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玻璃是我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常接觸和使用的物品,從玻璃杯這類生活用品到玻璃幕墻一類的建筑裝飾材料,玻璃為世界文明的發(fā)展做出了非常大的貢獻(xiàn)。例如我們常常聽說的玻璃臺(tái)盆,常用于制造玻璃臺(tái)盆,性能出眾。接下來我們將簡(jiǎn)單介紹鏡子該怎么加工制造出來,說明鋼化玻璃臺(tái)盆為何會(huì)爆開。
作為一種時(shí)髦品,背面涂金屬的玻璃鏡子是12至13世紀(jì)之交出現(xiàn)的,到文藝復(fù)興時(shí)期,紐倫堡和威尼斯已成為有名的制鏡中心。14世紀(jì)初,威尼斯人用錫箔和水銀涂在玻璃背面制鏡,照起來很清楚,15世紀(jì)紐倫堡制成凸透鏡,是制玻璃球時(shí)在內(nèi)部涂一層錫汞齊。
現(xiàn)代鏡子是用1835年德國(guó)化學(xué)家利比格發(fā)明的方法制造的,把硝酸銀和還原劑混合,使硝酸銀析出銀,附在玻璃上。一般使用的還原劑是食糖或四水合酒石酸鉀鈉。1929年英國(guó)的皮爾頓兄弟以連續(xù)鍍銀、鍍銅、上漆、干燥等工藝改進(jìn)了此法。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,鏡子的成本降低,各種各樣曲面鏡的出現(xiàn),使鏡子的使用日益廣泛,具有了除映照儀容以外的更多的用途。如汽車上用的球面后視拋物面鏡,在望遠(yuǎn)鏡中用于聚集和在探照燈中用于反射出平行光的拋物面鏡等。
鋼化玻璃在無直接機(jī)械外力作用下發(fā)生的自動(dòng)性炸裂叫做鋼化玻璃的爆開,根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn),普通鋼化玻璃的爆開率在1~3‰左右。爆開是鋼化玻璃固有的特性之一。擴(kuò)大產(chǎn)生爆開的原因很多,簡(jiǎn)單地歸納以下幾種:
①玻璃質(zhì)量缺點(diǎn)的影響
A、玻璃中有結(jié)石、雜質(zhì),氣泡:玻璃中有雜質(zhì)是鋼化玻璃的薄弱點(diǎn),也是應(yīng)力集中處。特別是結(jié)石若處在鋼化玻璃的張應(yīng)力區(qū)是導(dǎo)致炸裂的重要因素。結(jié)石存在于玻璃中,與玻璃體有著不同的膨脹系數(shù)。玻璃鋼化后結(jié)石周圍裂紋區(qū)域的應(yīng)力集中成倍地增加。當(dāng)結(jié)石膨脹系數(shù)小于玻璃,結(jié)石周圍的切向應(yīng)力處于受拉狀態(tài)。伴隨結(jié)石而存在的裂紋擴(kuò)展較易發(fā)生。
B、玻璃中含有硫化鎳結(jié)晶物
硫化鎳夾雜物一般以結(jié)晶的小球體存在,直徑在0.1—2㎜。外表呈金屬狀,這些雜夾物是Ni3S2,Ni7S6和Ni—XS,其中X=0—0。07。只有Ni1—XS相是造成鋼化玻璃自發(fā)炸碎的主要原因。如果這些雜物在鋼化玻璃受張應(yīng)力的內(nèi)部,則體積膨脹會(huì)引起自發(fā)炸裂。
C、玻璃表面因加工過程或操作不當(dāng)造成有劃痕、炸口、深爆邊等缺點(diǎn),易造成應(yīng)力集中或?qū)е落摶AП_。
②鋼化玻璃中應(yīng)力分布不均勻、偏移
玻璃在加熱或冷卻時(shí)沿玻璃厚度方向產(chǎn)生的溫度梯度不均勻、不對(duì)稱。使鋼化制品有爆開的趨向,有的在激冷時(shí)就產(chǎn)生“風(fēng)爆”。如果張應(yīng)力區(qū)偏移到制品的某一邊或者偏移到表面則鋼化玻璃形成爆開。
③鋼化程度的影響,實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)鋼化程度提高到1級(jí)/cm時(shí)爆開數(shù)達(dá)20%~25%。由此可見應(yīng)力越大鋼化程度越高,爆開量也越大。
相關(guān)概念
玻璃是非晶無機(jī)非金屬材料,一般是用多種無機(jī)礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(zhǎng)石、純堿等)為主要原料,另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復(fù)鹽,是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)用于建筑物,用來隔風(fēng)透光,屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。
鋼化玻璃 (Tempered glass/Reinforced glass) 屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃,為提高玻璃的強(qiáng)度,通常使用化學(xué)或物理的方法,在玻璃表面形成壓應(yīng)力,玻璃承受外力時(shí)首先抵消表層應(yīng)力,從而提高了承載能力,增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性,寒暑性,沖擊性等。注意與玻璃鋼區(qū)別開來。
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