：一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下，经淬火法或风冷淬火法加工处理而成（物理钢化玻璃）。另一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻璃表面成分改变，使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成（化学钢化玻璃）。物理钢化玻璃的工艺过程:钢化玻璃是将玻璃加热到接近软化温度（这时处于粘性流动状态）一一这个温度范围我们称为钢化温度范围（620C640C）,保温一定时间，然后骤冷而成的，下面简单叙述钢化玻璃在加热和骤冷过程中的温度变化及应力形成过程。a. 开始加热阶段：玻璃片由室温进入钢化炉加热，由于玻璃是热的不良导体，所以此时内层温度低，外层温度高，外层开始膨胀，内层未膨胀，所以此时
6、外层的膨胀受到内层的抑制表面产生了暂时的压应力，中心层为张（拉）应力，由于玻璃的抗压缩度高，所以虽然快速加热，玻璃片也不破碎。注：从这里可以了解到玻璃一进炉，由于玻璃内外层有温差造成了玻璃内外层的应力，因此厚玻璃要加热慢一点，温度低一点，否则因内外温差太而造成玻璃在炉内破裂。b. 继续加热阶段：玻璃继续加热，玻璃内外层温差缩小等内外层都达到钢化温度时玻璃板内等应力。c. 开始骤冷阶段（在开始吹风的前1.52秒）玻璃片由钢化炉进入风栅吹风，表面层温度下降低于中心温度，表面开始收缩，而中心层没有收缩，所以表面层的收缩受到中心层的抑制，使表面层受到暂时张（拉）应力，中心层形成压应力。d. 继续骤冷阶
7、段：玻璃内外层进一步骤冷，玻璃表面层已硬化（温度已降到500C以下），停止收缩，这时内层也开始冷却、收缩，而硬化了的表面层抑制了内层的收缩，结果使表面层产生了压应力，而在内层形成了张（拉）应力。e. 继续骤冷（12秒内）玻璃内外层温度都进一步降低，内层玻璃在此时降到500C左右，收缩加速，在这个阶段外层的压应力，内层的张应力已基本形成，但是中心层还比较软，尚未完全脱离粘性流动状态，所以还不是最终的应力状态。f.钢化完成（20秒内）这个阶段内外层玻璃都完全钢化，内外层温差缩小，钢化玻璃的最终应力形成，即外表面为压应力，内层为张（拉）应力。钢化玻璃的性能和用途钢化玻璃的优点：第一是强度较之普通玻璃
8、提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的35倍，抗冲击强度是普通玻璃510倍，提高强度的同时亦提高了安全性。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23倍的提高，一般可承受150LC以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。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，但是钢化玻璃存在自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。钢化玻璃种类1. 钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻
9、璃。平面钢化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种；曲面钢化玻璃厚度也有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种。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为半径.2. 钢化玻璃按其外观分为：平钢化，弯钢化。钢化玻璃的应用由于钢化玻璃破碎后，碎片会破成均匀的小颗粒并且没有普遍玻璃刀状的尖角，从而被称为安全玻璃而广泛用于汽车、室内装饰之中，以及高楼层对外开启的窗户。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。通常钢化玻璃可以应用在以下几个行业：1建筑，建筑模板，装饰行业（例：门窗、幕墙、室内装修等）2.家具制造行业（玻璃茶几、家具配套等）3家电制造行业（电视机、烤箱、空调、冰箱等产品）4电子、仪表行业（手机、MP3、MP4、钟表等多种数码产品）5. 汽车制造行业（汽车挡风玻璃等）6. 日用制品行业（玻璃菜板等）7特种行业（军工用玻璃）
