强化玻璃锅盖的基本原理与化学钢化

2020-06-17

强化玻璃锅盖的基本原理与化学钢化



     玻璃强化是一种玻璃二次加工工艺,一般是指化学玻璃,是通过改变玻璃的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强化。其成品有强度高的特点,主要用来制造强化玻璃锅盖。


     强化玻璃锅盖的化学钢化常见的有5种方法:

     1.表面结晶法

     通过热处理在表层形成低膨胀系数的微晶体,从而实现强化玻璃锅盖的玻璃材料强化。这种方法必须选用析出低膨胀微镜体的玻璃,组成为Li2O+Al2O3+SiO2的系统玻璃为代表。但熔融形成困难大,析出微晶体过程中容易变形。


     2.硅酸钠强化法

     将硅酸钠(水玻璃)的水溶液中在100摄氏度以上数个大气压下处理,从而形成难以划伤表层的高强度玻璃,后再制成强化玻璃锅盖。


     3.低温型离子交换法

     用比玻璃表层碱离子(如Na+)还大一些离子半径的一价阳离子(如K+)与Na+离子交换,使K+进入玻璃表层的方法。低温型离子交换法可以容易的得到高强度、具有处理方法简单、不损坏玻璃表面透明性、不变行等特点的玻璃材料,后制成强化玻璃锅盖。例如Na2O+CaO+SiO2系统玻璃,在四百几十度的熔融盐中可以浸渍十几小时。


     4.高温型离子交换法

     在玻璃的软化点与转变点之间的温度区域内,把含Na2O或K2O的玻璃侵入锂的熔盐中,使玻璃中的Na+或与它们半径小的熔盐中的Li+相交换,然后冷却至室温,由于含Li+的表层与含Na+或K+内层膨胀系数不同,玻璃表面产生残余压力而强化,同时玻璃中和含有AL203、TiO2等成分时,通过离子交换,能产生膨胀系数极低的p—锂霞石(LiO、AL2O3、2SiO2)结晶,冷却后的玻璃表面将产生很大的压力,可得到强度高达700MPa的玻璃,后再制成强化玻璃锅盖。


     5.脱碱法

     脱碱法是在含亚硫酸气体与水分的高温气氛中,利用Pt催化剂处理玻璃,使Na+离子从玻璃表层渗出与亚硫酸反应,从而表面层成为富SiO2层,其结果由于表层成为低膨胀性玻璃,冷却时产生压应力,形成强化玻璃材料,后再制成强化玻璃锅盖。


     由于离子交换层较薄,化学钢化玻璃方法用于增强薄玻璃效果显著,制成的强化玻璃锅盖使用效果特别好。





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