Istraživanje razlika između fizičkog kaljenja i stakla za hemijsko jačanje

Uvod:

Staklo je postalo sastavni dio naših života, pronalazeći primjenu u različitim domenima kao što su elektronika, namještaj, građevinarstvo i transport. Kako se staklo podvrgava dubokoj obradi za proizvodnju proizvoda kao što su AG staklo, AR staklo i dekorativno staklo, javlja se zahtjev za povećanom čvrstoćom i sigurnošću. Tu na scenu stupa kaljeno staklo, posebno AG staklo, koje nudi poboljšanu zaštitu kada se integrira u gotove uređaje.

 

Udubimo se u razlike između fizičkog kaljenja (koji se naziva "PT") i hemijskog ojačavanja (koji se naziva "CS") AG stakla kako bismo stekli bolje razumijevanje:

 

Fizičko kaljenje: snaga kroz kontrolirano hlađenje

PT uključuje promjenu fizičkih svojstava i ponašanja stakla bez promjene njegovog elementarnog sastava. Brzim hlađenjem stakla od visokih temperatura, površina se brzo skuplja, stvarajući tlačno naprezanje. U međuvremenu, jezgro se hladi sporije, što rezultira vlačnim naprezanjem. Ova kombinacija daje veću ukupnu čvrstoću stakla. Intenzitet hlađenja direktno utiče na čvrstoću stakla, a veće stope hlađenja rezultiraju većom čvrstoćom.

Hemijsko jačanje: modificiranje sastava za otpornost

CS, s druge strane, mijenja elementarni sastav stakla. Koristi proces ionske izmjene pri niskoj temperaturi, gdje se manji ioni na površini stakla zamjenjuju većim ionima iz otopine. Na primjer, joni litijuma u staklu mogu se zamijeniti jonima kalija ili natrijuma iz otopine. Ova izmjena jona stvara tlačno naprezanje na površini stakla, proporcionalno broju razmijenjenih jona i dubini površinskog sloja. CS je posebno efikasan za povećanje čvrstoće tankog stakla, uključujući zakrivljeno ili oblikovano staklo.

Parametri obrade:

Fizičko kaljenje:

Temperatura obrade: Obično se izvodi na temperaturama između 600 stepeni i 700 stepeni (blizu tačke omekšavanja stakla).

Princip obrade: Brzo hlađenje dovodi do tlačnog naprezanja u unutrašnjosti stakla.

Hemijsko jačanje:

Temperatura obrade: Izvodi se na temperaturama u rasponu od 400 stepeni do 450 stepeni.

Princip obrade: Jonska izmjena manjih jona u staklenoj površini s većim ionima iz otopine, nakon čega slijedi hlađenje kako bi se izazvalo tlačno naprezanje.

4. Debljina obrade:

Fizičko kaljenje: Pogodno za debljine stakla od 3 mm do 35 mm. Domaća oprema se često fokusira na kaljeno staklo debljine oko 3 mm i više.

Hemijsko ojačanje: Efikasno za debljine stakla u rasponu od 0.15 mm do 50 mm, što ga čini posebno pogodnim za ojačavanje stakla debljine od 5 mm ili manje. Pokazalo se da je to vrijedna metoda za ojačavanje tankog stakla nepravilnog oblika, posebno onih ispod 3 mm.

 

Prednosti:

Physical Tempering Isplativ: PT je isplativiji metod, što ga čini pogodnim za proizvodnju velikih razmjera.

Visoka mehanička čvrstoća: PT rezultira staklom sa odličnom mehaničkom čvrstoćom, otpornošću na termički udar (sposobno da izdrži temperature do 287,78 stepeni) i visokom otpornošću na toplotni gradijent (može izdržati promene do 204,44 stepena).

Poboljšanje sigurnosti: Kaljeno staklo hlađeno vjetrom ne samo da pojačava mehaničku čvrstoću, već se i raspada u male fragmente nakon loma, smanjujući rizik od ozljeda.

 

 

Hemijsko jačanje:

Visoka čvrstoća i ravnomjerna raspodjela naprezanja: CS proizvodi staklo sa znatno većom čvrstoćom od običnog stakla (5-10 puta jače), povećanom čvrstoćom na savijanje (3-5 puta jačom) i poboljšanom otpornošću na udar (5-10 puta otporniji). CS pruža veću snagu i sigurnost u poređenju sa PT za staklo iste debljine.

Vrhunska stabilnost i sposobnost oblikovanja: CS osigurava ujednačenu raspodjelu naprezanja, stabilnost i dimenzionalni integritet. Zadržava svoj oblik bez deformacija ili izobličenja i ne izaziva optička izobličenja. Može se primijeniti na staklene proizvode različitih složenih oblika, uključujući zakrivljene, cilindrične, kutijaste i ravne dizajne.

Otpornost na termičko opterećenje: CS-tretirano staklo pokazuje 2-3 puta veću otpornost na brze promjene temperature, izdržava temperaturne razlike od preko 150 stepeni bez razbijanja ili samoeksplozije.

Pogodno za tanko staklo: CS je veoma efikasan za jačanje stakla debljine od {{0}}.2mm do 5.0mm. Daje odlične rezultate bez savijanja ili savijanja.

 

Nedostaci:

Fizičko kaljenje:

Rizik od samoeksplozije: Staklo tretirano PT može doživjeti samoeksploziju tokom obrade, skladištenja, transporta, instalacije ili upotrebe. Vrijeme samoeksplozije je nepredvidivo, događa se od 1 do 5 godina nakon tretmana. Vidljivi defekti u staklu, kao što su kamenčići, čestice, mehurići, nečistoće, zarezi, ogrebotine ili ivični defekti, kao i nečistoće sumpor-nikl (NIS) i heterogene čestice, mogu izazvati samoeksploziju.

Hemijsko jačanje:

Viši trošak: CS je skuplji od PT, sa troškovima nekoliko puta višim.

 

Prijave:

Fizičko kaljenje:

Široko se koristi u aplikacijama koje zahtijevaju visoku mehaničku čvrstoću i sigurnost, kao što su zidovi zavjese, fasadni prozori, unutrašnje pregrade, namještaj, kućanski aparati i pregrade smještene u blizini intenzivnih izvora topline ili podvrgnute brzim promjenama temperature.

Hemijsko jačanje:

Prvenstveno se primjenjuje u proizvodima s elektroničkim zaslonom kao što su monitori, televizori, tableti i pametni telefoni kao zaštitni paneli ekrana. Pruža odličnu otpornost na oštećenja i udarce.

 

zaključak:

Tehnike fizičkog kaljenja i hemijskog ojačanja igraju značajnu ulogu u povećanju čvrstoće i sigurnosti AG stakla. Fizičko kaljenje pruža isplative opcije sa širokim primjenama, dok kemijsko ojačanje nudi vrhunsku čvrstoću, ujednačenu distribuciju naprezanja i odličnu formulu, što ga čini idealnim izborom za tanko staklo i elektronske displeje. Razumijevanje razlika između ove dvije metode omogućava donošenje informiranih odluka u odabiru najprikladnijeg pristupa na osnovu specifičnih zahtjeva i karakteristika proizvoda.