Verre trempé
Le verre trempé ou durci est un type de verre de sécurité traité par des traitements thermiques ou chimiques contrôlés pour augmenter sa résistance par rapport au verre normal. Le tempérament met les surfaces extérieures en compression et à l'intérieur dans la tension. De telles contraintes font que le verre, lorsqu'il est brisé, s'effondre en petits morceaux granulaires au lieu de se séparer dans des éclats dentelés comme le fait le verre de plaque (alias le verre recuit). Les morceaux granulaires sont moins susceptibles de provoquer des blessures.
À la suite de sa sécurité et de sa résistance, le verre trempé est utilisé dans une variété d'applications exigeantes, y compris les fenêtres de véhicules de tourisme, les portes de douche, les portes et les tables en verre architectural, les plateaux de réfrigérateur, les protecteurs d'écran de téléphone portable, en tant que composant du verre à carreaux, pour les masques de plongée et divers types de plaques et de produits de cuisson.
Propriétés
Le verre trempé est environ quatre fois plus fort que le verre recuit («régulier»). La plus grande contraction de la couche intérieure pendant la fabrication induit des contraintes de compression à la surface du verre équilibré par des contraintes de traction dans le corps du verre. Le verre entièrement trempé de 6 - mm d'épaisseur doit avoir une compression de surface minimale de 69 MPa (10 000 psi) ou une compression de bord d'au moins 67 MPa (9 700 psi). Pour qu'il soit considéré comme un verre de sécurité, la contrainte de compression de surface doit dépasser 100 mégapascals (15 000 psi). À la suite de l'augmentation de la contrainte de surface, si le verre est jamais cassé, il ne se divise que de petites pièces circulaires par opposition aux éclats de déchaînement pointus. Cette caractéristique rend le verre trempé sans danger pour les applications élevées de pression et d'épreuve d'explosion.
C'est cette contrainte de surface de compression qui donne au verre trempé une résistance accrue. En effet, le verre recuit, qui n'a presque pas de contrainte interne, forme généralement des fissures de surface microscopiques, et en l'absence de compression de surface, toute tension appliquée au verre provoque une tension à la surface, ce qui peut entraîner la propagation des fissures. Une fois qu'une fissure commence à se propager, la tension est encore concentrée à l'extrémité de la fissure, ce qui le fait se propager à la vitesse du son dans le matériau. Par conséquent, le verre recuit est fragile et se divise en morceaux irréguliers et pointus. D'un autre côté, les contraintes de compression sur un verre trempé contiennent le défaut et empêchent sa propagation ou sa expansion.
Toute coupe ou broyage doit être effectuée avant la trempe. La coupe, le broyage et les impacts pointus après la trempe provoqueront la fracture du verre.
Le motif de déformation résultant de la trempe peut être observé en visualisant à travers un polariseur optique, comme une paire de lunettes de soleil polarisantes.
Usages
Le verre trempé est utilisé lorsque la résistance, la résistance thermique et la sécurité sont des considérations importantes. Les véhicules de tourisme, par exemple, ont les trois exigences. Puisqu'ils sont stockés à l'extérieur, ils sont soumis à un chauffage et à un refroidissement constants ainsi que des changements de température spectaculaires tout au long de l'année. De plus, ils doivent résister à de petits impacts des débris routiers tels que des pierres ainsi que des accidents de la route. Parce que de grands éclats de verre tranchants présenteraient un danger supplémentaire et inacceptable pour les passagers, le verre trempé est utilisé de sorte que s'ils sont cassés, les pièces sont émoussées et surtout inoffensives. Le pare-brise ou le pare-brise est plutôt fait de verre laminé, qui ne se brisera pas en morceaux lorsqu'il est cassé pendant que les fenêtres latérales et le pare-brise arrière sont généralement du verre trempé.
Les autres applications typiques de verre trempé comprennent:

• Portes de balcon
• Installations sportives
• Piscines
• Façades
• Portes de douche et zones de salle de bain
• Zones d'exposition et expositions
• Towers ou étuis informatiques

Bâtiments et structures
Le verre trempé est également utilisé dans les bâtiments pour les assemblages non cadre (tels que les portes de verre sans cadre), les applications structurellement chargées et toute autre application qui deviendrait dangereuse en cas d'impact humain. Aux États-Unis, les codes du bâtiment nécessitent du verre trempé ou laminé dans plusieurs situations, notamment des puits de lumière, des portes à proximité et des escaliers, de grandes fenêtres, des fenêtres qui s'étendent près du niveau du sol, des portes coulissantes, des ascenseurs, des panneaux d'accès aux pompiers et des piscines proches.
Utilisations du ménage
Le verre trempé est également utilisé à la maison. Certains meubles et appareils électroménagers courants qui utilisent du verre trempé sont des portes de douche sans cadre, des plateaux de table en verre, des étagères en verre, du verre d'armoire et du verre pour les cheminées.
Services alimentaires
«Rim - Temperred» indique qu'une zone limitée, comme le bord du verre ou de l'assiette, est tempérée et est populaire dans le service alimentaire. Cependant, il existe également des fabricants spécialisés qui offrent une solution de boisson à température entièrement tempérée / durci qui peut apporter des avantages accrus sous forme de résistance et de résistance aux chocs thermiques. Dans certains pays, ces produits sont spécifiés dans des lieux qui nécessitent une augmentation des niveaux de performance ou ont besoin d'un verre plus sûr en raison d'une utilisation intense.
Le verre trempé a également connu une utilisation accrue dans les bars et les pubs, en particulier au Royaume-Uni et en Australie, pour empêcher le verre brisé d'être utilisé comme arme. Les produits en verre trempés peuvent être trouvés dans les hôtels, les bars et les restaurants pour réduire les ruptures et augmenter les normes de sécurité.
Cuisson et cuisson
Certaines formes de verre trempé sont utilisées pour la cuisson et la cuisson. Les fabricants et les marques comprennent Glasslock, Pyrex, Corelle et Arc International. C'est également le type de verre utilisé pour les portes du four.
Fabrication
Le verre trempé peut être fabriqué à partir de verre recuit via un processus de tempérament thermique. Le verre est placé sur une table à rouleaux, le prenant à travers une fournaise qui la chauffe bien au-dessus de sa température de transition de 564 ° C (1 047 ° F) à environ 620 ° C (1 148 ° F). Le verre est ensuite rapidement refroidi avec des courants d'air forcés tandis que la partie intérieure reste libre de couler pendant une courte période.
Un autre processus de durcissement chimique consiste à forcer une couche de surface de verre d'au moins 0,1 mm d'épaisseur dans la compression par échange d'ions des ions sodium dans la surface du verre avec des ions de potassium (qui sont 30% plus grands), par immersion du verre dans un bain de nitrate de potassium fondu. Le durcissement chimique entraîne une ténacité accrue par rapport à la trempe thermique et peut être appliquée aux objets en verre de formes complexes.
Désavantage
Le verre trempé doit être coupé à la taille ou pressé pour se moquer avant de tremper, et ne peut pas être travaillé une fois trempé. Le polissage des bords ou les trous de forage dans le verre est effectué avant le début du processus de trempe. En raison des contraintes équilibrées dans le verre, les dommages à toute portion entraîneront éventuellement le verre se briser en pièces minimiques - Le verre est le plus sensible à la rupture en raison des dommages au bord du verre, où la contrainte de traction est la plus grande, mais une brisé peut également se produire en cas d'impact dur au milieu du volet en verre ou si l'impact est concentré (par exemple, frappant le verre avec un point durci).
L'utilisation du verre trempé peut présenter un risque de sécurité dans certaines situations en raison de la tendance du verre à se briser complètement lors d'un impact dur plutôt que de laisser des éclats dans le cadre de la fenêtre.
La surface du verre trempé présente des ondes de surface causées par le contact avec des rouleaux d'aplatissement, s'il a été formé à l'aide de ce processus. Cette ondulation est un problème important dans la fabrication de cellules solaires à couches minces. Le processus de verre flottant peut être utilisé pour fournir des feuilles de distorsion faibles avec des surfaces très plates et parallèles comme alternative pour différentes applications de vitrage.
Les défauts de sulfure de nickel peuvent provoquer une rupture spontanée des années de verre trempées après sa fabrication.