Làm thế nào để thủy tinh hình thành ứng suất nén thông qua sưởi ấm và làm mát nhanh trong quá trình ủ?

Trong quá trình sản xuất thủy tinh nóng tính, trạng thái ứng suất bên trong của kính trải qua một sự thay đổi cơ bản thông qua các bước quy trình cụ thể của sưởi ấm và làm mát nhanh, giúp cho kính cường lực tăng cường sức mạnh cao hơn và khả năng chống va đập tốt hơn so với thủy tinh thông thường. Quá trình cụ thể như sau:
Giai đoạn sưởi ấm: Đầu tiên, kính thông thường được làm nóng đến nhiệt độ gần với điểm làm mềm của nó, thường là khoảng 700 ° C. Ở nhiệt độ cao này, các cấu trúc phân tử và nguyên tử bên trong kính trở nên hoạt động và bắt đầu sắp xếp lại, và kính dần dần, nhưng hình dạng tổng thể của nó vẫn được duy trì. Mục đích của bước này là cho phép vật liệu thủy tinh được làm nóng đều và chuẩn bị cho việc làm mát nhanh sau đó.
Giai đoạn làm mát nhanh: Khi kính đạt đến nhiệt độ được xác định trước, nó ngay lập tức được làm mát nhanh chóng và đều. Bước này là chìa khóa của quá trình ủ. Vì bề mặt thủy tinh tiếp xúc trực tiếp hơn với môi trường làm mát (như không khí hoặc nước), bề mặt làm mát nhanh hơn nhiều so với bên trong. Sự chênh lệch nhiệt độ này giữa bên trong và bên ngoài dẫn đến tốc độ co rút nhiệt khác nhau: lớp bề mặt co lại do làm mát nhanh, nhưng bên trong vẫn duy trì nhiệt độ cao hơn và co lại tương đối chậm.
Sự hình thành ứng suất: Do sự khác biệt về tốc độ làm mát giữa bề mặt và bên trong, bề mặt thủy tinh tạo ra nén (ứng suất nén) trong quá trình làm mát, trong khi bên trong tạo ra lực căng (ứng suất kéo) do co thắt chậm hơn. Sự phân bố của các ứng suất bên trong và bên ngoài này là chìa khóa cho sức mạnh của kính cường lực. Ứng suất nén bề mặt có thể chống lại tác động và áp suất bên ngoài, trong khi ứng suất kéo bên trong giúp tăng cường độ ổn định cấu trúc tổng thể của kính.
Thủy tinh tăng cường hình thành ứng suất nén trên bề mặt của nó và ứng suất kéo bên trong bằng cách làm nóng nó đến gần điểm làm mềm và sau đó làm mát nhanh chóng. Sự phân bố ứng suất độc đáo này mang lại sức mạnh của kính cường lực, khả năng chống va đập tốt hơn và độ ổn định nhiệt so với thủy tinh thông thường. Những đặc điểm này làm cho thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong cửa và cửa sổ, tường rèm, bàn kính, phân vùng, phòng tắm và nhiều dịp khác.

Phương pháp nào được sử dụng cho quá trình làm mát trong quá trình ủ của thủy tinh luyện trong suốt?

Quá trình làm mát trong quá trình ủ của kính cường lực trong suốt là một bước quan trọng, trực tiếp xác định hiệu suất và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Trong quá trình này, chúng tôi sử dụng công nghệ làm mát nhanh chóng, còn được gọi là dập tắt hoặc làm mát nhanh. Cốt lõi của phương pháp này là nhanh chóng lộ ra kính đã được làm nóng đến một điểm gần với điểm làm mềm (khoảng 700 ° C) đến môi trường làm mát, thường sử dụng luồng không khí tốc độ cao hoặc phun nước phun nước, để đạt được sự làm mát nhanh chóng của bề mặt thủy tinh.
Mục đích của việc làm mát nhanh là tạo thành một lớp ứng suất nén trên bề mặt kính thông qua thay đổi nhiệt độ nhanh. Khi kính được làm nóng đến nhiệt độ cao, cấu trúc phân tử của nó trở nên thoải mái và ứng suất bên trong có xu hướng cân bằng. Tuy nhiên, trong quá trình làm mát nhanh chóng, bề mặt thủy tinh làm mát nhanh chóng do tiếp xúc trực tiếp với môi trường làm mát và các phân tử bề mặt hóa rắn nhanh chóng, tạo thành một lớp ứng suất nén dày đặc. Đồng thời, do độ trễ của truyền nhiệt bên trong kính, tốc độ làm mát tương đối chậm, dẫn đến ứng suất kéo ở lớp trung tâm. Trạng thái phân phối căng thẳng độc đáo này, nghĩa là sự kết hợp của ứng suất nén bề mặt và ứng suất kéo bên trong, mang lại cho các đặc tính vật lý tuyệt vời của thủy tinh.
Sau khi điều trị như vậy, sức mạnh của kính cường lực trong suốt đã được cải thiện đáng kể, và nó có thể chịu được các lực lượng bên ngoài và tác động lớn hơn mà không dễ bị phá vỡ. Ngay cả trong trường hợp phá vỡ, thủy tinh nóng tính sẽ tạo thành vô số các mảnh nhỏ hơn là các mảnh vỡ sắc nét, điều này làm giảm đáng kể nguy cơ chấn thương cho cơ thể con người và cải thiện sự an toàn của việc sử dụng. Ngoài ra, thủy tinh luyện cũng duy trì độ truyền sáng cao và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong cửa và cửa sổ, tường rèm, bàn kính, phân vùng kính, màn hình vòi hoa sen, phòng tắm và các cánh đồng khác.
Trong lĩnh vực xây dựng, kính cường lực trong suốt thường được sử dụng làm bức tường bên ngoài và vật liệu trần của các tòa nhà công cộng lớn, cũng như hệ thống cửa và cửa sổ của các khu dân cư cao cấp do hiệu suất an toàn và thẩm mỹ tuyệt vời của nó. Trong thiết kế phòng tắm và đồ nội thất, kính nóng là một lựa chọn lý tưởng cho phòng tắm, rửa mặt bàn và các tấm cửa đồ nội thất khác nhau do các đặc điểm chống thấm nước, chống ẩm và dễ làm sạch. Trong ngành công nghiệp điện, thủy tinh luyện cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bảng điều khiển các thiết bị gia dụng như lò nướng và lò vi sóng, vừa đẹp và bền.
Quá trình làm mát của kính cường lực trong suốt trong quá trình ủ thành công xây dựng thành công trạng thái phân phối ứng suất độc đáo bên trong kính bằng cách sử dụng công nghệ làm mát nhanh chóng, giúp nó có sức mạnh cao hơn, khả năng chống va đập tốt hơn và độ bền và độ bền tuyệt vời. Những đặc điểm này làm cho kính cường lực minh bạch có triển vọng ứng dụng rộng và nhu cầu thị trường trong nhiều lĩnh vực.