W jaki sposób szkło tworzy naprężenie ściskające poprzez ogrzewanie i szybkie chłodzenie podczas procesu temperamentu?

W procesie wytwarzania szkła hartowanego stan naprężenia wewnętrznego szkła ulega fundamentalnej zmianie poprzez określone etapy procesu ogrzewania i szybkiego chłodzenia, co zapewnia wyższą wytrzymałość na szkło i lepszą odporność na uderzenie niż zwykłe szkło. Konkretny proces jest następujący:
Etap ogrzewania: Po pierwsze, zwykłe szkło jest ogrzewane do temperatury w pobliżu punktu zmiękczania, który zwykle wynosi około 700 ° C. W tej wysokiej temperaturze konstrukcje molekularne i atomowe wewnątrz szkła stają się aktywne i zaczynają się zmieniać, a szkło stopniowo zmiękcza, ale jego ogólny kształt jest nadal utrzymywany. Celem tego kroku jest równomierne podgrzanie materiału szklanego i przygotowanie się do kolejnego szybkiego chłodzenia.
Szybki etap chłodzenia: gdy szkło osiągnie z góry określoną temperaturę, jest natychmiast chłodzony szybko i równomiernie. Ten krok jest kluczem do procesu temperowania. Ponieważ powierzchnia szklana ma bardziej bezpośredni kontakt z pożywką chłodzącą (taką jak powietrze lub woda), powierzchnia chłodzi znacznie szybciej niż wnętrze. Ta różnica temperatury między wnętrzem a zewnętrzną prowadzi do różnych szybkości skurczania termicznego: warstwa powierzchniowa kurczy się z powodu szybkiego chłodzenia, ale wnętrze nadal utrzymuje wyższą temperaturę i zmniejsza się stosunkowo powoli.
Tworzenie naprężeń: Ze względu na różnicę prędkości chłodzenia między powierzchnią a wnętrzem powierzchnia szkła wytwarza kompresję (naprężenie ściskające) podczas procesu chłodzenia, podczas gdy wnętrze wytwarza napięcie (naprężenie rozciągające) z powodu wolniejszego skurczu. Ten rozkład naprężeń wewnętrznych i zewnętrznych jest kluczem do wytrzymałości szkła hartowanego. Powierzchniowe naprężenie ściskające może wytrzymać uderzenie i ciśnienie zewnętrzne, podczas gdy wewnętrzne naprężenie rozciągające zwiększa ogólną stabilność strukturalną szkła.
Hartowane szkło tworzy naprężenie ściskające na powierzchni i naprężenie rozciągające w środku, ogrzewając go w pobliżu punktu zmiękczania, a następnie szybkie chłodzenie. Ten unikalny rozkład naprężeń zapewnia wyższą wytrzymałość szkła, lepszą odporność na uderzenie i stabilność termiczną niż zwykłe szkło. Charakterystyka te sprawiają, że szkło hartowane szeroko stosowane w drzwiach i oknach, ścianach zasłony, szklanych tabletach, partycjach, prysznicach i wielu innych okazjach.

Jaka metoda jest stosowana do procesu chłodzenia w procesie temperamentu przezroczystego szkła temperowanego?

Proces chłodzenia w procesie temperamentu przezroczystego szkła temperowanego jest kluczowym krokiem, który bezpośrednio określa wydajność i jakość produktu końcowego. W tym procesie używamy technologii szybkiego chłodzenia, znanej również jako hartowanie lub szybkie chłodzenie. Rdzeniem tej metody jest szybkie odsłonięcie szkła, które zostało ogrzewane do punktu zbliżonego do punktu zmiękczania (około 700 ° C) do pożywki chłodzącej, zwykle przy użyciu szybkiego przepływu powietrza lub rozpylania mgły wodnej, aby osiągnąć szybkie chłodzenie szklanej powierzchni.
Celem szybkiego chłodzenia jest utworzenie warstwy naprężenia ściskającego na powierzchni szklanej poprzez szybkie zmiany temperatury. Gdy szkło jest ogrzewane do wysokiej temperatury, jego struktura molekularna się rozluźnia, a naprężenie wewnętrzne ma tendencję do równoważenia. Jednak podczas szybkiego procesu chłodzenia powierzchnia szklana szybko chłodzi się z powodu bezpośredniego kontaktu z pożywką chłodzącą, a cząsteczki powierzchni szybko się zestalają, tworząc gęstą warstwę naprężenia ściskającego. Jednocześnie, z powodu histerezy transferu ciepła wewnątrz szkła, szybkość chłodzenia jest stosunkowo powolna, co powoduje naprężenie rozciągające w warstwie środkowej. Ten unikalny stan rozkładu naprężeń, to znaczy połączenie powierzchniowego naprężenia ściskającego i wewnętrznego naprężenia rozciągającego, daje doskonałe właściwości fizyczne.
Po takim zabiegu wytrzymałość przezroczystego szkła hartowanego została znacznie ulepszona i może wytrzymać większe siły zewnętrzne i uderzenia bez łatwego złamania. Nawet w przypadku łamania szkło temperowane tworzy niezliczone małe fragmenty, a nie ostre fragmenty, co znacznie zmniejsza ryzyko uszkodzenia ludzkiego ciała i poprawia bezpieczeństwo użytkowania. Ponadto szkło temperowane utrzymuje również wysoką światło transmitancji i doskonałą odporność na ciepło, dzięki czemu jest szeroko stosowana w drzwiach i oknach, ścianach zasłon, szklanych blatach, szklanych partycjach, ekranach prysznicowych, prysznicach i innych polach.
W dziedzinie konstrukcji przezroczyste szkło temperamowane jest często stosowane jako zewnętrzny materiał ściany i sufitowy dużych budynków publicznych, a także do systemu drzwi i okien z wysokiej klasy rezydencji ze względu na doskonałą wydajność bezpieczeństwa i estetykę. W projekcie łazienki i mebli temperowane szkło jest idealnym wyborem do prysznicowych blatów do mycia basenu i różnych paneli mebli ze względu na wodoodporne, odporne na wilgoć i łatwe do czyszczenia cechy. W przemyśle elektrycznym szkło temperowane jest również szeroko stosowane w panelu produkcji urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak piekarniki i piekarniki mikrofalowe, które są zarówno piękne, jak i trwałe.
Proces chłodzenia przezroczystego szkła hartowanego podczas temperowania z powodzeniem buduje unikalny stan rozkładu naprężeń wewnątrz szklanki, stosując szybką technologię chłodzenia, zapewniając mu wyższą wytrzymałość, lepszą odporność na uderzenie oraz doskonałe bezpieczeństwo i trwałość. Te cechy sprawiają, że przezroczyste szkło temperowane mają szerokie perspektywy zastosowania i popyt rynkowy w wielu dziedzinach.