σκληρυμένο γυαλί
Το σκληρυμένο ή σκληρυμένο γυαλί είναι ένας τύπος γυαλιού ασφαλείας που επεξεργάζεται με ελεγχόμενες θερμικές ή χημικές επεξεργασίες για να αυξήσει την αντοχή του σε σύγκριση με το κανονικό γυαλί.Η σκλήρυνση βάζει τις εξωτερικές επιφάνειες σε συμπίεση και τις εσωτερικές σε τάση.Τέτοιες τάσεις αναγκάζουν το γυαλί, όταν σπάσει, να θρυμματίζεται σε μικρά κοκκώδη κομμάτια αντί να θρυμματίζεται σε οδοντωτά θραύσματα όπως το γυαλί πλάκας (γνωστό και ως ανοπτημένο γυαλί).Τα κοκκώδη κομμάτια είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσουν τραυματισμό.
Ως αποτέλεσμα της ασφάλειας και της αντοχής του, το σκληρυμένο γυαλί χρησιμοποιείται σε ποικίλες απαιτητικές εφαρμογές, όπως παράθυρα επιβατικών οχημάτων, πόρτες ντους, αρχιτεκτονικές γυάλινες πόρτες και τραπέζια, δίσκους ψυγείου, προστατευτικά οθόνης κινητών τηλεφώνων, ως συστατικό αλεξίσφαιρου γυαλιού, για μάσκες κατάδυσης και διάφορα είδη πιάτων και μαγειρικών σκευών.
Ιδιότητες
Το σκληρυμένο γυαλί είναι περίπου τέσσερις φορές ισχυρότερο από το ανοπτημένο ("κανονικό") γυαλί.Η μεγαλύτερη συστολή του εσωτερικού στρώματος κατά την κατασκευή προκαλεί θλιπτικές τάσεις στην επιφάνεια του γυαλιού που εξισορροπούνται από τάσεις εφελκυσμού στο σώμα του γυαλιού.Το πλήρως σκληρυμένο γυαλί πάχους 6 mm πρέπει να έχει είτε ελάχιστη επιφανειακή συμπίεση 69 MPa (10 000 psi) είτε συμπίεση άκρων τουλάχιστον 67 MPa (9 700 psi).Για να θεωρηθεί γυαλί ασφαλείας, η επιφανειακή θλιπτική τάση πρέπει να υπερβαίνει τα 100 megapascal (15.000 psi).Ως αποτέλεσμα της αυξημένης επιφανειακής τάσης, εάν το γυαλί σπάσει ποτέ, σπάει μόνο σε μικρά κυκλικά κομμάτια σε αντίθεση με τα αιχμηρά οδοντωτά θραύσματα.Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά το σκληρυμένο γυαλί ασφαλές για εφαρμογές υψηλής πίεσης και αντιεκρηκτικές εφαρμογές.
Αυτή η συμπιεστική επιφανειακή τάση είναι που δίνει στο σκληρυμένο γυαλί αυξημένη αντοχή.Αυτό οφείλεται στο ότι το ανοπτημένο γυαλί, το οποίο δεν έχει σχεδόν καμία εσωτερική τάση, συνήθως σχηματίζει μικροσκοπικές επιφανειακές ρωγμές και ελλείψει επιφανειακής συμπίεσης, οποιαδήποτε εφαρμοζόμενη τάση στο γυαλί προκαλεί τάση στην επιφάνεια, η οποία μπορεί να οδηγήσει στη διάδοση της ρωγμής.Μόλις αρχίσει να διαδίδεται μια ρωγμή, η τάση συγκεντρώνεται περαιτέρω στην άκρη της ρωγμής, προκαλώντας τη διάδοση της με την ταχύτητα του ήχου στο υλικό.Κατά συνέπεια, το ανοπτημένο γυαλί είναι εύθραυστο και σπάει σε ακανόνιστα και αιχμηρά κομμάτια.Από την άλλη πλευρά, οι θλιπτικές τάσεις σε ένα σκληρυμένο γυαλί περιέχουν το ελάττωμα και εμποδίζουν τη διάδοση ή τη διαστολή του.
Οποιαδήποτε κοπή ή λείανση πρέπει να γίνει πριν από το σκλήρυνση.Το κόψιμο, το τρίψιμο και οι αιχμηρές κρούσεις μετά τη σκλήρυνση θα προκαλέσουν θραύση του γυαλιού.
Το μοτίβο καταπόνησης που προκύπτει από τη σκλήρυνση μπορεί να παρατηρηθεί με προβολή μέσω ενός οπτικού πολωτή, όπως ένα ζευγάρι πολωτικά γυαλιά ηλίου.
Χρήσεις
Το σκληρυμένο γυαλί χρησιμοποιείται όταν η αντοχή, η θερμική αντίσταση και η ασφάλεια είναι σημαντικά ζητήματα.Τα επιβατικά οχήματα, για παράδειγμα, έχουν και τις τρεις απαιτήσεις.Δεδομένου ότι αποθηκεύονται σε εξωτερικούς χώρους, υπόκεινται σε συνεχή θέρμανση και ψύξη καθώς και σε δραματικές αλλαγές θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του έτους.Επιπλέον, πρέπει να αντέχουν μικρές κρούσεις από οδικά συντρίμμια όπως πέτρες καθώς και τροχαία ατυχήματα.Επειδή τα μεγάλα, αιχμηρά θραύσματα γυαλιού θα αποτελούσαν πρόσθετο και απαράδεκτο κίνδυνο για τους επιβάτες, χρησιμοποιείται σκληρυμένο γυαλί έτσι ώστε, εάν σπάσουν, τα κομμάτια να είναι αμβλύ και κυρίως αβλαβές.Το παρμπρίζ ή το παρμπρίζ είναι κατασκευασμένο από πλαστικοποιημένο γυαλί, το οποίο δεν θα σπάσει σε κομμάτια όταν σπάσει, ενώ τα πλαϊνά παράθυρα και το πίσω παρμπρίζ είναι συνήθως σκληρυμένο γυαλί.
Άλλες τυπικές εφαρμογές του σκληρυμένου γυαλιού περιλαμβάνουν:

  • Μπαλκονόπορτες
  • Αθλητικές εγκαταστάσεις
  • Πισίνες
  • Προσόψεις
  • Πόρτες ντους και χώροι μπάνιου
  • Εκθεσιακοί χώροι και εκθέσεις
  • Πύργοι ή θήκες υπολογιστών

Κτίρια και κατασκευές
Το σκληρυμένο γυαλί χρησιμοποιείται επίσης σε κτίρια για συγκροτήματα χωρίς πλαίσιο (όπως γυάλινες πόρτες χωρίς πλαίσιο), εφαρμογές με δομικά φορτία και οποιαδήποτε άλλη εφαρμογή που θα μπορούσε να γίνει επικίνδυνη σε περίπτωση ανθρώπινης πρόσκρουσης.Οι οικοδομικοί κώδικες στις Ηνωμένες Πολιτείες απαιτούν σκληρυμένο ή πλαστικοποιημένο γυαλί σε πολλές περιπτώσεις, όπως μερικούς φεγγίτες, κοντά σε πόρτες και σκάλες, μεγάλα παράθυρα, παράθυρα που εκτείνονται κοντά στο επίπεδο του δαπέδου, συρόμενες πόρτες, ανελκυστήρες, πάνελ πρόσβασης πυροσβεστικής υπηρεσίας και κοντά σε πισίνες.
Οικιακές χρήσεις
Το σκληρυμένο γυαλί χρησιμοποιείται επίσης στο σπίτι.Μερικά κοινά οικιακά έπιπλα και συσκευές που χρησιμοποιούν σκληρυμένο γυαλί είναι πόρτες ντους χωρίς πλαίσιο, γυάλινες επιφάνειες τραπεζιών, γυάλινα ράφια, γυαλί ντουλαπιών και γυαλί για τζάκια.
Υπηρεσία Τροφίμων
Το "Rim-tempered" υποδηλώνει ότι μια περιορισμένη περιοχή, όπως το χείλος του ποτηριού ή του πιάτου, είναι μετριασμένη και είναι δημοφιλής στην υπηρεσία φαγητού.Ωστόσο, υπάρχουν επίσης εξειδικευμένοι κατασκευαστές που προσφέρουν μια πλήρως σκληρυμένη/σκληρυμένη λύση ποτών που μπορεί να αποφέρει αυξημένα οφέλη με τη μορφή αντοχής και αντοχής σε θερμικό σοκ.Σε ορισμένες χώρες αυτά τα προϊόντα καθορίζονται σε χώρους που απαιτούν αυξημένα επίπεδα απόδοσης ή απαιτούν ένα ασφαλέστερο ποτήρι λόγω έντονης χρήσης.
Το σκληρυμένο γυαλί έχει επίσης δει αυξημένη χρήση σε μπαρ και παμπ, ιδιαίτερα στο Ηνωμένο Βασίλειο και την Αυστραλία, για να αποτραπεί η χρήση σπασμένου γυαλιού ως όπλο.Τα προϊόντα από σκληρυμένο γυαλί μπορούν να βρεθούν σε ξενοδοχεία, μπαρ και εστιατόρια για να μειώσουν τα σπασίματα και να αυξήσουν τα πρότυπα ασφαλείας.
Μαγείρεμα και ψήσιμο
Ορισμένες μορφές σκληρυμένου γυαλιού χρησιμοποιούνται για το μαγείρεμα και το ψήσιμο.Οι κατασκευαστές και τα εμπορικά σήματα περιλαμβάνουν τα Glasslock, Pyrex, Corelle και Arc International.Αυτός είναι επίσης ο τύπος γυαλιού που χρησιμοποιείται για τις πόρτες του φούρνου.
Βιομηχανοποίηση
Το σκληρυμένο γυαλί μπορεί να κατασκευαστεί από ανοπτημένο γυαλί μέσω μιας διαδικασίας θερμικής σκλήρυνσης.Το γυαλί τοποθετείται σε ένα κυλινδρικό τραπέζι, περνώντας το από έναν φούρνο που το θερμαίνει πολύ πάνω από τη θερμοκρασία μετάβασής του από 564 °C (1.047 °F) σε περίπου 620 °C (1.148 °F).Στη συνέχεια, το γυαλί ψύχεται ταχέως με αναγκαστικά ρεύματα αέρα, ενώ το εσωτερικό τμήμα παραμένει ελεύθερο να ρέει για μικρό χρονικό διάστημα.
Μια εναλλακτική διαδικασία χημικής σκλήρυνσης περιλαμβάνει την πίεση ενός επιφανειακού στρώματος γυαλιού πάχους τουλάχιστον 0,1 mm σε συμπίεση με ανταλλαγή ιόντων των ιόντων νατρίου στην επιφάνεια του γυαλιού με ιόντα καλίου (τα οποία είναι 30% μεγαλύτερα), με βύθιση του γυαλιού σε ένα λουτρό λιωμένο νιτρικό κάλιο.Η χημική σκλήρυνση έχει ως αποτέλεσμα αυξημένη σκληρότητα σε σύγκριση με τη θερμική σκλήρυνση και μπορεί να εφαρμοστεί σε γυάλινα αντικείμενα πολύπλοκων σχημάτων.
Μειονεκτήματα
Το σκληρυμένο γυαλί πρέπει να κοπεί στο μέγεθος ή να πιεστεί για να διαμορφωθεί πριν από τη σκλήρυνση και δεν μπορεί να ξαναδουλευτεί αφού σκληρυνθεί.Το γυάλισμα των άκρων ή η διάνοιξη οπών στο γυαλί πραγματοποιείται πριν ξεκινήσει η διαδικασία σκλήρυνσης.Λόγω των ισορροπημένων τάσεων στο γυαλί, η ζημιά σε οποιοδήποτε τμήμα θα έχει ως αποτέλεσμα τελικά να σπάσει το γυαλί σε κομμάτια μεγέθους μικρογραφίας.Το γυαλί είναι πιο ευαίσθητο στο σπάσιμο λόγω ζημιάς στην άκρη του γυαλιού, όπου η τάση εφελκυσμού είναι η μεγαλύτερη, αλλά μπορεί επίσης να θρυμματιστεί σε περίπτωση σκληρής πρόσκρουσης στο μέσο του υαλοπίνακα ή εάν η πρόσκρουση είναι συγκεντρωμένη (για παράδειγμα, χτυπώντας το γυαλί με ένα σκληρυμένο σημείο).
Η χρήση σκληρυμένου γυαλιού μπορεί να εγκυμονεί κινδύνους για την ασφάλεια σε ορισμένες περιπτώσεις, λόγω της τάσης του γυαλιού να θρυμματίζεται τελείως μετά από ισχυρή πρόσκρουση αντί να αφήνει θραύσματα στο πλαίσιο του παραθύρου.
Η επιφάνεια του σκληρυμένου γυαλιού εμφανίζει επιφανειακά κύματα που προκαλούνται από την επαφή με κυλίνδρους ισοπέδωσης, εάν έχει σχηματιστεί χρησιμοποιώντας αυτή τη διαδικασία.Αυτό το κυματισμό είναι ένα σημαντικό πρόβλημα στην κατασκευή ηλιακών κυψελών λεπτής μεμβράνης.Η διαδικασία γυαλιού επίπλευσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή φύλλων χαμηλής παραμόρφωσης με πολύ επίπεδες και παράλληλες επιφάνειες ως εναλλακτική λύση για διαφορετικές εφαρμογές υαλοπινάκων.
Τα ελαττώματα θειούχου νικελίου μπορεί να προκαλέσουν αυθόρμητο σπάσιμο του σκληρυμένου γυαλιού χρόνια μετά την κατασκευή του.


Ώρα ανάρτησης: Ιουλ-20-2020