ما هو الزجاج المقسى الكيميائي؟

I. التعريف والمزايا

الزجاج المقسى الكيميائي هو نوع أساسي من الزجاج مسبق الإجهاد. لتعزيز قوته، نستخدم عادةً طرقًا كيميائية أو فيزيائية لتكوين ضغط ضاغط على سطح الزجاج. عندما يتحمل الزجاج قوة خارجية، فإنه يعوض أولاً إجهاد السطح-وهذا لا يؤدي فقط إلى تحسين قدرة تحمل الحمولة-ولكنه يعزز أيضًا مقاومة الزجاج لضغط الرياح، ومقاومة درجة الحرارة، ومقاومة الصدمات، والمزيد.

هناك أربع مزايا رئيسية للزجاج المقسى الكيميائي:

1. قوتها أعلى بـ 5 إلى 10 مرات من قوة الزجاج العادي. قوة الانحناء هي 3 إلى 5 مرات من الزجاج العادي، وقوة التأثير أعلى من 5 إلى 10 مرات. مع زيادة القوة، فإنه يحسن أيضًا السلامة. بالمقارنة مع الزجاج بنفس السماكة، من الواضح أن التقسية الكيميائية أفضل من التقسية الفيزيائية من حيث القوة.

2. السلامة في الاستخدام هي الميزة الرئيسية الثانية للزجاج المقسى. تعمل قدرة تحمل الحمولة المتزايدة- على تحسين طبيعتها الهشة. مقاومة التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة للزجاج المقسى الكيميائي أعلى بمقدار 2 إلى 3 مرات من مقاومة الزجاج العادي. بشكل عام، يمكنه تحمل اختلاف درجة الحرارة بأكثر من 150 درجة، مما له تأثير كبير على منع الكسر الحراري، ولا يوجد أي انفجار تلقائي على الإطلاق.

3. نظرًا لاختلاف طرق المعالجة، فإن المنتجات المقسى لا تتعرض للتشوه على الإطلاق-لن تغير شكل المنتج، وليس هناك أي قيود على شكل المنتج؛ كل شيء يمكن أن يخفف. على سبيل المثال، الزجاج المنحني والأسطواني والزجاجي-الزجاجي والصندوقي-والمسطح- الزجاجي يمكن معالجته بدون تشوه.

4. له تأثير تلطيف كبير على المنتجات الرفيعة جدًا-. التكنولوجيا الحالية ناضجة جدًا، وتأثير التقسية ممتاز للزجاج بسمك يتراوح من 0.2 إلى 5.0 مم، دون التسبب في تشوه الانحناء.

ثانيا. مبدأ التصنيع

يتم إنتاج الزجاج المقسى الكيميائي باستخدام -عملية التبادل الأيوني ذات درجة الحرارة المنخفضة. يشير ما يسمى بـ-درجة الحرارة المنخفضة إلى النطاق الذي لا تتجاوز فيه درجة حرارة التبادل درجة حرارة التزجج، والتي ترتبط بعملية التبادل الأيوني ذات درجة الحرارة المرتفعة- التي تعمل فوق درجة حرارة التحول وتحت نقطة التليين.

المبدأ البسيط لعملية التبادل الأيوني عند درجة حرارة منخفضة- هو: في محلول ملحي قلوي عند حوالي 400 درجة، يتم تبادل الأيونات ذات نصف القطر الأصغر في الطبقة السطحية الزجاجية مع الأيونات ذات نصف القطر الأكبر في المحلول. على سبيل المثال، يتم تبادل أيونات الليثيوم الموجودة في الزجاج مع أيونات البوتاسيوم أو الصوديوم في المحلول، ويتم تبادل أيونات الصوديوم الموجودة في الزجاج مع أيونات البوتاسيوم في المحلول. يشكل الاختلاف في حجم الأيونات القلوية ضغطًا ضاغطًا مدمجًا على سطح الزجاج.

يتناسب عدد الأيونات الكبيرة المدمجة في السطح الزجاجي مع ضغط الضغط السطحي، وبالتالي فإن عدد التبادلات الأيونية وعمق الطبقة السطحية المتبادلة هما المؤشران الرئيسيان لتأثير التقوية. نظرًا لأن طبقة التبادل الأيوني تعمل بشكل موحد، فإن طريقة الزجاج المقسى الكيميائي لها تأثير كبير على تقوية الزجاج الرقيق، ومناسبة بشكل خاص لتقوية الزجاج بسمك أقل من 5 مم.

ثالثا. نطاق التطبيق

الزجاج المقسى الكيميائي مناسب للاستخدام في السيناريوهات المعمارية والصناعية التالية: الأماكن التي تتطلب تقليل الوزن، مع وجود متطلبات معينة لقوة التأثير، وقوة الانحناء، ومقاومة الصدمات الحرارية. تشمل الأمثلة: الأغطية الزجاجية لشاشات الهاتف المحمول، وزجاج شاشات الكمبيوتر والتلفزيون، والمكوكات الفضائية، والأغطية المتحركة للطائرات المقاتلة، وزجاج خزائن المطبخ، والزجاج المزخرف، وزجاج الألواح الإلكترونية، ونوافذ وأسقف الدفيئات الزراعية، وزجاج الأبواب والنوافذ للمنازل المتنقلة، وما إلى ذلك.

بفضل تكنولوجيا المعالجة الناضجة، والاستهلاك المنخفض للغاية للطاقة،-والمنتجات عالية الجودة-، أصبح هناك اتجاه لاستخدام التقسية الكيميائية لمزيد من المنتجات.