Onderzoek naar het onderscheid tussen fysisch temperen en chemisch versterkend glas

Invoering:

Glas is een integraal onderdeel van ons leven geworden en vindt toepassingen in verschillende domeinen, zoals elektronica, meubels, constructie en transport. Terwijl glas een diepgaande verwerking ondergaat om producten als AG-glas, AR-glas en decoratief glas te produceren, ontstaat er een vraag naar meer sterkte en veiligheid. Dit is waar gehard glas, met name AG-glas, een rol speelt en betere bescherming biedt wanneer het in afgewerkte apparaten wordt geïntegreerd.

 

Laten we ons verdiepen in de verschillen tussen fysieke tempering (aangeduid als "PT") en chemische versterking (aangeduid als "CS") van AG-glas om een ​​beter begrip te krijgen:

 

Fysisch temperen: kracht door gecontroleerde koeling

PT omvat het veranderen van de fysieke eigenschappen en het gedrag van glas zonder de elementaire samenstelling ervan te veranderen. Door het glas snel af te koelen bij hoge temperaturen, ondergaat het oppervlak een snelle samentrekking, waardoor drukspanning ontstaat. Ondertussen koelt de kern langzamer af, wat resulteert in trekspanningen. Deze combinatie zorgt voor een hogere algehele sterkte van het glas. De koelintensiteit heeft een directe invloed op de sterkte van het glas, waarbij hogere koelsnelheden resulteren in een grotere sterkte.

Chemische versterking: samenstelling aanpassen voor veerkracht

CS daarentegen verandert de elementaire samenstelling van het glas. Het maakt gebruik van een ionenuitwisselingsproces bij lage temperatuur, waarbij kleinere ionen in het glasoppervlak worden vervangen door grotere ionen uit een oplossing. Zo kunnen lithiumionen in het glas worden uitgewisseld met kalium- of natriumionen uit de oplossing. Deze ionenuitwisseling creëert drukspanning op het glasoppervlak, evenredig met het aantal uitgewisselde ionen en de diepte van de oppervlaktelaag. CS is bijzonder effectief voor het verbeteren van de sterkte van dun glas, inclusief gebogen of gevormd glas.

Verwerkingsparameters:

Fysiek temperen:

Verwerkingstemperatuur: Meestal uitgevoerd bij temperaturen tussen 600 graden en 700 graden (dicht bij het glasverwekingspunt).

Verwerkingsprincipe: Snelle afkoeling leidt tot drukspanning in de glazen binnenkant.

Chemische versterking:

Verwerkingstemperatuur: Uitgevoerd bij temperaturen variërend van 400 graden tot 450 graden.

Verwerkingsprincipe: Ionenuitwisseling van kleinere ionen in het glasoppervlak met grotere ionen uit een oplossing, gevolgd door afkoelen om drukspanning te induceren.

4. Verwerkingsdikte:

Fysisch temperen: geschikt voor glasdiktes van 3 mm tot 35 mm. Huishoudelijke apparatuur richt zich vaak op het temperen van glas met een dikte van ongeveer 3 mm en meer.

Chemische versterking: Effectief voor glasdiktes variërend van 0,15 mm tot 50 mm, waardoor het vooral geschikt is voor het versterken van glas met een dikte van 5 mm of minder. Het blijkt een waardevolle methode te zijn voor het versterken van onregelmatig gevormd dun glas, vooral glas onder de 3 mm.

 

Voordelen:

Fysieke tempering Kosteneffectief: PT is een kosteneffectievere methode, waardoor deze geschikt is voor productie op grote schaal.

Hoge mechanische sterkte: PT resulteert in glas met uitstekende mechanische sterkte, thermische schokbestendigheid (bestand tegen temperaturen tot 287,78 graden) en hoge thermische gradiëntweerstand (kan veranderingen tot 204,44 graden verdragen).

Veiligheidsverbetering: Windgekoeld gehard glas versterkt niet alleen de mechanische sterkte, maar valt bij breuk ook in kleine fragmenten uiteen, waardoor het risico op letsel wordt verminderd.

 

 

Chemische versterking:

Hoge sterkte en uniforme spanningsverdeling: CS produceert glas met een aanzienlijk hogere sterkte dan gewoon glas (5-10 keer sterker), verhoogde buigsterkte (3-5 keer sterker) en verbeterde slagvastheid (5-10 maal veerkrachtiger). CS biedt verbeterde sterkte en veiligheid vergeleken met PT voor glas van dezelfde dikte.

Superieure stabiliteit en vormbaarheid: CS zorgt voor een uniforme spanningsverdeling, stabiliteit en dimensionale integriteit. Het behoudt zijn vorm zonder vervorming of vervorming en veroorzaakt geen optische vervormingen. Het kan worden toegepast op glasproducten met verschillende complexe vormen, waaronder gebogen, cilindrische, doosvormige en platte ontwerpen.

Weerstand tegen thermische spanning: CS-behandeld glas vertoont een 2-3 keer grotere weerstand tegen snelle temperatuurveranderingen en is bestand tegen temperatuurverschillen van meer dan 150 graden zonder te breken of zelfexplosie.

Geschikt voor dun glas: CS is zeer effectief voor het versterken van glas met diktes variërend van {{0}},2 mm tot 5,0 mm. Het levert uitstekende resultaten op zonder dat het buigt of kromtrekt.

 

Nadelen:

Fysiek temperen:

Risico op zelfexplosie: Met PT behandeld glas kan zelfexplosie ervaren tijdens verwerking, opslag, transport, installatie of gebruik. Het tijdstip van zelfexplosie is onvoorspelbaar en kan ergens tussen de 1 en 5 jaar na de behandeling optreden. Zichtbare defecten in het glas, zoals stenen, deeltjes, belletjes, onzuiverheden, inkepingen, krassen of randdefecten, evenals zwavel-nikkel (NIS)-onzuiverheden en heterogene deeltjesinsluitingen, kunnen zelfexplosie veroorzaken.

Chemische versterking:

Hogere kosten: CS is duurder dan PT, met kosten die meerdere malen hoger zijn.

 

Toepassingen:

Fysiek temperen:

Op grote schaal gebruikt in toepassingen die een hoge mechanische sterkte en veiligheid vereisen, zoals vliesgevels, gevelramen, binnenwanden, meubels, huishoudelijke apparaten en scheidingswanden die zich in de buurt van intense warmtebronnen bevinden of onderhevig zijn aan snelle temperatuurveranderingen.

Chemische versterking:

Wordt voornamelijk toegepast in elektronische weergaveproducten zoals monitoren, televisies, tablets en smartphones als beschermende schermpanelen. Het biedt uitstekende weerstand tegen schade en impact.

 

Conclusie:

Zowel fysische temperings- als chemische versterkingstechnieken spelen een belangrijke rol bij het verbeteren van de sterkte en veiligheid van AG-glas. Fysisch temperen biedt kosteneffectieve opties met brede toepassingen, terwijl chemische versterking superieure sterkte, uniforme spanningsverdeling en uitstekende vervormbaarheid biedt, waardoor het een ideale keuze is voor dun glas en elektronische beeldschermen. Als u het onderscheid tussen deze twee methoden begrijpt, kunt u weloverwogen beslissingen nemen bij het selecteren van de meest geschikte aanpak op basis van specifieke vereisten en productkenmerken.