Загартоване скло
Загартоване або посилене скло - це тип захисного скла, обробленого контрольованим тепловим або хімічним обробкою, щоб збільшити його міцність порівняно з звичайним склом. Твердіння вкладає зовнішні поверхні в стиснення та внутрішній час у напругу. Такі напруги викликають скло, коли розбиваються, розсипатися в невеликі зернисті шматки замість того, щоб розщеплюватися в зубчасті осколки, як це робить скло (а.к.а. відпаленого скла). Грінні шматки рідше спричиняють травми.
Внаслідок своєї безпеки та сили загартоване скло використовується в різних вимогливих додатках, включаючи вікна пасажирських транспортних засобів, душові двері, архітектурні скляні двері та столи, підноси для холодильника, захисники мобільних телефонів, як компонент куленепробиткового скла, для дайвінг -масок та різні типи табличок та посуд.
Властивості
Загартоване скло приблизно в чотири рази сильніше, ніж відпалене ("звичайне") скло. Більше скорочення внутрішнього шару під час виробництва викликає стислі напруги на поверхні скла, збалансованого при розтягуванні напруги в тілі скла. Повністю загартоване скло товщиною 6 - мм повинно мати мінімальне поверхневе стиснення 69 МПа (10 000 фунтів на кв. Дюйм), або стиснення краю не менше 67 МПа (9 700 фунтів на дюйм). Щоб його вважали за захисне скло, поверхневе стиснення напруги повинно перевищувати 100 мегапаскалів (15 000 фунтів на дюйм). В результаті посиленого поверхневого напруження, якщо скло коли -небудь розбито, вона розбивається лише на невеликі кругові шматочки на відміну від гострих зубчастих осколків. Ця характеристика робить загартоване скло безпечним для високого - застосування тиску та вибуху.
Саме цей стислий поверхневий стрес надає збільшенню міцності на загартоване скло. Це пояснюється тим, що відпалене скло, яке майже не має внутрішнього напруги, зазвичай утворює мікроскопічні поверхневі тріщини, а за відсутності поверхневого стиснення будь -яке нанесене натяг до скла викликає натяг на поверхні, що може спричинити розповсюдження тріщин. Після того, як тріщина починає поширюватися, натягу далі зосереджується на кінчику тріщини, внаслідок чого він поширюється зі швидкістю звуку в матеріалі. Отже, відпалене скло крихке і розбивається на нерегулярні та гострі шматочки. З іншого боку, напруження стискаючі на загартованому склі містять недолік і запобігають його поширенню або розширенню.
Будь -яке різання або шліфування потрібно робити перед загартуванням. Різання, шліфування та різкі удари після загартування призведе до перелому скла.
Шаблон деформації, що виникає внаслідок загартування, можна спостерігати шляхом огляду через оптичний поляризатор, наприклад, пару поляризуючих сонцезахисних окулярів.
Використання
Загартоване скло використовується, коли міцність, тепловий опір та безпека є важливими міркуваннями. Наприклад, пасажирські транспортні засоби мають усі три вимоги. Оскільки вони зберігаються на відкритому повітрі, вони піддаються постійному нагріву та охолодженню, а також різких змін температури протягом року. Більше того, вони повинні витримати невеликі наслідки від дорожніх сміття, таких як камені, а також дорожні ДТП. Оскільки великі гострі скляні осколки представляли б додаткову і неприйнятну небезпеку для пасажирів, загартоване скло використовується так, що якщо їх розбивають, шматочки тупих і переважно нешкідливих. Натомість лобове скло або лобове скло виготовляється з ламінованого скла, яке не буде розбито на шматки, коли розбиваються, коли бічні вікна та заднє лобове скло, як правило, загартоване скло.
Інші типові застосування загартованого скла включають:

• Балконні двері
• Атлетичні споруди
• Басейни
• Фасади
• Душові двері та ділянки ванної кімнати
• Виставкові зони та експозиції
• Комп'ютерні вежі або випадки

Будівлі та споруди
Загартоване скло також використовується в будівлях для немазних вузлів (таких як безкаркасні скляні двері), структурно завантажені програми та будь -яке інше застосування, яке стане небезпечним у разі впливу людини. Будівельні коди в Сполучених Штатах потребують загартованого або ламінованого скла в декількох ситуаціях, включаючи деякі світильники, поблизу дверних прорізів та сходів, великі вікна, вікна, що простягаються близько до рівня підлоги, розсувні двері, ліфти, панелі доступу до пожежної частини та біля басейнів.
Домашнє використання
Загартоване скло також використовується в будинку. Деякі поширені побутові меблі та прилади, які використовують загартоване скло, - це безкаркасні двері для душу, скляні столові топи, скляні полиці, скло шафи та скло для камінів.
Продовольчий сервіс
"RIM - загартовано" вказує на те, що обмежена область, така як ободок скла або тарілки, загартована і популярна в обслуговуванні їжі. Однак є також виробники спеціалістів, які пропонують повністю загартоване/посилене рішення для напоїв, які можуть принести підвищену перевагу у вигляді міцності та стійкості до термічного удару. У деяких країнах ці продукти визначаються на місцях, які потребують підвищення рівня продуктивності або мають вимогу до безпечнішого скла через інтенсивне використання.
Загартоване скло також побачило збільшення використання в барі та пабах, особливо у Сполученому Королівстві та Австралії, щоб запобігти використанню розбитого скла як зброї. Шаблоні скляні вироби можна знайти в готелях, барів та ресторанах для зменшення поломки та підвищення стандартів безпеки.
Приготування їжі та випічки
Деякі форми загартованого скла використовуються для приготування їжі та випічки. Виробники та бренди включають Glasslock, Pyrex, Corelle та Arc International. Це також тип скла, що використовується для дверей духовки.
Виробництво
Загартоване скло можна виготовити з відпаленого скла через тепловий процес загартування. Скло розміщується на роликовий стіл, проводячи його через піч, яка нагріває її набагато вище температури переходу 564 ° C (1,047 ° F) до приблизно 620 ° C (1,148 ° F). Потім скло швидко охолоджується з примусовим повітрям, а внутрішня порція залишається вільною, щоб вони протікали на короткий час.
Альтернативний процес хімічного посилення передбачає примушування поверхневого шару скла не менше 0,1 мм товщиною до стиснення шляхом іонного обміну іонами натрію на скляній поверхні іонами калію (які на 30% більші), зануреним склом у ванну розплавленого калію нітату. Хімічне посилення призводить до підвищення міцності порівняно з тепловим загартуванням і може бути застосовано до скляних предметів складних форм.
Недоліки
Загартоване скло повинно бути вирізане на розмір або натиснути на форму перед загартуванням, і не можна переробити після загартованості. Полішання країв або свердління отворів у склі проводиться до початку процесу загартування. Через збалансовані напруги в склі пошкодження будь -якої порції врешті -решт призведе до того, що скло руйнується в мініатюри - розміри шматочків. Скло найбільш сприйнятливе до поломки через пошкодження краю скла, де напруга на розрив є найбільшим, але розбиття може відбутися і в разі жорсткого удару посередині скляної панелі або якщо удар зосереджений (наприклад, вражаючи склянку загартованою точкою).
Використання загартованого скла може становити ризик безпеки в деяких ситуаціях через тенденцію скла, щоб повністю розбиватися при жорсткому ударі, а не залишати осколки у віконній рамі.
Поверхня загартованого скла виявляє поверхневі хвилі, спричинені контактом з сплющувальними валиками, якщо вона була утворена за допомогою цього процесу. Ця хвилястість є важливою проблемою у виробництві тонких плівкових сонячних батарей. Процес Float Glass може бути використаний для забезпечення низьких - аркушів спотворень дуже плоскими та паралельними поверхнями як альтернатива для різних застосувань склянки.
Дефекти сульфіду нікелю можуть спричинити спонтанне поломку загартованого скла через роки після його виготовлення.