Khám phá sự khác biệt giữa kính cường lực vật lý và kính cường lực hóa học

Giới thiệu:

Thủy tinh đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta, tìm kiếm ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như điện tử, nội thất, xây dựng và giao thông vận tải. Khi kính trải qua quá trình xử lý sâu để sản xuất các sản phẩm như kính AG, kính AR và kính trang trí, nhu cầu về độ bền và độ an toàn tăng lên sẽ nảy sinh. Đây là lúc kính cường lực, đặc biệt là kính AG, phát huy tác dụng, mang lại khả năng bảo vệ nâng cao khi được tích hợp vào các thiết bị hoàn thiện.

 

Chúng ta hãy đi sâu vào sự khác biệt giữa ủ vật lý (gọi tắt là "PT") và tăng cường hóa học (gọi tắt là "CS") của kính AG để hiểu rõ hơn:

 

Nhiệt luyện vật lý: Sức mạnh thông qua việc làm mát có kiểm soát

PT liên quan đến việc thay đổi tính chất vật lý và hoạt động của thủy tinh mà không làm thay đổi thành phần nguyên tố của nó. Bằng cách làm lạnh nhanh kính từ nhiệt độ cao, bề mặt sẽ co lại nhanh chóng, tạo ra ứng suất nén. Trong khi đó, lõi nguội đi với tốc độ chậm hơn, dẫn đến ứng suất kéo. Sự kết hợp này tạo ra sức mạnh tổng thể cao hơn trong kính. Cường độ làm mát tác động trực tiếp đến độ bền của kính, tốc độ làm mát cao hơn sẽ mang lại độ bền cao hơn.

Tăng cường hóa học: Sửa đổi thành phần để có khả năng phục hồi

Mặt khác, CS làm thay đổi thành phần nguyên tố của thủy tinh. Nó sử dụng quy trình trao đổi ion ở nhiệt độ thấp, trong đó các ion nhỏ hơn trên bề mặt thủy tinh được thay thế bằng các ion lớn hơn từ dung dịch. Ví dụ, các ion lithium trong thủy tinh có thể được trao đổi với các ion kali hoặc natri trong dung dịch. Sự trao đổi ion này tạo ra ứng suất nén lên bề mặt kính, tỷ lệ thuận với số lượng ion trao đổi và độ sâu của lớp bề mặt. CS đặc biệt hiệu quả trong việc tăng cường độ bền của kính mỏng, kể cả kính cong hoặc kính định hình.

Thông số xử lý:

Ủ vật lý:

Nhiệt độ xử lý: Thường được tiến hành ở nhiệt độ từ 600 độ đến 700 độ (gần điểm làm mềm kính).

Nguyên lý xử lý: Làm nguội nhanh dẫn đến ứng suất nén bên trong kính.

Tăng cường hóa học:

Nhiệt độ xử lý: Thực hiện ở nhiệt độ từ 400 độ đến 450 độ.

Nguyên lý xử lý: Trao đổi ion của các ion nhỏ hơn trên bề mặt thủy tinh với các ion lớn hơn từ dung dịch, sau đó được làm lạnh để tạo ra ứng suất nén.

4. Độ dày xử lý:

Nhiệt luyện vật lý: Thích hợp cho kính có độ dày từ 3mm đến 35mm. Thiết bị trong nước thường tập trung vào kính cường lực có độ dày khoảng 3mm trở lên.

Tăng cường hóa học: Hiệu quả đối với kính có độ dày từ 0.15mm đến 50mm, khiến nó đặc biệt thích hợp để tăng cường kính có độ dày từ 5 mm trở xuống. Nó chứng tỏ là một phương pháp có giá trị để gia cố kính mỏng có hình dạng không đều, đặc biệt là những loại kính có độ dày dưới 3 mm.

 

Thuận lợi:

tôi luyện vật lý Hiệu quả về chi phí: PT là một phương pháp tiết kiệm chi phí hơn, phù hợp cho sản xuất quy mô lớn.

Độ bền cơ học cao: PT tạo ra thủy tinh có độ bền cơ học tuyệt vời, khả năng chống sốc nhiệt (có thể chịu được nhiệt độ lên tới 287,78 độ) và khả năng chống gradient nhiệt cao (có thể chịu đựng những thay đổi lên tới 204,44 độ).

Tăng cường an toàn: Kính cường lực làm mát bằng gió không chỉ tăng cường độ bền cơ học mà còn vỡ thành các mảnh nhỏ khi vỡ, giảm nguy cơ chấn thương.

 

 

Tăng cường hóa học:

Độ bền cao và phân bổ ứng suất đồng đều: CS sản xuất kính có độ bền cao hơn đáng kể so với kính thông thường (mạnh hơn 5-10 lần), độ bền uốn tăng (mạnh hơn{1}} lần) và khả năng chống va đập được cải thiện (5-10 dẻo dai hơn gấp nhiều lần). CS cung cấp độ bền và độ an toàn cao hơn so với PT cho kính có cùng độ dày.

Tính ổn định và khả năng định dạng vượt trội: CS đảm bảo phân bố ứng suất đồng đều, độ ổn định và tính toàn vẹn về kích thước. Nó giữ được hình dạng mà không bị biến dạng hoặc biến dạng và không gây ra biến dạng quang học. Nó có thể được áp dụng cho các sản phẩm thủy tinh có hình dạng phức tạp khác nhau, bao gồm các thiết kế cong, hình trụ, hình hộp và phẳng.

Khả năng chống chịu ứng suất nhiệt: Kính được xử lý CS thể hiện khả năng chống thay đổi nhiệt độ nhanh gấp 2-3 lần, chịu được chênh lệch nhiệt độ trên 150 độ mà không bị vỡ hoặc tự nổ.

Thích hợp cho kính mỏng: CS có hiệu quả cao trong việc tăng cường kính với độ dày từ {{0}}.2mm đến 5,0mm. Nó tạo ra kết quả tuyệt vời mà không gây uốn cong hoặc cong vênh.

 

Nhược điểm:

Ủ vật lý:

Nguy cơ tự nổ: Kính được xử lý bằng PT có thể tự nổ trong quá trình xử lý, bảo quản, vận chuyển, lắp đặt hoặc sử dụng. Thời gian tự bùng nổ là không thể đoán trước, có thể xảy ra từ 1 đến 5 năm sau khi điều trị. Các khuyết tật nhìn thấy được trên kính, chẳng hạn như đá, hạt, bong bóng, tạp chất, vết khía, vết xước hoặc khuyết tật ở cạnh, cũng như tạp chất lưu huỳnh-niken (NIS) và tạp chất hạt không đồng nhất, có thể gây ra hiện tượng tự nổ.

Tăng cường hóa học:

Chi phí cao hơn: CS đắt hơn PT, với chi phí cao hơn nhiều lần.

 

Các ứng dụng:

Ủ vật lý:

Được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền cơ học và độ an toàn cao, như tường rèm, cửa sổ mặt tiền, vách ngăn bên trong, đồ nội thất, thiết bị gia dụng và vách ngăn nằm gần nguồn nhiệt cường độ cao hoặc chịu sự thay đổi nhiệt độ nhanh.

Tăng cường hóa học:

Chủ yếu được áp dụng trong các sản phẩm màn hình điện tử như màn hình, tivi, máy tính bảng và điện thoại thông minh làm tấm bảo vệ màn hình. Nó cung cấp khả năng chống hư hỏng và va đập tuyệt vời.

 

Phần kết luận:

Cả kỹ thuật ủ vật lý và tăng cường hóa học đều đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền và độ an toàn của kính AG. Tôi luyện vật lý cung cấp các lựa chọn tiết kiệm chi phí với các ứng dụng rộng rãi, trong khi tăng cường hóa học mang lại sức mạnh vượt trội, phân bổ ứng suất đồng đều và khả năng định dạng tuyệt vời, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho kính mỏng và màn hình điện tử. Hiểu được sự khác biệt giữa hai phương pháp này cho phép đưa ra quyết định sáng suốt trong việc lựa chọn phương pháp phù hợp nhất dựa trên các yêu cầu cụ thể và đặc tính sản phẩm.