Химическая закалка стекла: Химическая закалка стекла — «СтеклоСтиль»

Химическая закалка стекла — «Приоргласс»

Химическая закалка стекла — процедура, позволяющая придать стеклянному полотну высокую прочность и сделать его абсолютно безопасным. Главное достоинство данного метода заключается в том, что он позволяет упрочнять стекла, имеющие минимальную толщину и габариты. Подвергать высокотемпературной обработке такие стекла нельзя.

Химическая закалка является самым эффективным методом придания стеклу прочности. Прошедшие такую закалку стеклянные изделия отличаются совершенными оптическими показателями, отсутствием волновых эффектов и малейших следов деформации.

Цена на услугу химической закалки стекла

Цена на химическую закалку стекла в компании «Приоргласс» непременно порадует вас. Мы сами производим стеклянное полотно и осуществляем его закалку химическим способом, что позволяет вам купить каленое стекло, сэкономив на услугах посредников.
Окончательная стоимость заказа складывается из таких факторов, как:

• толщина стеклянного полотна;
• размер стеклянного полотна;
• количество стеклянных полотен.

Особенности технологии химической закалки стекла

Технология «химическая закалка стекла» заключается в погружении стеклянного изделия в емкость с соляным расплавом. Температура расплава — от 380 градусов Цельсия. При таких условиях положительно заряженные ионы натрия проходят процедуру замещения положительно заряженными ионами калия методом электрохимического взаимодействия. Замещение производится по всей поверхности стеклянного листа. Так как физическая величина ионов калия превышает величину ионов натрия, процесс их обмена приводит к созданию высокого напряжения сжатия. В результате механическая прочность закаливаемого изделия повышается в двадцать раз по сравнению с обычным стеклом.

Преимущества химической закалки:

• повышение термостойкости стекла в три раза;
• повышение устойчивости стекла к вибрациям;
• сохранение оптических показателей стекла.

Сферы применения хим. закаленного стекла

Хим. закалка стекла позволяет использовать обработанные таким способом изделия в:

• авиационной промышленности;
• военной промышленности;
• космической промышленности;
• автомобильной промышленности;
• строительстве объектов социального назначения;
• интерьерном остеклении;
• фасадном остеклении.

Химически закаленные стекла, отличающиеся повышенной прозрачностью для инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, применяются для создания высокоточных лазерных и радиочастотных приборов. Закаленные стеклянные листы не дают ни малейшего оптического искажения и идеально подходят для ветровых стекол различных транспортных средств. Антивандальные свойства химически закаленных стекол позволяют создавать с их помощью разнообразные защитные конструкции.

Где заказать химическую закалку стекла в Москве

Заказать химическую закалку стекла с доставкой вы можете в компании «Приоргласс». Территория доставки — Москва и все другие города страны. В число наших услуг входит не только изготовление стеклянных изделий с любыми характеристиками, но и монтаж их на объекте.

В отличие от закаленных термическим способом стеклянных листов, стекло, прошедшее химическую закалку, мы можем нарезать. Также имеется возможность многослойного ламинирования химически закаленных стекол. Весь перечень заказанных работ мы выполняем в строго оговоренный срок.

Почему мы?

• Отличные цены

  Мы — производители. Это обеспечивает низкие цены на продукцию.

• Сроки

  Мы производим изделия в срок от 1 до 7 рабочих дней (в зависимости от вида изделий)

• Производство

  Все изделия изготавливаются на наших собственных производственных мощностях.

• Доставка

  У нас есть специальный транспорт, оборудованный для доставки стекла и зеркал

• Джамбо

  Для работы со стеклом у нас есть специальный джамбо-стол для резки стекла и триплекса

• Качество

  В производстве мы используем только стекло и зеркало наивысшего качества

• Многофункциональность

  У Вас есть возможность заказать все в одном месте

• Система скидок

  Для постоянных заказчиков у нас индивидуальные условия и система скидок.

Хотите, мы перезвоним вам в течение минуты?

Мы ценим Ваше время и готовы помочь найти нужную Вам информацию. Если вы готовы, мы обсудим это по телефону.

Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями политики конфиденциальности.

Спасибо за заявку!

Менеджер свяжется с Вами
в ближайшее время

Присоединяйтесь к нам в @insagram

Химическая закалка стекла

Химическая закалка стекла это Технология позволяющая получить Химически закалённое стекло (также «ионообменно упрочнённое стекло», «термохимически модифицированное стекло») — разновидность стекла, прочность которого повышена за счёт химической обработки. При разрушении такое стекло по-прежнему даёт длинные острые осколки, как обычное стекло, но тем не менее, химически закалённое стекло обычно в шесть — восемь раз прочнее обычного стекла.

Главное достоинство химической закалки стекла в том, что материал сохраняет свои основные свойства, становясь при этом намного прочнее и более стойким к истиранию. Мы обладаем опытом и оборудованием для химического закаливания стекла, в том числе малой толщины (от 0,15мм) и малых размеров, которые не поддаются термоупрочнению. Благодаря химическому закаливанию получилось делать очень тонкий пленочный триплекс 1 + 1 мм, что с обычным стеклом практически невозможно, потому что тонкое стекло не выдерживает высокого давления в вакуумном мешке для удаления воздушных пузырей.

В отличии от термоупрочнения стекла, при котором достигается степень прочности от 150 до 220 Мпа, при химическом закаливании стекла можно варьировать этот показатель в зависимости от необходимости и практически достигать уровня прочности сапфира.

Основные особенности технологии:

• Есть возможность закаливать самые тонкие стекла, которые невозможно закалить термически.
• Совершенные оптические показатели конечного изделия, отсутствие деформации или следов от валов, а так же волновых и краевых эффектов, характерных термически закаленным стеклам.
• Идеально подходит для ветровых стекол автомобилей, поездов, самолетов благодаря полному отсутствию оптического искажения, сохранению начальной геометрии и простоте ламинирования.
• Идеальная плоскостность после закалки позволяет многослойное ламинирование с применением минимального количества пленки EVA или PVB, снижая конечную стоимость изделия. В итоге: меньше толщина стекла + меньше пленки для ламинирования = минимальная себестоимость, лучшая оптика, меньший вес.
• Возможность закалки стекла любой формы, даже самого сложного моллированного или формованного стекла.
• Механическая прочность до 10 раз выше, чем у обычного флоат-стекла, и до 5 раз — чем у термоупрочненного или термозакаленного стекла. Подходит для использования даже в аэрокосмических проектах.
• Исключительная прочность в сочетании с ламинированным стеклом дает в результате антивандальные и пуленепробиваемые решения с высокими механическими показателями и меньшими толщиной и весом.
• Химически закаленное стекло соответствует ГОСТ 32539-2013 п.2.1.40

Описание технологии химической закалки стекла:

Прочность стекла повышается за счет обработки поверхности. Стекло погружается в ванну, содержащую калиевую соль (обычно нитрат калия) при 300 °C. Это позволяет ионам калия из расплава заменить на поверхности стекла ионы натрия.

Так как ионы калия крупнее ионов натрия, то, заменяя последний в кристаллической решетке, они вызывают ее деформацию и появляются силы сжатия в приповерхностном слое. Усилия сжатия в поверхности химически обработанного стекла могут составлять до 690 МПа.

Механизм повышения прочности стекла связан с тем, что стекло обладает большой прочностью на сжатие и малой прочностью на растяжение. Так как с двух сторон в поверхностном слое появляются усилия сжатия — это позволяет получить стеклу больший изгиб, прежде чем в нем появятся усилия растяжения. Явление во многом схожее используемому в строительстве при создании напряженного бетона.

Также существует более сложный двухстадийный процесс химической обработки, когда предварительно стекло обрабатывается в ванне с расплавом нитрата натрия при 450 °C для насыщения ионами натрия, которые на следующем этапе заместятся ионами калия (увеличивается количество замещаемых ионов, что увеличивает деформации и напряжения в поверхности).

Химическая закалка приводит к увеличению прочности, похожему на обычную закалку стекла. Но этот процесс не использует экстремальных перепадов температуры, что не приводит к деформации и короблению, появлению оптических дефектов, и позволяет обрабатывать даже тонкостенные детали.

Также, в отличие от обычного закаленного стекла, химически закаленное стекло может быть разрезано и обработано после закалки без появления трещин и разрушения, правда, место примерно в 20 мм от разреза теряет свои прочностные свойства. Также при глубоких царапинах окружающая площадь так же теряет прочность, приобретенную при химической закалке.

Сферы применения химически упрочненного стекла

Химически упрочненный материал обладает повышенным коэффициентом прозрачности для инфракрасных лучей и ультрафиолета в видимом диапазоне. Такое свойство позволяет использовать закаленное стекло в приборах наведения на основе лазерного, радиочастотного и инфракрасного целеуказания.

Материал также востребован для сооружения защитных чехлов, видовых экранов, оптических элементов, работающих в агрессивных средах, в условиях вакуума и высокого давления. Это одно из основных решений в производстве считывающих сканеров в кассах магазинов, в терминалах продаж и т. д.

Химическая закалка используется для повышения прочности стекла в авиационной, космической, автомобильной, военной промышленности, применяется в строительстве социально значимых объектов, в интерьерном и фасадном остеклении. Стекло — помимо прочих свойств — обеспечивает антивандальную способность и безопасность конструкций.

Где заказать химическую закалку стекла в Москве

Заказать химическую закалку стекла с доставкой вы можете в нашей Стекольной Компании. Территория доставки — Москва и все другие города России.

Цена на услугу химической закалки стекла

Цена на химическую закалку стекла непременно порадуют вас. Мы сами производим стеклянное полотно и осуществляем его закалку химическим способом, что позволяет вам купить закаленное — химически упрочненное стекло, сэкономив на услугах посредников.

Окончательная стоимость заказа складывается из таких факторов, как:

• толщина стекла;
• профиль закалки;
• размер стекла или изделия;
• геометрия изделия;
• допустимые отклонения;
• количество.

Закаленное (каленое) стекло — что это, где используется, как изготавливается

Продукция компании Эрагласс всегда выполняется из высококачественных материалов. Одним из них является закалённое стекло – оно же «сталинит» (от слова «сталь» – такое название можно встретить в советских статьях и книгах, а также в речи старых специалистов, начавших карьеру ещё при СССР). Другое название, встречающееся в просторечии – «калёнка». Что же собой представляет этот материал?

По сути – это обычное листовое стекло (хотя и качественно отлитое и прокатанное: специалисты Эрагласс следят за состоянием исходных материалов). Весь секрет в том, что с ним потом делают. Из полос стекла толщиной не менее 6 мм вырезают элементы необходимой формы, а затем помещают в печь, где прогревают до температуры 650-680°C. Затем раскалённую заготовку обдувают воздухом для быстрого охлаждения. В результате перепада температур резко нарастают механические напряжения, которые остаются после охлаждения. Полученный материал, как раз и называемый «закалённое стекло», обладает целым рядом интересных свойств, которые делают его уникальным строительным материалом.

 

Технические особенности закалённого стекла

Пройдя закалку, стеклянные элементы производства Эрагласс обладают следующими качествами:

• Высокая механическая прочность. Закалённое стекло не зря в советское время называли «сталинит» – его твёрдость и устойчивость к ударам вплотную приближаются к некоторым маркам стали. Согласно ДСТУ Б В.2.7-110-2001 строительное стекло этого типа должно без ущерба выдерживать удар стального шара диаметром 38 мм, свободно падающего с высоты не менее 3 м.
• Термическая прочность. Стеклянные элементы выдерживают перепад температур не менее 120°C.
• Безопасность. Это главная причина, по которой для больших стеклянных конструкций используется именно «калёнка». Если механические или температурные повреждения слишком сильны – деталь рассыпается на мелкие кусочки неправильной формы, не имеющие острых граней. Элемент конструкции будет уничтожен, но осколки не причинят вреда людям. Восстановить ступеньку, витрину или кабину будет очень легко – но живые люди незаменимы. И именно сохранение их жизни и здоровья обеспечивает закаленное стекло компании Eraglass.

 

Как его изготавливают

В производстве коленное стекло может изготавливаться двумя основными способами:

1. Термическая закалка.
2. Химическая закалка.

По ряду причин компания Эрагласс предпочитает использовать термически закаленное стекло. Однако если заказчик препочитает, ему будет предоставлено стекло калёное, изготовленное химическим способом.

В любом случае он получит небьющееся стекло, выдерживающее высокие нагрузки и перепады температур без вреда для пользователей.

 

Что такое термическая закалка стекла

Термической закалкой называют такой способ обработки стеклянных деталей, при котором:

• Сначала формируют заготовку. Калёнка не обрабатывается, поэтому деталь вырезается из листа, при необходимости гнётся, в ней сверлят отверстия и делают фаски по кромкам (при этом скругление кромки отверстия должно быть не меньше его радиуса).
• Затем заготовку нагревают. Температура зависит от марки стекла и его толщины.
• После нагрева деталь быстро остужают, обдувая холодным воздухом. Алгоритм продувания соответствует техническим условиям, и для каждой детали он свой. Поэтому закалку ведут в печах с компьютерным управлением.
• Готовую деталь тестируют и передают заказчику.

 

Где используют

Закалённое стекло применяется:

• Для стеклянных стен и перегородок в интерьере. Фирма «Эрагласс» по заказу может изготовить как межкомнатные перегородки, так и полноценные стены, выдерживающие жару, холод и удары снаружи.
• Для заборов и ограждений. Если нужно оградить часть пространства, стеклянные стены – неплохой выбор.
• Для дверей. Их прочность защитит от любого злоумышленника, но при этом они не затеняют интерьер.
• Для деталей интерьера. Душевые кабинки, изготовленные по индивидуальному заказу, идеально впишутся в дизайн ванной комнаты.
• Козырьки и навесы. Они не мешают освещению, но защищают от мусора, загрязнения и вредного влияния извне.

Это лишь малая часть того, что компания может предложить своим клиентам. По сути, любая строительная деталь может быть изготовлена из стекла по желанию заказчика точно и в срок.

 

Тест на ускоренное старение

Хотя современные стеклозаводы используют флоат-технологию (контролируемое охлаждение на слое расплавленного олова), дающую стекло высочайшего качества, сырьё может включать ненужные вещества. К ним относится прежде всего сульфид никеля: даже небольшая доля его молекул в составе детали приводит к неравномерному расширению при нагревании, что повреждает кристаллическую структуру. В результате закалённое стекло иногда способно самопроизвольно рассыпаться.

Чтобы этого избежать, заготовки тестируются. Для этого они помещаются на два часа в тестовую печь, нагретую до сравнительно небольшой температуры (около 300°C). За это время все детали, в составе которых есть излишнее количество сульфида никеля, проявят себя и треснут. Лишь те, что выдержали тест, будут использованы в строительстве.

 

Термическое упрочнение стекла

Термозакалка – это как раз тот самый нагрев до критической температуры с быстрым охлаждением в потоке воздуха. Поскольку на оборудовании все технологические операции осуществляются под управлением электроники, соблюдение техусловий у «Эрагласс» на высочайшем уровне, и компания не перекладывает технологические потери на плечи потребителей.

 

Химическое упрочнение стекла

Кроме термической, для стекла используется и химическая закалка. В этом случае деталь помещают в разогретую до 450°C ёмкость, содержащую нитрат калия (калийную селитру). В результате ионного обмена между натрием (входящим в состав стекла) и калием в расплаве поверхностные слои детали тоже испытывают напряжение, и стекло повышает свою прочность.

Преимуществами химической закалки являются:

• Возможность закаливать детали любого размера и толщины. В частности, такой обработке можно подвергать тонкие листы, а также изогнутые.
• Стекло по-прежнему можно обрабатывать – резать, снимать фаску, сверлить отверстия.
• При разрушении деталь не покрывается сплошной сетью трещин. Именно поэтому пластины для триплекса, из которого делают лобовые стёкла автомобилей, закаливают не термически, а химически: даже разбитое лобовое остаётся достаточно прозрачным, чтобы водитель видел дорогу и смог довести машину до ремонтной мастерской.

Однако есть и серьёзные недостатки:

• Химическая закалка – очень экологически «грязный» способ.
• Процедура химобработки дольше, чем термозакалка.
• Химически закалённое стекло по-прежнему колется на большие куски с острыми режущими гранями. Поэтому в лобовых стёклах его используют лишь в триплексе: прозрачный клейкий пластик удерживает обломки, не давая им полететь в лицо людям в салоне машины.

 

FAQ по закалённому стеклу

Как отличить закаленное стекло от обычного?

Самый простой способ – разбить его. Обычное развалится на длинные острые осколки, закалённое – на стеклянную «крупу» округлой формы без режущих граней. Но если бить нельзя – есть другие способы:

• Осмотр плоскости. Под небольшим углом свет, отражающийся от закалённого стекла, слегка рябит. Причина ряби – именно перенапряжённые элементы стекла.
• Осмотр через зеркало или на просвет. Здесь нужны поляризующие очки (их обычно используют водители, чтоб не слепило дальним светом). Если на поверхности видны радужные разводы – стекло термически или химически закалено.

 

Закаленное стекло как резать

Если использовалась термическая закалка – никак. Любая нагрузка с торца (в том числе и с образующегося в результате разреза) приводит к мгновенному разрушению. Каленное стекло не режут – его используют в том размере, каков есть.

 

Как просверлить закаленное стекло

Ответ тот же – никак. Если использовалась термическая закалка, сверло мгновенно раздробит деталь на множество осколков округлой формы. Стекло химической закалки формально сверлить можно – но производители не рекомендуют это делать. Проще закалить деталь нужной формы, чем потом подгонять её по месту.

 

Чем лучше закаленное стекло

Оно:

1. В разы прочнее обычного. Калёнка не используется только в оптике – наводки от радужных пятен мешают получать качественное изображение. Во всех остальных случаях закалённое стекло намного эффективнее обычного.
2. Его можно сделать цветным или тонированным на всю глубину. Главное – сварить правильное стекло, а закалить можно любое.
3. Безопасно. Если уж такой материал треснул и развалился – он не причинит вреда пользователю.

 

Что прочнее закаленное стекло или триплекс

Вот этот вопрос спорный и зависит от марки триплекса и калёного стекла. В любом случае, разница между ними состоит в следующем:

• Если треснул триплекс – осколки повисают на клеевой основе, не раня пользователя. Некоторое время пробитым триплексом даже можно пользоваться.
• Если разбилась калёнка – всё, объекта больше нет, он рассыпался на безопасную «крупу». Именно поэтому закалённое стекло не применяется в оптике или в лобовых стёклах транспорта.

 

По сути, и то, и другое – одинаково прочно. Разница лишь в способе применения.

Поделиться

Химическая закалка (химически упрочненное стекло) – Материаловедение и инженерия

Химическая закалка была первым передовым материаловедением, который я когда-либо проводил. Я посетил бесплатный лагерь материаловедов ASM и в результате случайного выбора попал в группу, которая проводила химическую закалку с помощью ионного обмена (я даже включу эти результаты позже в статью).

Мне потребовалось несколько попыток, чтобы понять химическую закалку, но с помощью моих иллюстраций, я надеюсь, вы сможете понять это с первой попытки!

Химическая закалка — способ упрочнения стекла путем изменения химического состава поверхности стекла. Наиболее распространенным методом химической закалки является ионный обмен, который увеличивает объем стекла на поверхности. Как и термическая закалка, химическая закалка создает сжимающий слой на поверхности стекла, который препятствует раскрытию трещин, повышая прочность стекла.

Химически закаленное стекло может также называться химически упрочненным стеклом, химически упрочненным стеклом или химически закаленным стеклом.

Схема

• Основы закалки стекла
• Как работает химическая закалка?
• Химическая закалка против термической закалки
• Применение химического отпуска
• Заключительные мысли
• Ссылки и дополнительная литература

Основы закалки стекла

Химическая закалка – это один из видов закалки стекла (другой вид – термическая закалка). Закалка — это способ сделать стекло более прочным за счет создания сжимающего напряжения на поверхности. (Не путайте это с закалкой стали, которая на самом деле делает сталь мягче).

Если вы не знаете, почему сжатая поверхность хороша для стекла, нажмите здесь, чтобы развернуть.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше.

Стекло керамическое. Керамика очень твердая, но хрупкая. Керамика имеет направленную связь, а это означает, что если вы разорвете связь между двумя атомами, связь не восстановится легко со следующим атомом.

Вот почему керамика, включая стекло, такая хрупкая. Когда атомы скользят друг мимо друга, они образуют атомарно острую трещину. Если сила откроет трещину, превышающую ее критический размер, трещина будет двигаться со скоростью звука, соединиться со всеми другими микротрещинами и разбить керамику на тысячи осколков.

Однако, если керамика испытывает сжимающие усилия, трещины будут принудительно закрываться. Они не будут расти. Вот почему керамика намного прочнее на сжатие, чем на растяжение. Архитектура включает в себя арки и купола, потому что эти конструкции сделаны из керамики, а арки используют силу гравитации, чтобы удерживать часть в сжатом состоянии.

Чтобы создать это положительное сжимающее напряжение, инженеры изменяют объем внешней стороны стекла. Например, предположим, что вы соединили вместе два куска стекла. Представьте, что обе стороны изначально были одинакового размера, но затем вы заставили правую сторону увеличиться в объеме (позже я объясню, как это возможно).

Поскольку обе стороны должны оставаться соединенными, правая сторона хочет заставить левую сторону расшириться (напряжение), а левая сторона хочет заставить правую сторону сжаться (сжатие). Это приводит к тому, что левая сторона испытывает напряжение сжатия, а правая сторона испытывает напряжение растяжения.

Чтобы трещины двигались слева направо, они должны преодолеть сжимающую силу.

   

Где минимальная сила, чтобы все разрушить. сила, необходимая для раскрытия трещины.

Чтобы трещины двигались справа налево, им будет способствовать сила растяжения.

   

Очевидно, что при закалке стекла одна сторона не должна быть слабее другой. Чтобы обе стороны были прочными, нужно спрятать компрессионный слой внутрь стекла. Пока силы растяжения сами по себе не вызывают критическую трещину, трещина должна начинаться снаружи, где стекло прочное! (Однако, как только трещина делает попадете внутрь, все взорвется.)

Поэтому вместо изменения объема из стороны в сторону инженеры закаляют стекло с изменением объема внутри и снаружи.

Существует два способа закалки стекла: термическая закалка и химическая закалка. Эта статья о химической закалке, но если вы хотите узнать больше о термической закалке, я написал статью о каплях принца Руперта, которые работают благодаря термической закалке.

Как работает химическая закалка?

Химическая закалка создает сжимающий внешний слой на стекле за счет увеличения объема внешней поверхности стекла. Одним из распространенных способов сделать это является ионный обмен.

Обычное известково-натриевое стекло (оконные стекла) изготовлено из SiO ₂ с вкраплениями некоторого количества атомов натрия.

При ионном обмене инженеры «обменивают» ионы натрия на более крупные ионы, такие как калий. Поскольку калий и натрий имеют схожие химические свойства, определенный ионный обмен может происходить только из-за диффузии. При правильном манипулировании термодинамикой и химией можно даже заставить калий предпочесть заменить натрий, даже если калий больше и напрягает решетку.

Поскольку атомы кремния и кислорода не двигаются, но теперь в структуре находится более крупный атом, расположение атомов подвергается напряжению. Стекло испытывает сжимающую силу там, где произошел ионный обмен. Поскольку ионный обмен происходит на поверхности стекла, снаружи оно прочное.

Вот и все – химическая закалка методом ионного обмена! Снаружи расширился слой деформации сжатия, поэтому центр стекла должен иметь компенсирующую деформацию растяжения.

Когда я делал это в старшей школе, мы помещали предметные стекла в ванну с нитратом калия при 450°C на 24 часа и 72 часа и сравнивали прочность (испытание на изгиб в 3 точках) с необработанными предметными стеклами.

Как видите, закалка стекла за один день почти утроила его прочность. Более длительное время ионного обмена привело к небольшому снижению прочности. Моя теория заключается в том, что, поскольку ионный обмен происходит при высоких температурах, тепловая энергия в течение длительного времени даст решетке достаточно времени и энергии для небольшого расширения, уменьшая напряжение, создаваемое слишком большим ионом калия. Также возможно, что ионы калия начали замещать ионы натрия в самом центре стекла — это уменьшило бы разницу в объеме между поверхностью и сердцевиной стекла, уменьшив слой сжатия.

Химическая закалка против термической закалки

Термическая закалка — это физический процесс, а химическая закалка — это химический процесс.

Как правило, термический отпуск менее точен, но гораздо дешевле в выполнении. Химический отпуск имеет много преимуществ перед термическим отпуском, но более дорог. Если термическая закалка будет работать для конкретного применения, это, вероятно, лучший вариант. Однако во многих случаях требуется химическая закалка.

Химическая закалка тонких стекол. Толщина компрессионного слоя зависит от времени ионного обмена, а не от общей толщины стекла.

Аналогичным образом, стекло с неравномерной формой или изгибами может иметь проблемы с термической закалкой. Некоторые части стекла могут удерживать тепло лучше, чем другие (что приводит к различной скорости охлаждения и прочности после отпуска), а внезапная тепловая нагрузка может исказить кривые. Искажение кривой особенно критично для приложений, требующих хороших оптических свойств.

Поскольку термическая закалка может исказить окончательные размеры стекла, химическая закалка идеально подходит для стекол, для которых особенно важны прозрачность и оптические свойства.

Кроме того, поскольку химически закаленное стекло не имеет такого огромного слоя напряжения, его можно резать, сверлить или иным образом обрабатывать после закалки. Такие процессы часто снижают прочность стекла, но они не разрушают химически закаленное стекло, как в случае с термически закаленным стеклом.

Возможно, наиболее важно то, что химически закаленное стекло может быть в 2-3 раза прочнее термически закаленного стекла.

Термический отпуск также имеет несколько преимуществ по сравнению с химическим отпуском. Термически закаленное стекло, как правило, имеет гораздо более мощный слой напряжения, который разбивает разбитое стекло на очень мелкие осколки. Эти осколки могут кого-нибудь порезать, но они не так опасны, как крупные осколки разбитого химически закаленного стекла..

Кроме того, цена на химически закаленное стекло увеличивается на лот с большими кусками стекла. Иногда невозможно найти огромный чан для опасного химического вещества, поэтому химическая закалка не подходит.

Области применения химической закалки

Химическая закалка может использоваться во всех случаях, когда стоит потратить деньги на то, чтобы сделать стекло более прочным, чем термическая закалка.

Химическая закалка – единственный вариант закалки, если стекло тонкое, имеет сложную форму или требует точных оптических характеристик.

Химически закаленное стекло особенно используется для экранов телефонов и защитных пленок, потому что оно прочнее, чем термически закаленное стекло, и лучше получить несколько длинных трещин, чем разбить весь экран. Кроме того, экран телефона очень тонкий, поэтому термозакалка в любом случае невозможна.

Аналогично, линзы многих очков изготовлены из химически закаленного стекла. Это может сделать их устойчивыми к царапинам без каких-либо оптических искажений.

Высококачественные истребители могут иметь стекло кабины, которое подвергается термической закалке — гнутое стекло не идеально подходит для термической закалки.

Я также ожидаю, что во многих обсерваториях есть телескопы, сделанные из химически закаленного стекла (хотя я проверял космические телескопы, и телескоп Хаббла имеет другое стекло, Зеродур, которое используется из-за его низкого теплового расширения).

Стекло Gorilla от Corning — самая известная марка химически закаленного стекла.

Заключительные мысли

Химическая закалка — прекрасное применение химии в материаловедении.

Химическая закалка укрепляет стекло за счет ионного обмена, который создает сжимающий внешний слой стекла. Хотя этот метод является более дорогим и трудоемким, чем термическая закалка, химическая закалка позволяет получить более прочное стекло. Это также более контролируемый процесс, позволяющий использовать его для закалки тонких стеклянных деталей, таких как экраны телефонов.

Ссылки и дополнительная литература

Ознакомьтесь с процедурой Corning Gorilla Glass.

Нажмите здесь, чтобы прочитать бесплатный обзор по химическому отпуску.

Химически закаленное стекло | Универсальное закаленное стекло

Химически закаленное стекло — тонкое, прочное изделие с тонкой твердой поверхностью

Химически закаленное стекло — также известное как химически упрочненное стекло — используется, например, в качестве защитного стекла для электронных приборов, смартфонов, камер и в промышленных решениях. , где требования требуют тонкого стекла с высокой прочностью и устойчивостью к царапинам. Этот тип стекла известен многим как «стекло гориллы», но «стекло гориллы» на самом деле представляет собой особый сырьевой материал (алюмосиликатное стекло), который закаливается и используется, например, для изготовления различных материалов. смартфоны. У нас есть аналогичное сырье, которое также очень подходит для химической закалки. Именно химический состав стекла определяет его пригодность.

Процесс можно использовать для большинства типов стекла. Однако в отношении типов стекла с содержанием натрия менее 10% трудно задокументировать эффект химической закалки.

Хотите узнать больше о химически закаленном стекле и о том, как оно может быть правильным решением для вас, не стесняйтесь обращаться к нам.

Kontakt os i dag

Воспроизвести видео

Свойства химически закаленного стекла

Оптическое качество химически закаленного стекла очень хорошее, потому что поверхности упрочняются в процессе закалки без механического воздействия. Это сохраняет исходные оптические свойства поверхности.

Химическая закалка особенно подходит для стекла толщиной менее 3 мм. Стекло толщиной до 0,1 мм можно обрабатывать химическим закаливанием. Стекло толщиной более 3 мм также может подвергаться химической закалке, но, поскольку этот процесс упрочняет поверхность, ударопрочность и прочность на изгиб становятся пропорционально меньше, чем толще стекло. Однако вы все равно получаете устойчивость к царапинам и перепадам температур.

Химическое укрепление придает стеклу следующие свойства:

• Повышенная ударопрочность
• Повышенная прочность на изгиб
• Повышенная устойчивость к перепадам температур
• Повышенная устойчивость к царапинам

Обработка химически закаленного стекла

В отличие от термически закаленного стекла, химически закаленное стекло может подвергаться последующей обработке. В нем можно шлифовать, резать и сверлить, но открытые края не закаляются, поэтому прочность стекла снижается. Также можно химически закалить стекло, которое уже изогнуто в различных формах.

Химически закаленное стекло не является защитным стеклом

Несмотря на повышенную прочность на удар и изгиб, химически закаленное стекло не может быть квалифицировано как безопасное стекло. Оно не гранулируется, как термически закаленное стекло, а вместо этого разбивается и разбивается, как обычное стекло (хотя и на гораздо более мелкие осколки). Если для решения требуется безопасное стекло, которое гранулируется при разрушении, вместо него следует выбрать термически закаленное стекло или 2 химически закаленных стекла, которые ламинируются вместе, при ламинировании стекла вместе оно становится безопасным стеклом.

Хотите узнать больше. Свяжитесь с нами, и мы поможем вам найти правильное решение.

Процесс химической закалки

В Mirit Glas мы в основном используем два типа стекла, когда производим химически упрочненное стекло. Это обычное известково-натриевое стекло и алюмосиликатное стекло. Фактический процесс химической закалки одинаков для обоих типов стекла, но стоимость сырья разная, в результате чего алюмосиликатное стекло становится дороже, но быстрее подвергается химической закалке, поэтому в зависимости от размера и количества необходимо решить, какое сырье выбрать. . Кроме того, алюмосиликатное стекло после химической закалки можно сделать более прочным, чем натриево-известковое стекло, и при разрушении алюмосиликатного стекла оно разбивается на гораздо более мелкие кусочки, чем натриево-известковое стекло.
Основным ингредиентом при химической закалке является нитрат калия, который нагревают примерно до 400 градусов, чтобы сделать его жидким. Стекло химически затвердевает, погружаясь в ванну с расплавленным нитратом калия на определенное время.
Известково-натриевое стекло необходимо погрузить в емкость на 16 часов, а алюмосиликатное стекло можно просто погрузить на четыре часа.
Пока стекло погружается в раствор, на поверхности стекла происходит химический процесс, при котором ионы натрия замещаются более крупными ионами калия. Это приводит к тому, что поверхность сжимается, а сердцевина стекла компенсируется напряжением напряжения. Это делает стекло более прочным, более устойчивым к царапинам и даже термостойким до 250°C. Химически закаленное алюмосиликатное стекло может достигать поверхностного сжатия, в 5 раз превышающего значения обычного термически закаленного натриево-известкового стекла.

Расскажите нам о своих потребностях, и мы найдем решение

Заполните контактную форму ниже или напишите нам по адресу [email protected].
Мы отвечаем в течение 24 часов. Вы также можете позвонить нам по телефону +45 4494 4449

Имя

Компания

Электронная почта

Телефон

Ваше сообщение

Прикрепить файл

Химическая закалка стекла

Производство листового стекла

Производство стекла

Химическая закалка стекла

 

1/Причины и преимущества для химической закалки стекла

Химическая закалка используется, когда термическая закалка соответствует ограничениям.

Малая толщина стекла

Даже если некоторые поставщики сейчас предлагают машины для закалки стекла толщиной 2 мм, химическая закалка в этом случае дает лучшие результаты.

 

Гнутое стекло

Химическая закалка делается при температуре около 400°C, что не меняет геометрическую форму стекла

Это особенно важно, когда гнутое стекло должно быть ламинировано после закалки.

Оптическое качество

Химическая закалка дает лучший результат, чем термическая закалка, когда требуется высокое оптическое качество.

 

Когда требуется более важная твердость, чем та, которую может обеспечить термический отпуск.

При химическом отпуске можно в 4 раза повысить твердость на ощупь при термическом отпуске.

Без деформации поверхности

При химической закалке у вас нет деформации поверхности

Обработка после закалки

Одним из преимуществ химической закалки является возможность обработки стекла (сверление, окантовка, полировка, пескоструйная обработка, резка… ) после закалки. Это невозможно при термическом отпуске.

С другой стороны, при химической закалке очень большие стекла труднее или даже невозможно закалить из-за максимальных размеров печей (около 3200х2200).

Что еще более важно, в случае разбития стекла остаются очень опасные крупные осколки стекла. По этой причине только стекла, полученные в результате термической закалки, могут быть приняты в качестве «безопасных стекол». твердость. В случае химической закалки его получают путем миграции на поверхности стекла (между 20 и 100 мкм) больших катионов калия, которые занимают место катионов натрия. Натрий и кальций, имеющие сходные химические характеристики, не изменяют свойства стекла.

Это изменение выполняется путем опускания стакана в ванну с калийной солью между 12 и 20 часами. Температура соляной ванны составляет около 400° по Цельсию.

 

3/Сравнение термического и химического отпуска

 

	Термический отпуск	Химическая закалка
Толщина (мм)	3 до 19	0,5 на 19
Поверхностное сжатие ( Н/м²)	30/70	300/400
Толщина сжатой области	20% от общей толщины стекла	от 20 до 120 мкм
Сопротивление изгибу           (Н/мкв)	120/200	250/600
Размеры деталей при разбивании стекла	Мелкие детали	Крупные детали
Обработка после отпуска	№	Да (резка, сверление, обработка кромок, полировка, пескоструйная обработка…)

 

 

 

4/Основные рынки химической продукции

Стоимость химической закалки намного важнее, чем стоимость термической закалки.