זכוכית מזג
זכוכית ממוזגת או קשוחה היא סוג של זכוכית בטיחותית המעובדת על ידי טיפולים תרמיים או כימיים מבוקרים כדי להגביר את חוזקה בהשוואה לזכוכית רגילה. הרמה מכניסה את המשטחים החיצוניים לדחיסה ולפנים למתח. לחץ כזה גורם לזכוכית, כאשר היא שבורה, להתפורר לנתחים גרגירים קטנים במקום להתפצל לשברים משוננים כזכוכית צלחת (A.K.A. זכוכית מבולבלת). נתחי הגרגירים נוטים פחות לגרום לפציעה.
כתוצאה מהבטיחות והעוצמה שלה, זכוכית מחוסמת משמשת במגוון יישומים תובעניים, כולל חלונות רכב נוסעים, דלתות מקלחת, דלתות זכוכית ושולחנות אדריכליים, מגשי מקרר, מגני מסך טלפונים ניידים, כרכיב של זכוכית חסינת כדורים, למסכות צלילה, וסוגים שונים של צלחות וכלי בישול.
מאפיינים
זכוכית מחוסמת חזקה פי ארבעה מכוס מבוטלת ("רגילה"). ההתכווצות הגדולה יותר של השכבה הפנימית במהלך הייצור גורמת למתחי דחיסה על פני הזכוכית המאוזנת על ידי מתח מתיחה בגוף הזכוכית. זכוכית בעובי 6 - מ"מ בעובי של 6 - מ"מ חייבת להיות בעלת דחיסת פני השטח המינימלית של 69 מגה -פ"ס (10 000 psi) או דחיסת קצה של לא פחות מ- 67 מגפ"ס (9 700 psi). כדי שזה ייחשב לזכוכית בטיחותית, לחץ דחיסת פני השטח אמור לעלות על 100 מגה -ססקלים (15,000 psi). כתוצאה מלחץ השטח המוגבר, אם הזכוכית נשברת אי פעם היא רק פורצת לחתיכות עגולות קטנות לעומת שרים משוננים חדים. מאפיין זה הופך זכוכית מחוסמת לבטוחה ליישומי לחץ והוכחת פיצוץ גבוהה.
זה לחץ משטח דחיסה זה שמעניק לזכוכית המחוסמת כוח מוגבר. הסיבה לכך היא שזכוכית מבולבלת, שכמעט אין לה לחץ פנימי, בדרך כלל יוצרת סדקי שטח מיקרוסקופיים, ובהיעדר דחיסת פני השטח, כל מתח מיושם על הזכוכית גורם למתח על פני השטח, שיכול להניע את התפשטות הסדק. ברגע שסדק מתחיל להתפשט, המתח מרוכז עוד יותר בקצה הסדק, וגורם לו להתפשט במהירות הצליל בחומר. כתוצאה מכך, זכוכית מבוטלת שברירית ונפרצת לחתיכות לא סדירות וחדות. מצד שני, הלחצים הדחיסה על זכוכית מחוסמת מכילים את הפגם ומונעים את התפשטותו או התרחבותו.
כל חיתוך או טחינה חייבים להיעשות לפני המזג. חיתוך, טחינה והשפעות חדות לאחר הרפיה יגרום לשבר הזכוכית.
ניתן לראות את דפוס המתח הנובע ממזג על ידי צפייה דרך מקטף אופטי, כמו זוג משקפי שמש מקטבים.
שימושים
זכוכית מחוסמת משמשת כאשר חוזק, עמידות תרמית ובטיחות הם שיקולים חשובים. לרכבי נוסעים, למשל, יש את שלוש הדרישות. מכיוון שהם מאוחסנים בחוץ, הם נתונים לחימום וקירור קבוע וכן שינויים בטמפרטורה דרמטית לאורך כל השנה. יתר על כן, עליהם לעמוד בהשפעות קטנות מפסולת דרכים כמו אבנים כמו גם תאונות דרכים. מכיוון ששרדי זכוכית גדולים וחדים היו מציגים סכנה נוספת ובלתי מקובלת לנוסעים, משתמשים בזכוכית מזג, כך שאם ישברו, החלקים הם בוטים ובעיקר לא מזיקים. השמשה הקדמית או השמשה הקדמית עשויים במקום זאת מזכוכית למינציה, מה שלא יתנפץ לחתיכות כאשר נשברו בזמן שחלונות הצד והשמשה הקדמית האחורית הם בדרך כלל זכוכית מחוסמת.
יישומים אופייניים אחרים של זכוכית מחוסמת כוללים:

• דלתות מרפסת
• מתקנים אתלטיים
• בריכות שחייה
• חזיתות
• דלתות מקלחת ואזורי אמבטיה
• אזורי תצוגה ותצוגות
• מגדלי מחשב או מקרים

מבנים ומבנים
זכוכית מחוסמת משמשת גם בבניינים עבור מכלולים לא ממוסגרים (כמו דלתות זכוכית חסרות מסגרת), יישומים טעונים מבחינה מבנית וכל יישום אחר שיהפוך למסוכן במקרה של השפעה אנושית. קודי בנייה בארצות הברית דורשים זכוכית מחוסמת או למינציה במספר מצבים, כולל כמה צוהר, בסמוך לפתח ומדרגות, חלונות גדולים, חלונות המשתרעים בסמוך למפלס הרצפה, דלתות הזזה, מעליות, לוחות גישה למכבי אש, ובסמוך לבריכות שחייה.
שימושים ביתי
זכוכית מחוסמת משמשת גם בבית. כמה ריהוט ומכשירים ביתיים נפוצים המשתמשים בזכוכית מחוסמת הם דלתות מקלחת ללא מסגרת, שולחן זכוכית, מדפי זכוכית, זכוכית ארון וזכוכית לקמינים.
שירות אוכל
"שפה - מזג" מציין כי שטח מוגבל, כמו שפת הזכוכית או הצלחת, מחוסם ופופולרי בשירותי מזון. עם זאת, ישנם גם יצרנים מומחים המציעים פיתרון כלי שתייה מחוסמים/קשוחים לחלוטין שיכול להביא יתרונות מוגברים בצורה של חוזק ועמידות בפני זעזועים תרמיים. במדינות מסוימות מוצרים אלה מוגדרים במקומות הדורשים עלייה ברמות הביצועים או שיש להם דרישה לזכוכית בטוחה יותר בגלל שימוש אינטנסיבי.
זכוכית מחוסמת ראתה גם שימוש מוגבר בסורגים ובפאבים, במיוחד בבריטניה ובאוסטרליה, כדי למנוע זכוכית שבורה משמשת כנשק. ניתן למצוא מוצרי זכוכית מחוסמים במלונות, ברים ומסעדות כדי להפחית את השבירות ולהגדיל את תקני הבטיחות.
בישול ואפייה
צורות מסוימות של זכוכית מחוסמת משמשות לבישול ואפייה. היצרנים והמותגים כוללים GlassLock, Pyrex, Corelle ו- ARC International. זהו גם סוג הזכוכית המשמשת לדלתות תנור.
ייצור
ניתן להכין זכוכית מחוסמת מזכוכית מבולבלת בתהליך הרפיה תרמית. הזכוכית מונחת על שולחן הרים, מעבירה אותה דרך תנור המחמם אותה הרבה מעל טמפרטורת המעבר שלו של 564 מעלות צלזיוס (1,047 מעלות צלזיוס) לסביבות 620 מעלות צלזיוס (1,148 מעלות צלזיוס). לאחר מכן מתקררים הזכוכית במהירות עם טיוטות אוויר מאולצות ואילו החלק הפנימי נשאר חופשי לזרום לזמן קצר.
תהליך הקשרה כימית אלטרנטיבית כולל אילוץ שכבת שטח של זכוכית בעובי של 0.1 מ"מ לפחות לדחיסה על ידי חילופי יונים של יוני הנתרן במשטח הזכוכית עם יוני אשלגן (שהם גדולים ב -30%), על ידי טבילה של הזכוכית לאמבט של חנקת אשלגן מותכת. הקשרה כימית גורמת לקשיחות מוגברת בהשוואה למזג תרמי וניתן ליישם על עצמים זכוכית של צורות מורכבות.
חסרונות
יש לחתוך זכוכית מחוסמת לגודל או ללחוץ אותם לצורה לפני ההרפיה, ולא ניתן לעבוד אותם מחדש לאחר המזג. ליטוש הקצוות או חורי קידוח בכוס מתבצע לפני תחילת תהליך ההרעיה. בגלל הלחצים המאוזנים בכוס, נזק לכל חלק יביא בסופו של דבר להתנפץ לחתיכות בגודל ממוזער. הזכוכית חשופה ביותר לשבירה בגלל נזק לקצה הזכוכית, שם לחץ המתיחה הוא הגדול ביותר, אך התנפצות יכולה להתרחש גם במקרה של השפעה קשה באמצע חלונית הזכוכית או אם ההשפעה מרוכזת (למשל, מכה את הזכוכית עם נקודה מוקשה).
שימוש בזכוכית מחוסמת יכול להוות סיכון ביטחוני במצבים מסוימים בגלל נטיית הזכוכית להתנפץ לחלוטין עם השפעה קשה ולא להשאיר שברים במסגרת החלון.
פני הזכוכית המחוסמת אכן מציגה גלי פני השטח הנגרמים כתוצאה ממגע עם גלילי שיטור, אם הוא נוצר בתהליך זה. גלי זה מהווה בעיה משמעותית בייצור תאים סולאריים דקים של סרטים. ניתן להשתמש בתהליך זכוכית הציפה כדי לספק גיליונות עיוות נמוכים עם משטחים שטוחים ומקבילים מאוד כחלופה ליישומי זיגוג שונים.
ליקויים בסולפיד ניקל יכולים לגרום לשבירה ספונטנית של זכוכית מחוסמת שנים לאחר הייצור שלה.