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1、强化玻璃的原理和应用强化玻璃的原理和应用 1沐风书苑组员及分工查找资料：吴炜，徐润响PPT制作：王新鹏PPT讲解：梁世洁总结报告：魏俊晓2沐风书苑内容提要1.强化玻璃的原理2.强化玻璃的制备3.强化玻璃的现状4.强化玻璃的展望3沐风书苑1.强化玻璃的原理玻璃是由二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的。在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。4沐风书苑 玻璃有着悠久的历史和广泛的应用，它的抗拉强度远小于抗压强度，是典型的脆性材料，因此很容易因外力而破碎。5沐风书苑 强化玻璃是用物理的或化学的方法，在玻璃表面上形成一个压应力层，当玻璃受到外力作用时，这
2、个压力层可将部分拉应力抵销，避免玻璃的碎裂，从而达到提高玻璃强度的目的。6沐风书苑2.强化玻璃的制备钢化玻璃是平板玻璃的二次加工产品，钢化玻璃的加工可分为物理钢化法和化学钢化法。常用的方法是物理钢化。7沐风书苑物理强化法物理强化玻璃又称为淬火强化玻璃。它时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，即可制得强化玻璃，又可分为全钢化和部分钢化两种工艺。8沐风书苑 钢化炉 吹气管 平模板 9沐风书苑全钢化玻璃玻璃在加热炉内加热到接近软化温度，保温一段时间，然后将此
3、玻璃迅速送入冷却装置，用低温高速气流对玻璃进行均匀淬冷，使玻璃内层产生张应力，外表面产生压应力，经过这样处理的玻璃就称为全钢化玻璃。多用于使用平面玻璃的设备中。 10沐风书苑全钢化玻璃碎裂效果11沐风书苑区域钢化玻璃玻璃在加热炉内加热到接近软化温度，然后将此片玻璃迅速送入不同冷却强度的风栅中，对玻璃进行不均匀冷却，使玻璃主视区与周边区产生不同的应力，周边区处于风栅的强冷位置，进行全钢化，此位置碎片小钢化强度高，主视区处于风栅弱冷位置，碎片大钢化强度低。多用于使用曲面玻璃的设备中。 12沐风书苑区域钢化玻璃碎裂效果13沐风书苑化学强化法 化学强化玻璃是通过改变表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般
4、是用离子交换法进行强化。将玻璃浸入到熔融状态的锂盐中，使玻璃表层的钠或钾离子与锂离子发生交换，表面形成离子交换层，由于Li的膨胀系数小于Na、K，从而在冷却过程中外层收缩较小而内层收缩较大，当冷却到常温后，玻璃便处于内层受拉，外层受压的状态，制得强化玻璃。近年来，还发展出了两步离子交换法。14沐风书苑钢化玻璃生产工艺流程 切大片切大片预处理预处理预处理预处理印刷印刷印刷印刷钢化钢化钢化钢化包装包装包装包装v切毛坯v成型切割v成型切割v掰边v磨边v钻孔v黑花边v加热线v天线vGT炉vBT炉v垂直炉v平弯炉v附件v装箱15沐风书苑 即外表面受到压应力，内表面受拉应力。16沐风书苑3.强化玻璃的现状
5、强化玻璃特性-优点优点-具有较高的机械强度具有较高的机械强度1.抗冲击强度强化玻璃的抗冲击强度是相同厚度普通玻璃的5-8倍，5MM厚钢化玻璃用227 g钢球冲击，钢球从2-3米高度下落玻璃不破碎，同样厚度的玻璃在0.4米就破碎了。17沐风书苑 2.抗弯强度抗弯强度比普通玻璃高3-5倍，用一片6*1250*350MM玻璃条，两端架起来，中间加重物，中间最大弯度可达100MM不断裂。18沐风书苑 3.具有良好的热稳定性热稳定性是指玻璃能承受剧烈温度变化而不破坏的性能。强化玻璃可承受温度变化范围达150-320度，而普通玻璃只有70-90度，如将强化玻璃放在0度的冰上，浇上熔化的327度铅水，玻璃不
6、会爆碎。19沐风书苑 4.安全性能好强化玻璃破碎时碎片成蜂窝状钝角小颗粒，不易伤人。20沐风书苑 强化玻璃特性缺点缺点强化玻璃不能切裁、钻孔及磨边。强化玻璃会自爆，即在没有外界机械力作用下发生的自身破裂。21沐风书苑 强化玻璃的应用 交通设备、 工程机械挡风 22沐风书苑 屋顶、门窗23沐风书苑 仪表、观察窗、家电保护屏24沐风书苑4.强化玻璃的展望1.物理强化作为比较老的增强技术，物理强化不能处理3 mm以下的玻璃及异形件一直是牵制其发展的原因之一，要突破现有的技术需要花很大的精力。25沐风书苑 2.两步离子交换法(ESP)玻璃因其优异的力学性能有着广泛的应用前景。强度的稳定性给工艺制造及工程设计带来了不少好处。ESP玻璃的推广将成为今后化学钢化玻璃发展的重点。26沐风书苑 3.随着高档轿车，高速列车，飞机等的发展和研制，对玻璃风挡强度的使用要求也越来越高。现有的增强技术无法满足玻璃增强要求。因此,开发出新的增强技术也是科研人员所要面对的挑战。27沐风书苑 谢谢观赏28沐风书苑
