Закалено стъкло
Темволето или засилено стъкло е вид предпазно стъкло, обработено от контролирани термични или химични обработки, за да се увеличи здравината му в сравнение с нормалното стъкло. Темпорирането поставя външните повърхности в компресия и вътрешността в напрежение. Такива напрежения причиняват стъклото, когато е счупено, да се разпадне на малки гранулирани парченца, вместо да се разпръсне в назъбени парчета, както прави стъклото на чинията (a.k.a. отгряващо стъкло). Гранулираните парченца е по -малко вероятно да причинят нараняване.
В резултат на своята безопасност и здравина, закаленото стъкло се използва в различни взискателни приложения, включително прозорци на пътнически превозни средства, душ врати, архитектурни стъклени врати и маси, тави за хладилни данни, протектори за екрани на мобилни телефони, като компонент от бронежилетно стъкло, за маски за гмуркане и различни видове табели и съдове за готвене.
Свойства
Темпореното стъкло е около четири пъти по -силно от отгрятото („редовно“) стъкло. По -голямото свиване на вътрешния слой по време на производството предизвиква натиск на натиск в повърхността на стъклото, балансирано от напрежения на опън в тялото на стъклото. Напълно закаленото стъкло с дебелина 6 - mm трябва да има или минимална повърхностна компресия от 69 MPa (10 000 psi) или компресия на ръба не по -малко от 67 MPa (9 700 psi). За да се счита за предпазно стъкло, повърхностното натиск на натиск трябва да надвишава 100 мегапаскали (15 000 psi). В резултат на увеличеното повърхностно напрежение, ако стъклото някога е счупено, тя се разпада само на малки кръгли парчета, за разлика от острите назъбени парчета. Тази характеристика прави закаленото стъкло безопасно за приложения за високо налягане и налягане и експлозия.
Именно това натиск на повърхностно напрежение придава повишено стъкло повишена сила. Това е така, защото отгрятото стъкло, което почти няма вътрешно напрежение, обикновено образува микроскопични повърхностни пукнатини, а при липса на повърхностно компресиране всяко приложено напрежение върху стъклото причинява напрежение на повърхността, което може да доведе до разпространение на пукнатина. След като пукнатината започне да се разпространява, напрежението се концентрира допълнително на върха на пукнатината, което води до разпространение със скоростта на звука в материала. Следователно отгрятото стъкло е крехко и се разпада на неправилни и остри парчета. От друга страна, натискащите напрежения върху закалено стъкло съдържат недостатъка и предотвратяват неговото разпространение или разширяване.
Всяко рязане или смилане трябва да се извършва преди закаляване. Изрязването, смилането и острите удари след закаляване ще доведат до счупване на стъклото.
Моделът на деформация в резултат на закаляване може да се наблюдава чрез гледане през оптичен поляризатор, като двойка поляризиращи слънчеви очила.
Употреби
Темповото стъкло се използва, когато здравината, топлинната устойчивост и безопасността са важни съображения. Пътническите превозни средства например имат и трите изисквания. Тъй като се съхраняват на открито, те са обект на постоянно отопление и охлаждане, както и драматични температурни промени през цялата година. Освен това те трябва да издържат на малки въздействия от пътни отломки, като камъни, както и пътни произшествия. Тъй като големите, остри стъклени парчета биха представлявали допълнителна и неприемлива опасност за пътниците, се използва закалено стъкло, така че ако се счупят, парчетата са тъпи и най -вече безобидни. Вместо това предното стъкло или предното стъкло е направено от ламинирано стъкло, което няма да се разпадне на парчета, когато е счупено, докато страничните прозорци и задното предно стъкло обикновено са закалено стъкло.
Други типични приложения на закалено стъкло включват:

• Балконски врати
• Атлетически съоръжения
• Плувни басейни
• Фасади
• Душ врати и зони за баня
• Изложбени области и дисплеи
• Компютърни кули или случаи

Сгради и конструкции
Темвореното стъкло се използва и в сгради за безредени сглобки (като безрамни стъклени врати), структурно натоварени приложения и всяко друго приложение, което би станало опасно в случай на човешко въздействие. Строителните кодове в Съединените щати изискват закалено или ламинирано стъкло в няколко ситуации, включително някои прозорци, близо до врати и стълбища, големи прозорци, прозорци, които се простират близо до нивото на пода, плъзгащите се врати, асансьорите, панелите за достъп до пожарната служба и в близост до басейни.
Домакински употреби
В дома се използва и закалено стъкло. Някои общи мебели и уреди за домакинство, които използват закалено стъкло, са без рамки за душ врати, стъклени маси, стъклени рафтове, стъкло на шкафа и стъкло за камини.
Обслужване на храни
„Rim - Tameed“ показва, че ограничена зона, като джантата на стъклото или чинията, е темперирана и е популярна в обслужването на храни. Съществуват обаче и специализирани производители, които предлагат напълно закалено/засилено решение за прибори за напитки, което може да донесе увеличени ползи под формата на здравина и устойчивост на термичен удар. В някои страни тези продукти са посочени в места, които изискват повишени нива на производителност или имат изискване за по -безопасно стъкло поради интензивно използване.
Темперно стъкло също се наблюдава увеличено използване в барове и кръчми, особено в Обединеното кралство и Австралия, за да се предотврати използването на счупено стъкло като оръжие. Продуктите от закалено стъкло могат да бъдат намерени в хотели, барове и ресторанти, за да се намалят счупването и да се увеличат стандартите за безопасност.
Готвене и печене
Някои форми на закалено стъкло се използват за готвене и печене. Производителите и марките включват Glasslock, Pyrex, Corelle и Arc International. Това е и типът стъкло, използвано за вратите на фурната.
Производство
Темвово стъкло може да се направи от отгрято стъкло чрез термичен процес на темпериране. Стъклото се поставя върху ролкова маса, като я пренася през пещ, която я загрява доста над температурата на прехода от 564 ° C (1,047 ° F) до около 620 ° C (1,148 ° F). След това стъклото се охлажда бързо с принудителни въздушни чернови, докато вътрешната част остава свободна да тече за кратко време.
Алтернативен процес на засилване на химикали включва принуждаване на повърхностен слой стъкло с дебелина най -малко 0,1 mm в компресия чрез йонен обмен на натриевите йони в стъклената повърхност с калиеви йони (които са с 30% по -големи), чрез потапяне на стъклото във баня от разтопен калиев нитрат. Укрепването на химическото засилване води до повишена здравина в сравнение с термичното закаляване и може да се прилага върху стъклени предмети със сложни форми.
Недостатъци
Темпореното стъкло трябва да бъде нарязано на размер или притиснато, за да се оформя преди закаляване и не може да бъде преработено, след като се закали. Поливането на краищата или пробиването на дупки в стъклото се извършва преди началото на процеса на закаляване. Поради балансираните напрежения в стъклото, повредата на всяка част в крайна сметка ще доведе до разбиване на стъклото на миниатюри - размери. Стъклото е най -податливо на счупване поради увреждане на ръба на стъклото, където напрежението на опън е най -голямото, но разбиването може да се случи и в случай на силно въздействие в средата на стъкления прозорец или ако ударът е концентриран (например, удари стъклото с втвърдена точка).
Използването на закалено стъкло може да представлява риск за сигурността в някои ситуации поради тенденцията на стъклото да се разруши напълно върху твърдото въздействие, а не да оставя парчета в рамката на прозореца.
Повърхността на закалено стъкло проявява повърхностни вълни, причинени от контакт с сплетени ролки, ако е формирана с помощта на този процес. Тази вълнообразност е важен проблем при производството на слънчеви клетки на тънките филми. Процесът на плаващо стъкло може да се използва за осигуряване на ниски - листове за изкривяване с много плоски и успоредни повърхности като алтернатива за различни приложения за остъкляване.
Дефектите на никел сулфид могат да причинят спонтанно счупване на закалено стъкло години след производството му.