Temperovaný pohár
Temperované alebo tvrdené sklo je typ bezpečnostného skla spracovaného kontrolovanými tepelnými alebo chemickými ošetreniami, aby sa zvýšila jeho pevnosť v porovnaní s normálnym sklom. Temperovanie vkladá vonkajšie povrchy do kompresie a vnútra do napätia. Takéto napätia spôsobujú, že sklo, keď sa zlomí, sa rozpadne na malé granulované kúsky namiesto toho, aby sa rozštiepil do zubatých črepov ako doskové sklo (a.k.a. Žíhané sklo). Granulované kúsky je menej pravdepodobné, že spôsobia zranenie.
V dôsledku jeho bezpečnosti a pevnosti sa temperované sklo používa v rôznych náročných aplikáciách, vrátane okien osobných vozidiel, sprchovacích dverí, architektonických sklenených dverí a stolov, zásobníkov chladničky, chráničov obrazovky mobilných telefónov, ako súčasť nepriestrelného skla, pre potápačské masky a rôzne typy dosiek a riadu.
Vlastnosti
Temperované sklo je asi štyrikrát silnejšie ako žíhané („bežné“) sklo. Väčšia kontrakcia vnútornej vrstvy počas výroby indukuje tlakové napätia na povrchu skla vyváženého ťahovým napätím v tele skla. Plne temperované 6 - mm hrubé sklo musí mať buď minimálnu povrchovú kompresiu 69 MPa (10 000 psi) alebo kompresiu okrajov najmenej 67 MPa (9 700 psi). Aby sa to považovalo za bezpečnostné sklo, povrchové tlakové napätie by malo prekročiť 100 megapascalov (15 000 psi). V dôsledku zvýšeného povrchového napätia, ak je sklo niekedy rozbité, rozpadne sa iba na malé kruhové kúsky na rozdiel od ostrých zubatých črepov. Vďaka tejto charakteristike je temperované sklo bezpečné pre vysoké aplikácie tlaku a výbuchu.
Je to toto tlakové povrchové napätie, ktoré dodáva temperovanú sklo zvýšenú pevnosť. Dôvodom je, že žíhané sklo, ktoré nemá takmer žiadne vnútorné napätie, zvyčajne tvorí mikroskopické povrchové praskliny a v neprítomnosti povrchovej kompresie, akékoľvek aplikované napätie na sklo spôsobuje napätie na povrchu, ktoré môže viesť k šíreniu trhlín. Akonáhle sa trhlina začne šíriť, napätie sa ďalej koncentruje na špičke trhliny, čo spôsobuje, že sa šíri rýchlosťou zvuku v materiáli. V dôsledku toho je žíhané sklo krehké a rozdeľuje sa na nepravidelné a ostré kúsky. Na druhej strane tlakové napätia na temperovanom skle obsahujú chybu a zabránia jeho šíreniu alebo expanzii.
Pred temperovaním sa musí vykonať akékoľvek rezanie alebo mletie. Rezanie, mletie a ostré nárazy po temperovaní spôsobia zlomenie skla.
Vzorec kmeňa, ktorý je výsledkom temperovania, je možné pozorovať sledovaním optického polarizátora, ako je napríklad pár polarizačných slnečných okuliarov.
Využívanie
Temperované sklo sa používa, keď sú dôležitými úvahami pevnosť, tepelný odpor a bezpečnosť. Napríklad osobné vozidlá majú všetky tri požiadavky. Keďže sú uložené vonku, sú vystavené neustálemu zahrievaniu a ochladzovaniu, ako aj dramatickým zmenám teploty počas celého roka. Okrem toho musia vydržať malé dopady z cestných zvyškov, ako sú kamene, ako aj cestné nehody. Pretože veľké, ostré sklenené črepy by predstavovali ďalšie a neprijateľné nebezpečenstvo pre cestujúcich, používa sa temperované sklo, takže ak sú zlomené, kusy sú tupé a väčšinou neškodné. Čelné sklo alebo čelné sklo je namiesto toho vyrobené z laminovaného skla, ktoré sa nebude rozbiť na kúsky, keď sú rozbité, zatiaľ čo bočné okná a zadné čelné sklo sú zvyčajne temperované sklo.
Medzi ďalšie typické aplikácie temperovaného skla patrí:

• Balkónový dvere
• Atletické zariadenia
• Bazéna
• Fasáda
• Sprchové dvere a kúpeľne
• Výstavné oblasti a displeje
• Počítačové veže alebo prípady

Budovy a stavby
Temperované sklo sa tiež používa v budovách pre nedotknuté zostavy (napríklad bezrámové sklenené dvere), štrukturálne zaťažené aplikácie a akékoľvek ďalšie aplikácie, ktoré by sa stali nebezpečnými v prípade ľudského nárazu. Stavebné kódy v Spojených štátoch vyžadujú temperované alebo laminované sklo v niekoľkých situáciách vrátane niektorých svetlíkov, blízko dverí a schodov, veľkých okien, okien, ktoré siahajú blízko úrovne podlahy, posuvné dvere, výťahy, prístupové panely hasičského zboru a blízko bazénov.
Domácnosť
Temperované sklo sa používa aj v domácnosti. Niektoré bežné domáce nábytok a spotrebiče, ktoré používajú temperované sklo, sú bezrámové sprchové dvere, vrcholy sklenených stolov, sklenené police, sklo skrinky a sklo na krby.
Potravinárske služby
„Okraj - temperované“ naznačuje, že obmedzená plocha, ako napríklad okraj skla alebo taniera, je temperovaný a je obľúbený v stravovacích službách. Existujú však aj špecializovaní výrobcovia, ktorí ponúkajú plne temperované/pevné riešenie nápoja, ktoré môže priniesť zvýšené výhody vo forme pevnosti a odolnosti proti tepelnému nárazu. V niektorých krajinách sú tieto výrobky špecifikované na miestach, ktoré vyžadujú zvýšenú úroveň výkonnosti alebo majú požiadavku na bezpečnejšie sklo v dôsledku intenzívneho použitia.
Temperované sklo tiež zaznamenalo zvýšené využitie v baroch a krčmách, najmä v Spojenom kráľovstve a Austrálii, aby sa zabránilo používaniu rozbitého skla ako zbrane. Výrobky z temperovaného skla sa nachádzajú v hoteloch, baroch a reštauráciách na zníženie rozbitia a zvýšenie bezpečnostných noriem.
Varenie a pečenie
Niektoré formy temperovaného skla sa používajú na varenie a pečenie. Medzi výrobcov a značky patria Glasslock, Pyrex, Corelle a Arc International. Toto je tiež typ skla používaného na dvere rúry.
Výroba
Temperované sklo je možné vyrobiť z žíhaného skla prostredníctvom procesu tepelného temperovania. Sklo sa umiestni na valčekový stôl a preberá ho cez pec, ktorá ju ohrieva výrazne nad teplotou prechodu 564 ° C (1 047 ° F) na približne 620 ° C (1 148 ° F). Sklo sa potom rýchlo ochladí s nútenými vzduchovými konceptmi, zatiaľ čo vnútorná časť zostáva voľná na krátku dobu.
Alternatívny proces tvrdenia chemikálie zahŕňa vynútenie povrchovej vrstvy skla najmenej 0,1 mm hrubej do kompresie výmenou iónov sodíkov v sklenenom povrchu s draselnými iónmi (ktoré sú o 30% väčšie), ponorením skla do kúpeľa roztaveného dusitálneho dusičnanu. Chemické tvrdenie vedie k zvýšenej húževnatosti v porovnaní s tepelným temperovaním a môže sa aplikovať na sklenené objekty komplexných tvarov.
Nevýhody
Temperované sklo musí byť narezané na veľkosť alebo stlačené, aby sa pred temperovaním tvarovali, a nemožno sa znova opracovať, akonáhle je temperovaný. Leštenie hrán alebo vŕtacích otvorov v skle sa vykonáva pred začiatkom tempomingového procesu. Kvôli vyváženému napätiu v skle bude poškodenie akejkoľvek časti nakoniec viesť k rozbitiu skla do kusov veľkosti miniatúry. Sklo je najviac náchylné na rozbitie v dôsledku poškodenia okraja skla, kde je ťahové napätie najväčšie, ale rozbitie sa môže vyskytnúť aj v prípade tvrdého nárazu v strede sklenenej tabuľky alebo ak je náraz koncentrovaný (napríklad, zasiahne sklo stvrdnutým bodom).
Použitie temperovaného skla môže v niektorých situáciách predstavovať bezpečnostné riziko kvôli tendencii skla úplne rozbiť po tvrdom náraze, namiesto toho, aby nechali črepy v rámci okna.
Povrch temperovaného skla vykazuje povrchové vlny spôsobené kontaktom s sploštenými valcami, ak sa vytvorilo pomocou tohto procesu. Táto vlna je významným problémom pri výrobe solárnych článkov tenkých filmov. Proces plavákového skla sa môže použiť na zabezpečenie nízkeho skreslenia listov s veľmi plochými a paralelnými povrchmi ako alternatívu pre rôzne aplikácie zasklenia.
Defekty sulfidu niklu môžu spôsobiť spontánne zlomenie temperovaného skla rokov po jeho výrobe.