Keemiline tugevdamine: teine ​​viis klaasi karastamiseks

Kui karastamine on seotud soojuse ja õhuga, siis keemiline tugevdamine on seotud keemiaga ja kannatlikkusega. See on täiesti erinev maailm-aeglasem, kallim ja tehniliselt peenem. Kuid kui vajate õhukest, tugevat ja moonutustevaba-klaasi, pole seda asendada.

Kuidas see töötab

Põhimõte on ioonivahetus. Võtate sooda-lubja või, sagedamini alumiiniumsilikaatklaasi, ja sukeldate selle umbes 400–450 kraadisesse sulasoolavanni, -tavaliselt kaaliumnitraadi (KNO₃)-. See on klaasistumispunktist kõvasti allpool, nii et seal ei ole longust, rulllainet ega moonutusi.

Klaaspinnal olevad naatriumiioonid vahetavad kohad suuremate soolavanni kaaliumiioonidega. Suuremad kaaliumiioonid kiiluvad väiksemate naatriumiioonide jaoks mõeldud ruumidesse. Need ei sobi. See kokkusurumine loob pinnakihi tohutu pinge all, -tavaliselt 50 000–80 000 psi, mis on palju suurem, kui termilise karastamise abil saavutatakse.

Selle kihi sügavus, mida nimetatakse "korpuse sügavuseks" või DOL-iks (kihi sügavus), on tavaliselt 30 kuni 80 mikronit. See on õhuke, kuid uskumatult sitke.

Klaas on oluline

Standardset sooda{0}}lubiklaasi saab keemiliselt tugevdada, kuid tulemused on kesised. Tõeline maagia toimub koosalumiiniumsilikaatklaasist. Alumiiniumisisaldus kiirendab ioonivahetust ja annab teile nii suurema pinna kokkusurumise kui ka sügavama korpuse sügavuse. Seetõttu on teie telefoni ekraan (Gorilla Glass jne) alumiiniumsilikaat, mitte aknaklaas.

Vann: keemia on kõik

Soolavann on elus. Sa ei täida lihtsalt paaki KNO₃-ga ja nimeta seda päevaks. See laguneb aja jooksul. Naatrium koguneb vannis, aeglustades vahetuskurssi. Kui naatriumi kontsentratsioon tõuseb liiga kõrgeks, kaotate jõudu.

Operaatorid haldavad seda:

Aeglane lisamine:naatriumi lahjendamiseks pidevalt värske KNO3 söötmine

Vanni taastamine:soola perioodiliselt maha viskamine ja asendamine

Lisandid:mõned poed kasutavad naatriumi imamiseks ja vanni kauem aktiivsena hoidmiseks alumiiniumoksiidi või muid ühendeid

Tähelepanuta jäetud vann toodab klaasi, mis näeb hea välja, kuid ei suuda järjepidevalt painutuskatseid. Sa ei näe seda palja silmaga.

Moonutuse eelis

Seetõttu eksisteerib keemiline tugevdamine. Termiline karastamine annab teile rulllaine, vibu ja anisotroopia. Keemiline tugevdamine annab teilemitte midagi sellest. Klaas ei ületa kunagi oma pehmenemistemperatuuri. See tuleb vannist välja täpselt sama tasapinnaliselt, kui sisse läks.

Kui teete:

Näidikute katteklaas(puutepaneelid, monitorid)

Õhuke klaas alla 2 mmmis väänduks karastusahjus

Keerulised kujundidpuuritud aukude või väljalõigetega, mis{0}}jõustaksid tõusutoru purunemist jahutuse ajal

Ainus lahendus on keemiline tugevdamine.

Vahendid{0}}

Läbilaskevõime.Karastusliin liigutab klaasi iga paari minuti järel. Keemilise tugevdusliini tsükkel kestab tundides{1}}tavaliselt 4–12 tundi partii kohta, olenevalt klaasi tüübist ja nõutavast korpuse sügavusest. Te ei tööta suure helitugevusega; teil on kõrge väärtus.

Puhtus.See on koht, kus enamik poode läheb pahaks. Enne vanni minekut peab klaas olema kirurgiliselt puhas. Igasugune saastumine-sõrmejäljed, tolm, poleerimissegu jäägid-tekitavad "seisaku-välja", kus ioonivahetus ei saa toimuda. Tulemuseks on lokaalsed nõrgad kohad, mis ilmnevad hiljem pragudena. Heades kauplustes on laadimiseks puhtad ruumid.

Käitlemine.Klaas läheb riiulitesse või korvidesse, sageli servakaitsetega. Te ei tohi lasta tükkidel vannis kokku puutuda. Seal, kus need kokku puutuvad, ioonivahetust ei toimu. Need kontaktpunktid muutuvad tõrkepunktideks.

Postitus-lõime tugevdamine.Mõnikord tekib õhukesel klaasil (alla 1 mm) pärast tugevnemist kahe pinna vahelise ebaühtlase ioonivahetuse tõttu peen kõverus. See on tuntud peavalu. Parandus seisneb sukeldumis- ja ekstraheerimiskiiruse hoolikas kontrollis, mõnikord koos jahutuse võrdsustamiseks lämmastiku puhumisega.

Testimine ja kvaliteedikontroll

Keemiliselt tugevdatud klaas ei purune nagu karastatud klaas. See on selles mõttes ikkagi turvaklaas, et see on palju tugevam, kuid purunemismuster on lõõmutatud klaasile lähedasem. See tähendab, et standardsed killustumise testid ei kehti.

Selle asemel tugineb tööstus:

DOL (kihi sügavus)mõõdetakse pinnapingemõõturiga-tavaliselt käeshoitav seade, mis kasutab kokkusurutud kihi lainejuhiefekti lugemiseks prisma sidestust

Pinna kokkusurumine (CS)mõõdetuna sama instrumendiga,{0}}olenevalt rakendusest otsite seda 50 000–80 000 psi vahemikku

Rõnga-on-rõngas või 4-punktilise painde testiminetegeliku tugevuse kinnitamiseks, eriti uute klaasitüüpide või vannitingimuste puhul

Turu tegelikkus

Keemiline tugevnemine on viimase viieteistkümne aasta jooksul plahvatuslikult kasvanud, ja selle põhjuseks on täielikult olmeelektroonika. Iga nutitelefon, tahvelarvuti ja nutikell läbivad selle protsessi. Kuid arhitektuursed rakendused kasvavad liiga -õhukeste ja kergete klaaside jaoks sisevaheseinte jaoks, dušiuksed, mis on õhemad kui 6 mm, kuid siiski löögikindlad, ja struktuurklaas, mille optiline selgus on olulisem kui purunemismuster.

Väljakutse on kulu. Sool on kallis. Vannid nõuavad pidevat jälgimist. Tsükliajad hävitavad läbilaskevõime. Ja kui keerate telefonitootja jaoks kokku-lõigatud,-poleeritud katteklaasi, ei ole see vanaraua tasu,-see on vestlus selle üle, kas jääte tarnijate nimekirja.