Hartowane szkło
Hartowane lub hartowane szkło jest rodzajem szkła bezpieczeństwa przetwarzanego przez kontrolowane obróbkę termiczną lub chemiczną w celu zwiększenia jego wytrzymałości w porównaniu z normalnym szkłem. Hartowanie wkłada zewnętrzne powierzchnie do kompresji, a wnętrze do napięcia. Takie naprężenia powodują, że szkło, gdy jest połamane, rozpadają się w małe ziarniste kawałki zamiast rozrywające się do postrzępionego odłamków jako szklane szklane (np. Szkło wyżarzone). Gronkowe kawałki rzadziej powodują obrażenia.
W wyniku bezpieczeństwa i siły, hartowane szkło jest stosowane w różnych wymagających aplikacjach, w tym oknach pojazdów pasażerskich, drzwi prysznicowych, szklanych drzwiach i stołach architektonicznych, tacach lodówki, ochraniaczach ekranu telefonu komórkowego, jako składnika szklanki kuloodpornej, do nurkowania oraz różnych rodzajach płyt i naczyń kuchennych.
Właściwości
Hartowane szkło jest około czterokrotnie silniejsze niż szkło wyżarzone („zwykłe”). Większy skurcz warstwy wewnętrznej podczas produkcji indukuje naprężenia ściskające na powierzchni szkła zrównoważone naprężeniami rozciągającymi w korpusie szkła. Szkło o grubości 6 - mm musi mieć minimalną kompresję powierzchni 69 MPa (10 000 psi) lub kompresję krawędzi nie mniejszej niż 67 MPa (9 700 psi). Aby uznać go za szkło bezpieczeństwa, powierzchniowe naprężenie ściskające powinno przekraczać 100 megapaskali (15 000 psi). W wyniku zwiększonego naprężenia powierzchniowego, jeśli szkło jest kiedykolwiek złamane, pęka tylko na małe okrągłe kawałki, w przeciwieństwie do ostrych rozłamków. Ta cecha sprawia, że ​​szkło temperamentu są bezpieczne dla zastosowań o wysokim - ciśnienia i eksplozji.
To naprężenie powierzchniowe ściskające zapewnia hartowane szkło zwiększone wytrzymałość. Wynika to z faktu, że szkło wyżarzone, które prawie nie ma naprężenia wewnętrznego, zwykle tworzy mikroskopijne pęknięcia powierzchniowe, a przy braku kompresji powierzchni każde zastosowane napięcie szkła powoduje napięcie na powierzchni, co może napędzać propagację pęknięć. Gdy pęknięcie zacznie się rozmnażać, napięcie jest dalej zatężone na czubku pęknięcia, co powoduje, że propaguje się z prędkością dźwięku w materiale. W związku z tym szkło wyżarzone jest delikatne i pęka na nieregularne i ostre kawałki. Z drugiej strony naprężenia ściskające na hartowanym szkle zawierają wadę i zapobiegają jej propagacji lub ekspansji.
Wszelkie cięcie lub szlifowanie należy wykonać przed temperamentem. Cięcie, szlifowanie i ostre uderzenia po temperowaniu spowoduje złamanie szkła.
Wzór odkształcenia wynikający z temperamentu można zaobserwować przez oglądanie przez polaryzator optyczny, taki jak para polaryzacyjnych okularów przeciwsłonecznych.
Zastosowania
Ważne są szklane szkło, gdy wytrzymałość, odporność termiczna i bezpieczeństwo są ważnymi względami. Na przykład pojazdy pasażerskie mają wszystkie trzy wymagania. Ponieważ są przechowywane na zewnątrz, podlegają ciągłym ogrzewaniu i chłodzeniu, a także dramatycznym zmianom temperatury przez cały rok. Ponadto muszą wytrzymać niewielkie uderzenia resztek drogowych, takich jak kamienie, a także wypadki drogowe. Ponieważ duże, ostre szklane odłamki stanowiłyby dodatkowe i niedopuszczalne niebezpieczeństwo dla pasażerów, stosuje się szkło, tak że w przypadku złamania kawałki są tępe i w większości nieszkodliwe. Zamiast tego szklankę na przedniej szybie lub przednią szybą, która nie rozbije się na kawałki po złamaniu, podczas gdy boczne okna i tylna przednia szyba są zwykle hartowane szkło.
Inne typowe zastosowania szkła hartowanego obejmują:

• Drzwi balkonowe
• Obiekty sportowe
• Baseny
• Fasady
• Drzwi prysznicowe i miejsca łazienkowe
• Obszary wystawowe i wyświetlacze
• Wieże komputerowe lub skrzynki

Budynki i konstrukcje
Hartowane szkło jest również stosowane w budynkach do niezmienionych zespołów (takich jak szklane drzwi bez tropu), zastosowania strukturalnie załadowane i wszelkie inne zastosowania, które stałyby się niebezpieczne w przypadku wpływu człowieka. Kody budowlane w Stanach Zjednoczonych wymagają szkła hartowanego lub laminowanego w kilku sytuacjach, w tym niektórych świetlików, blisko drzwi i schodów, dużych okien, okien, które rozciągają się blisko poziomu podłogi, przesuwane drzwi, windy, panele dostępu do straży pożarnej i w pobliżu basenów.
Zastosowania gospodarstwa domowego
W domu stosuje się również szklane szkło. Niektóre typowe meble gospodarstwa domowego i urządzenia, które wykorzystują szklane szklane szklane drzwi, szklane bluzki, szklane półki, szklanki i szkło do kominków.
Usługa gastronomiczna
„Rim - Hartowany” wskazuje, że ograniczony obszar, taki jak krawędź szkła lub płyty, jest hartowana i jest popularna w służbie gastronomicznej. Istnieją jednak również specjalistyczni producenci, którzy oferują w pełni hartowane/zahartowane rozwiązanie naczynia napoju, które mogą przynieść zwiększone korzyści w postaci wytrzymałości i odporności na wstrząsy termiczne. W niektórych krajach produkty te są określone w miejscach, które wymagają zwiększonego poziomu wydajności lub wymagają bezpieczniejszego szkła z powodu intensywnego użycia.
Hartowane szkło odnotowało również zwiększone użycie w barach i pubach, szczególnie w Wielkiej Brytanii i Australii, aby zapobiec użyciu złamanego szkła jako broni. Produkty z hartowanym szkłem można znaleźć w hotelach, barach i restauracjach, aby zmniejszyć pęknięcia i zwiększyć standardy bezpieczeństwa.
Gotowanie i pieczenie
Niektóre formy hartowanego szkła służą do gotowania i pieczenia. Producenci i marki to Glasslock, Pyrex, Corelle i ARC International. Jest to również rodzaj szkła używanego do drzwi piekarnika.
Produkcja
Szkło hartowane można wykonać z wyżarzonego szkła poprzez proces temperowania termicznego. Szkło jest umieszczane na stole wałkowym, przechodząc przez piec, który ogrzewa go znacznie powyżej temperatury przejścia 564 ° C (1047 ° F) do około 620 ° C (1 148 ° F). Szkło jest następnie szybko chłodzone z wymuszonymi przeciągami powietrza, podczas gdy część wewnętrzna pozostaje swobodna pływanie przez krótki czas.
Alternatywny proces chemiczny jest zmuszanie warstwy powierzchniowej szkła o grubości co najmniej 0,1 mm do kompresji przez wymianę jonów sodu na powierzchni szklanej z jonami potasowymi (które są o 30% większe), poprzez zanurzenie szkła do kąpieli stopionego azotanu potasu. Chemiczne hartowanie powoduje zwiększenie wytrzymałości w porównaniu z temperamentem termicznym i można go zastosować do szklanych przedmiotów o złożonych kształtach.
Wady
Hartowane szkło należy wyciąć na rozmiar lub nacisnąć, aby kształtować się przed temperamentem i nie można go ponownie zrobić po temperamencie. Polerowanie krawędzi lub otworów wiertniczych w szkle odbywa się przed rozpoczęciem procesu temperamentu. Ze względu na zrównoważone naprężenia w szkle uszkodzenie każdej części ostatecznie spowoduje, że szkło rozbije się w miniaturę - wielkości kawałków. Szkło jest najbardziej podatne na pęknięcie z powodu uszkodzenia krawędzi szkła, gdzie naprężenie rozciągające jest największe, ale rozbicie może również wystąpić w przypadku twardego uderzenia na środku szklanej paneli lub jeśli uderzenie jest skoncentrowane (na przykład, uderzając szkło za pomocą stwardniałego punktu).
Używanie szkła hartowanego może stanowić ryzyko bezpieczeństwa w niektórych sytuacjach ze względu na tendencję szklanki do całkowitego rozbicia po twardym uderzeniu, a nie pozostawienie odłamków w ramie okiennej.
Powierzchnia hartowanego szkła wykazuje fale powierzchniowe spowodowane kontaktem z spłaszczającymi wałkami, jeśli powstała przy użyciu tego procesu. Ta falność jest znaczącym problemem w produkcji cienkich warstw ogniw słonecznych. Proces gier pływakowych może być stosowany do zapewnienia niskich arkuszy zniekształceń o bardzo płaskich i równoległych powierzchniach jako alternatywę dla różnych zastosowań szklających.
Wady siarczku niklu mogą powodować spontaniczne pękanie szklanego szklanego lata po jego produkcji.