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1、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
2、玻璃受到外力作用时，这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
3、热炉内加热到接近软化温度，保温一段时间，然后将此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
4、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,预处理,印刷,钢化,包装,切毛坯 成型切割,成型切割 掰边 磨边 钻孔,黑花边 加热线 天线,GT炉 BT炉 垂直炉 平弯炉,附件 装箱,15,沐风书苑,即外表面受到压应力，内表面受拉应力
5、。,16,沐风书苑,3.强化玻璃的现状,强化玻璃特性-优点-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
6、上，浇上熔化的327度铅水，玻璃不会爆碎。,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 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,