การเสริมความแข็งแรงด้วยสารเคมี: อีกวิธีหนึ่งในการทำให้กระจกแกร่งขึ้น

ถ้าการอบคืนตัวเป็นเรื่องของความร้อนและอากาศ การเสริมความแข็งแรงทางเคมีก็เป็นเรื่องของเคมีและความอดทน โลกนี้แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง-ช้าลง แพงกว่า และพิถีพิถันกว่าในทางเทคนิค แต่เมื่อคุณต้องการกระจกที่บาง แข็งแรง และปราศจากการบิดเบี้ยว- ก็ไม่มีอะไรทดแทนได้

มันทำงานอย่างไร

หลักการคือการแลกเปลี่ยนไอออน คุณนำโซดา-มะนาวหรือแก้วอะลูมิโนซิลิเกตจุ่มลงในอ่างเกลือหลอมเหลว-โดยปกติแล้วจะเป็นโพแทสเซียมไนเตรต (KNO₃)-ที่อุณหภูมิประมาณ 400–450 องศา ซึ่งอยู่ต่ำกว่าจุดเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วมาก ดังนั้นจึงไม่มีการหย่อนคล้อย ไม่มีคลื่นลูกกลิ้ง ไม่มีการบิดเบือน

ไอออนโซเดียมในพื้นผิวกระจกจะสลับกับโพแทสเซียมไอออนที่มีขนาดใหญ่กว่าจากอ่างเกลือ โพแทสเซียมไอออนที่ใหญ่กว่าจะถูกอัดเข้าไปในช่องว่างที่ออกแบบมาสำหรับโซเดียมไอออนที่มีขนาดเล็กกว่า พวกเขาไม่พอดี การบีบอัดดังกล่าวจะสร้างชั้นพื้นผิวภายใต้ความเครียดอันมหาศาล-โดยทั่วไปคือ 50,000 ถึง 80,000 psi ซึ่งสูงกว่าการอบคืนตัวด้วยความร้อนอย่างมาก

ความลึกของชั้นนี้เรียกว่า "ความลึกของเคส" หรือ DOL (ความลึกของชั้น) โดยปกติจะอยู่ที่ 30 ถึง 80 ไมครอน มันบางแต่ก็แข็งแกร่งอย่างไม่น่าเชื่อ

เรื่องแก้ว

คุณสามารถทำให้โซดามาตรฐาน{0}}แก้วมะนาวเข้มข้นขึ้นทางเคมีได้ แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็ถือว่าปานกลาง ความมหัศจรรย์ที่แท้จริงเกิดขึ้นด้วยอลูมิโนซิลิเกตกระจก. ปริมาณอะลูมิเนียมจะเร่งการแลกเปลี่ยนไอออนและให้แรงกดบนพื้นผิวที่สูงขึ้นและความลึกของตัวเรือนที่ลึกยิ่งขึ้น นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมหน้าจอโทรศัพท์ของคุณ (Gorilla Glass ฯลฯ) จึงเป็นอะลูมิโนซิลิเกต ไม่ใช่กระจกหน้าต่าง

การอาบน้ำ: เคมีคือทุกสิ่ง

อ่างเกลือยังมีชีวิตอยู่ คุณไม่เพียงแค่เติม KNO₃ หนึ่งถังแล้วเรียกมันว่าวันเดียว มันเสื่อมโทรมไปตามกาลเวลา โซเดียมจะสะสมตัวอยู่ในอ่าง ส่งผลให้อัตราการแลกเปลี่ยนช้าลง หากความเข้มข้นของโซเดียมสูงเกินไป คุณจะสูญเสียความแข็งแรง

ผู้ประกอบการจัดการสิ่งนี้ด้วย:

นอกจากนี้ช้า:ให้อาหารKNO₃สดอย่างต่อเนื่องเพื่อเจือจางโซเดียม

การปรับสภาพอ่างอาบน้ำ:ทิ้งและเปลี่ยนเกลือเป็นระยะ

สารเติมแต่ง:ร้านค้าบางแห่งใช้อลูมินาหรือสารประกอบอื่นๆ เพื่อดูดซับโซเดียมและทำให้การอาบน้ำใช้งานได้นานขึ้น

อ่างน้ำที่ถูกละเลยทำให้เกิดแก้วที่ดูดีแต่ไม่ผ่านการทดสอบการโค้งงออย่างสม่ำเสมอ คุณไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ข้อได้เปรียบของการบิดเบือน

นี่คือสาเหตุที่ทำให้สารเคมีมีความเข้มแข็งขึ้น การแบ่งเบาบรรเทาด้วยความร้อนช่วยให้คุณมีคลื่นลูกกลิ้ง โค้งงอ และแอนไอโซโทรปี การเสริมสร้างสารเคมีช่วยให้คุณไม่มีสิ่งใดเลย. กระจกไม่เคยเกินจุดอ่อนตัวเลย มันออกมาจากอ่างอาบน้ำเรียบๆ เหมือนกับที่เข้าไปเลย

หากคุณกำลังทำ:

ฝาครอบกระจกสำหรับตั้งโชว์(แผงสัมผัส, จอภาพ)

กระจกบางไม่เกิน 2 มมที่จะบิดเบี้ยวในเตาหลอม

รูปร่างที่ซับซ้อนด้วยการเจาะรูหรือช่องเจาะที่จะเน้น-ไรเซอร์แตกหักเมื่อดับ

การเสริมความแข็งแรงทางเคมีคือคำตอบเดียว

การแลกเปลี่ยน-

ปริมาณงานเส้นแบ่งเบาจะหมุนเวียนแก้วทุกๆ สองสามนาที สายเสริมความแข็งแรงของสารเคมีจะหมุนเวียนเป็นชั่วโมง-โดยปกติคือ 4 ถึง 12 ชั่วโมงต่อชุด ขึ้นอยู่กับประเภทของแก้วและความลึกของเคสที่ต้องการ คุณไม่ได้ใช้งานในปริมาณมาก คุณกำลังมีมูลค่าสูง

ความสะอาด.นี่คือจุดที่ร้านค้าส่วนใหญ่ทำผิดพลาด ต้องผ่าตัดกระจกให้สะอาดก่อนลงอ่างอาบน้ำ การปนเปื้อน-ลายนิ้วมือ ฝุ่น สารขัดเงาที่ตกค้าง-จะสร้าง "การหยุด-" ซึ่งการแลกเปลี่ยนไอออนไม่สามารถเกิดขึ้นได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือจุดอ่อนเฉพาะที่ซึ่งจะปรากฏเป็นรอยแตกในภายหลัง ร้านค้าดีๆ จะใช้คลีนรูมในการขนของ

การจัดการแก้วสามารถใส่ลงในชั้นวางหรือตะกร้าได้ โดยมักมีที่ป้องกันขอบ คุณไม่สามารถปล่อยให้ชิ้นส่วนสัมผัสกันในอ่างอาบน้ำได้ เมื่อสัมผัสกัน การแลกเปลี่ยนไอออนจะไม่เกิดขึ้น จุดสัมผัสเหล่านั้นกลายเป็นจุดล้มเหลว

โพสต์-วาร์ปเสริมความแข็งแกร่งในบางครั้ง กระจกบาง (ต่ำกว่า 1 มม.) จะเกิดการบิดงอเล็กน้อยหลังจากการเสริมความแข็งแรง เนื่องจากอัตราการแลกเปลี่ยนไอออนที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างพื้นผิวทั้งสอง เป็นเรื่องที่น่าปวดหัว การแก้ไขคือการควบคุมอัตราการแช่และการสกัดอย่างระมัดระวัง บางครั้งต้องใช้ไนโตรเจนเป่าเพื่อทำให้ความเย็นเท่ากัน

การทดสอบและการควบคุมคุณภาพ

กระจกเสริมความแข็งแรงทางเคมีไม่แตกเป็นลูกเต๋าเหมือนกระจกนิรภัย มันยังคงเป็นกระจกนิรภัยในแง่ที่ว่ามันแข็งแกร่งกว่ามาก แต่รูปแบบการแตกจะใกล้เคียงกับกระจกอบอ่อนมากขึ้น นั่นหมายความว่าไม่ใช้การทดสอบการกระจายตัวแบบมาตรฐาน

แต่อุตสาหกรรมกลับต้องอาศัย:

DOL (ความลึกของชั้น)วัดด้วยเครื่องวัดความเค้นพื้นผิว-โดยปกติแล้วจะเป็นอุปกรณ์พกพาที่ใช้การเชื่อมต่อแบบปริซึมเพื่ออ่านผลกระทบของท่อนำคลื่นของชั้นที่ถูกบีบอัด

การบีบอัดพื้นผิว (CS)วัดด้วยเครื่องมือเดียวกัน-คุณกำลังมองหาช่วง 50,000–80,000 psi ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

การทดสอบวงแหวน-บน-วงแหวนหรือการโค้งงอ 4 จุดเพื่อตรวจสอบความแข็งแกร่งที่แท้จริง โดยเฉพาะกระจกประเภทใหม่หรือสภาพอ่างอาบน้ำ

ความเป็นจริงของตลาด

การเสริมความแข็งแกร่งทางเคมีได้ระเบิดขึ้นในช่วงสิบห้าปีที่ผ่านมา โดยได้รับแรงหนุนจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคทั้งหมด สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และสมาร์ทวอทช์ทุกเครื่องต้องผ่านกระบวนการนี้ แต่การใช้งานทางสถาปัตยกรรมก็เติบโตขึ้นเช่นกัน-กระจกบางและน้ำหนักเบาสำหรับฉากกั้นภายใน ประตูห้องอาบน้ำที่บางกว่า 6 มม. แต่ยังคงทนทานต่อแรงกระแทก- และกระจกโครงสร้างที่ความคมชัดของแสงมีความสำคัญมากกว่ารูปแบบการแตกหัก

ความท้าทายคือต้นทุน เกลือมีราคาแพง การอาบน้ำต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง รอบเวลาฆ่าปริมาณงาน และถ้าคุณทำกระจกที่เตรียมไว้-ขัดเงาแล้ว-จำนวนหนึ่งให้กับผู้ผลิตโทรศัพท์ นั่นไม่ใช่เศษซาก-นั่นคือการสนทนาว่าคุณยังคงอยู่ในรายชื่อผู้จำหน่ายหรือไม่