Ako vytvára sklo tlakové napätie prostredníctvom zahrievania a rýchleho ochladenia počas procesu temperovania?

V procese výroby temperovaného skla prechádza vnútorný stresový stav skla zásadnou zmenou prostredníctvom konkrétnych krokov procesu zahrievania a rýchleho chladenia, čo dáva zvýšené sklo vyššiu pevnosť a lepšiu odolnosť proti nárazu ako bežné sklo. Konkrétny proces je nasledujúci:
Vykurovacie štádium: Po prvé, obyčajné sklo sa zahrieva na teplotu blízko jeho zmäkčovacieho bodu, ktorý je zvyčajne okolo 700 ° C. Pri tejto vysokej teplote sa molekulárne a atómové štruktúry vo vnútri skla stávajú aktívnymi a začnú usporiadať usporiadanie a sklo postupne zjemňuje, ale jeho celkový tvar sa stále udržiava. Účelom tohto kroku je povoliť rovnomerné zahrievanie skleneného materiálu a pripraviť sa na následné rýchle chladenie.
Fáza rýchleho chladenia: Keď sklo dosiahne vopred určenú teplotu, okamžite sa ochladí rýchlo a rovnomerne. Tento krok je kľúčom k procesu temperovania. Pretože povrch skla je v priamejšom kontakte s chladiacim médiom (napríklad vzduch alebo voda), povrch sa ochladí oveľa rýchlejšie ako vo vnútri. Tento teplotný rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou úrovňou vedie k rôznym rýchlostiam tepelného zmršťovania: povrchová vrstva sa zmenšuje v dôsledku rýchleho chladenia, ale vnútorná strana si stále udržuje vyššiu teplotu a relatívne pomaly sa zmenšuje.
Tvorba napätia: V dôsledku rozdielu v rýchlosti chladenia medzi povrchom a vnútorným povrchom generuje povrch skla kompresiu (tlakové napätie) počas procesu chladenia, zatiaľ čo vnútro vytvára napätie (ťahové napätie) v dôsledku pomalšej kontrakcie. Toto rozdelenie vnútorných a vonkajších napätí je kľúčom k pevnosti temperovaného skla. Povrchové tlakové napätie môže odolávať vonkajšiemu nárazu a tlaku, zatiaľ čo vnútorné ťahové napätie zvyšuje celkovú štrukturálnu stabilitu skla.
Temperované sklo tvorí tlakové napätie na jeho povrchu a ťahové napätie vo vnútri jeho zahrievaním do blízkosti zmäkčovacieho bodu a potom ho rýchlo ochladí. Toto jedinečné rozloženie napätia poskytuje temperované sklo vyššiu pevnosť, lepšiu odolnosť proti nárazu a tepelnú stabilitu ako obyčajné sklo. Vďaka týmto charakteristikám je temperamentné sklo široko používané vo dverách a oknách, záclonových stenách, sklenených doskách, priečkaoch, sprchovacích miestnostiach a mnohých ďalších príležitostiach.

Aká metóda sa používa na proces chladenia v procese temperovania priehľadného temperovaného skla?

Proces chladenia v procese temperovania priehľadného temperovaného skla je kľúčovým krokom, ktorý priamo určuje výkon a kvalitu konečného produktu. V tomto procese používame technológiu rýchleho chladenia, známe tiež ako ochladenie alebo rýchle chladenie. Jadrom tejto metódy je rýchle odhalenie skla, ktoré sa zahrelo do bodu blízko bodu zmäkčovania (asi 700 ° C), do chladiaceho média, zvyčajne s vysokorýchlostným prúdom vzduchu alebo striekajúcou vodnou hmlou, aby sa dosiahlo rýchle ochladenie povrchu skla.
Účelom rýchleho chladenia je vytvorenie vrstvy tlakového napätia na povrchu skla rýchlymi zmenami teploty. Keď sa sklo zahrieva na vysokú teplotu, jeho molekulárna štruktúra sa uvoľní a vnútorné napätie má tendenciu vyvážiť. Počas procesu rýchleho chladenia sa však sklenený povrch rýchlo ochladzuje v dôsledku priameho kontaktu s chladiacim médiom a povrchové molekuly sa rýchlo stuhnú a vytvárajú hustú vrstvu tlakového napätia. Súčasne, v dôsledku hysterézy prenosu tepla vo vnútri skla je rýchlosť chladenia relatívne pomalá, čo vedie k ťahovému napätiu v stredovej vrstve. Tento jedinečný stav distribúcie napätia, tj kombinácia povrchového tlakového napätia a vnútorného ťahového napätia, poskytuje temperované sklo vynikajúce fyzikálne vlastnosti.
Po takomto ošetrení sa pevnosť priehľadného temperovaného skla výrazne zlepšila a vydrží väčšie vonkajšie sily a vplyvy bez toho, aby sa ľahko zlomili. Dokonca aj v prípade zlomenia bude temperované sklo tvoriť skôr nespočetné množstvo malých fragmentov ako ostré fragmenty, čo výrazne znižuje riziko poranenia ľudského tela a zlepšuje bezpečnosť používania. Okrem toho temperované sklo tiež udržiava vysokú priepustnosť a vynikajúcu odolnosť proti tepla, vďaka čomu je široko používaná vo dverách a oknách, stenách záclon, sklenených stolných doskách, sklenených priečkach, sprchových obrazovkách, sprchovacích miestnostiach a iných poliach.
V oblasti konštrukcie sa priehľadné temperované sklo často používa ako vonkajší materiál steny a stropu veľkých verejných budov, ako aj systém dverí a okien špičkových rezidencií z dôvodu vynikajúceho bezpečnostného výkonu a estetiky. V dizajne kúpeľne a nábytku je temperované sklo ideálnou voľbou pre sprchové miestnosti, umývacie dosky a rôzne panely na dvere nábytku kvôli svojim vodotesným, vlhkým a ľahko čistiteľným charakteristikám. V elektrickom priemysle sa temperované sklo tiež široko používa pri výrobe zariadení domácich zariadení, ako sú rúry a mikrovlnné rúry, ktoré sú krásne a odolné.
Proces chladenia priehľadného temperovaného skla počas temperovania úspešne vytvára jedinečný stav distribúcie napätia vo vnútri skla pomocou technológie rýchleho chladenia, čo mu dáva vyššiu pevnosť, lepšiu odolnosť proti nárazu a vynikajúcu bezpečnosť a trvanlivosť. Tieto charakteristiky spôsobujú, že v mnohých oblastiach majú priehľadné temperované sklo rozsiahle vyhliadky na aplikáciu a dopyt na trhu.