物理钢化玻璃
加热与冷却:将普通玻璃加热到接近软化温度(约620摄氏度),然后迅速冷却。在加热过程中,玻璃表面受热膨胀,内部保持低温,导致表面收缩速度远快于内部,从而形成压缩层和拉伸层。这种处理使得玻璃具有更高的强度和韧性。
应力状态:物理钢化玻璃处于内部受拉、外部受压的应力状态。当玻璃局部破损时,应力释放,玻璃会破碎成无数小块,这些小块没有尖锐棱角,不易伤人。
化学钢化玻璃
离子交换法:通过改变玻璃表面的化学组成来提高强度。将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃浸入熔融的锂盐中,使玻璃表层的Na+或K+离子与Li+离子发生交换,形成Li+离子交换层。由于Li+的膨胀系数小于Na+、K+离子,冷却过程中外层收缩较小而内层收缩较大,从而使玻璃同样处于内层受拉、外层受压的状态。
这两种方法都可以显著增强玻璃的强度和安全性,广泛应用于建筑、汽车、航空等领域。物理钢化玻璃更为常见,而化学钢化玻璃在某些特定应用中可能更具优势,例如对玻璃表面平整度要求较高的情况。