钢化玻璃的特性和用途

钢化玻璃又称强化玻璃，它是用物理的或化学的方法，在玻璃表面上形成一个压应力层，玻璃本身具有较高的抗压强度，不会造成破坏。当玻璃受到外力作用时，这个压力层可将部分拉应力抵消，避免玻璃的碎裂，虽然钢化玻璃内部处于较大的拉应力状态，但玻璃的内部无缺陷存在，不会造成破坏，从而达到提高玻璃强度的目的。

1.钢化玻璃的分类

钢化玻璃按生产方法分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃两种；按钢化范围分为全钢化玻璃、半钢化玻璃、区域钢化玻璃等；按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃；按碎片状态分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类。

2.钢化玻璃的制作

钢化玻璃是平板玻璃的二次加工产品，钢化玻璃的加工可分为物理钢化法和化学钢化法。

（1）物理钢化 物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃，它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度（600℃）时，通过自身的形变消除内部应力，然后将玻璃移出加热炉，再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温，即可制得钢化玻璃。这种玻璃处于内部受拉、外部受压的应力状态，一旦局部发生破损，便会发生应力释放。钢化玻璃破碎时出现网状裂纹或破碎成无数小块，这些小的碎片没有尖锐棱角，不易伤人，如图7-5所示。

图7-5 钢化玻璃

（2）化学钢化 化学钢化玻璃是通过改变玻璃表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般是应用离子交换法进行钢化。其方法是将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃，浸入到熔融状态的锂（Li+）盐中，使玻璃表层的Na+或K+离子与Li+离子发生交换，表面形成Li+离子交换层，由于Li+的膨胀系数小于Na+、K+离子，从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大，当冷却到常温后，玻璃便同样处于内层受拉、外层受压的状态，其效果类似于物理钢化玻璃。(www.xing528.com)

3.钢化玻璃的性质

（1）强度高 钢化玻璃强度高，其抗压强度可达125MPa以上，比普通玻璃大4～5倍；抗冲击强度也很高。

（2）弹性好 钢化玻璃的弹性比普通玻璃大得多，一块1200mm×350mm×6mm的钢化玻璃，受力后可发生达100mm的弯曲挠度，当外力撤除后，仍能恢复原状，而普通玻璃弯曲变形只能有几毫米。

（3）热稳定性好 钢化玻璃在受急冷急热时，不易发生炸裂。这是因为钢化玻璃的压应力可抵消一部分因急冷急热产生的拉应力之故。钢化玻璃耐热冲击，最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化。

4.钢化玻璃的应用

由于钢化玻璃具有较好的机械性能和热稳定性，所以在建筑工程、交通工具及其他领域内得到广泛的应用。平板钢化玻璃常用作建筑物的门窗、隔墙、幕墙及橱窗、家具、阳台楼梯栏板等；还适用于餐桌、浴室玻璃房等急冷急热的部位以及制作防弹玻璃。曲面玻璃常用于汽车、火车及飞机等方面。半钢化玻璃主要用作暖房、温室及隔墙等的玻璃窗。区域钢化玻璃主要用作汽车的风挡玻璃。

使用时应注意的是钢化玻璃不能切割、磨削，边角不能碰击挤压，需按现成的尺寸规格选用或提出具体设计图样进加工定制。用于大面积的玻璃幕墙的玻璃在钢化上要予以控制，选择半钢化玻璃，即其应力不能过大，以避免受风荷载引起振动而自爆。此外，钢化玻璃在使用过程中严禁溅上火花。否则，当其再经受风压或振动时，伤痕将会逐渐扩展，导致破碎。有防火要求的门窗玻璃和可能受到碰撞的部位不宜使用钢化玻璃。

根据所用的玻璃原片不同，可制成普通钢化玻璃、吸热钢化玻璃、彩色钢化玻璃、钢化中空玻璃等。