什么是化学钢化玻璃.doc

化学钢化是通过离子交换形成玻璃的表面压应力。离子交换工艺的简单原理是在400LC左右碱盐溶液中,使玻璃表层中半径较小的离子与溶液中半径较大的离子交换,比如玻璃中的锂离子与溶液中的钠离子交换,玻璃中的钠离子与溶液中的钾离子交换,利用碱离子体积上的差别产生表层压应力。对厚玻璃的增强效果不甚明显,特别适合增2~4mm厚的玻璃。化学钢化玻璃的优点是,其未经转变温度以上的高温过程,所以不会像物理钢化玻璃那样存在翘曲,表面平整度与原片玻璃一样,同时在强度和耐温度变化有一定提高,并可适当作切裁处理。化学钢化的缺点是随时间易产生应力松弛现象,目前已有保护性工艺措施,使化学钢化玻璃具有其他强化玻璃品种不可替代的应用特点。谈谈玻璃制品的低温化学钢化工艺<一>  由于玻璃的易碎性,在日常生活中玻璃制品的破碎给人带来的伤害屡见不鲜。玻璃制品通过钢化可以增加玻璃的强度,目前玻璃强化的方法有以下几种(表一)。                     常用玻璃表面强化方法   表一 实际生产使用得最多的是淬冷法,但是淬冷法在日用器皿中受到很大的局限,我们看看它和化学钢化的比较(表二)。                    化学钢化法和淬冷法比较                                                         表二 由表中可见化学钢化优于淬冷钢化,主要的是钢化时间太长,影响批量生产。但目前人们对日用器皿的钢化要求越来越强烈,我们有必要讨论化学钢化的工艺了。待续。。。。。。化学钢化玻璃的离子交换工艺化学钢化玻璃具有符合ASTMC1036标准的表面压应力、边部压应力和其他特性。即使在同一块玻璃表面,不同部分压应力也会有很大差异。玻璃钢化协会(GTA)工程标准手册针对化学钢化玻璃有下列规定。玻璃的化学钢化产生于一种称之为离子交换的工艺。将玻璃浸入一个温度低于玻璃退火温度的熔化盐池。玻璃片为钠钙浮法玻璃和钠钙平板玻璃时,盐池中成分为***钾。在浸入周期内,较大的碱性钾离子同较小的钠离子在玻璃表面发生置换,较大的钾离子嵌入由较小的钠离子构成的表面。这种“强化”嵌入玻璃表面的深度只有数千分之一英寸,化学钢化玻璃的压应力可以达到10000psi(×107Pa)。由于表面缺陷的影响,上述压应力水平会大幅降低。许多公布的数据或规范只是平均应力值。这明显意味着玻璃样品可以有较高的应力值,也可以有较低的应力值:在同一盐池生产出的化学钢化玻璃的应力值也会有很大差别。化学钢化玻璃破碎时,不一定碎成小颗粒,其碎片状态可能类似于普通玻璃。因此这种玻璃不能用在需要安全玻璃的地方。一些技术专家和研究人员宣称:离子交换实际上只有很少的分子在玻璃表面数百万分之一英寸深进行的,而不是像玻璃钢化协会手册上说明的“数千分之一英寸”。尽管化学钢化玻璃在处理完后可以被切割,但是切割过程会使切口两边1in(25mm)范围内的压应力彻底丧失,使其回复到普通玻璃状态。化学钢化玻璃广泛应用于眼镜和航空工业以及电子行业中,对要求厚度小于1/8in(3mm)又要求有较高强度的玻璃