Cheminis stiprinimas: kitas būdas grūdinti stiklą

Jei grūdinimas yra susijęs su šiluma ir oru, cheminis stiprinimas yra susijęs su chemija ir kantrybe. Tai visiškai kitoks pasaulis-lėtesnis, brangesnis ir techniškai sudėtingesnis. Tačiau kai jums reikia plono, tvirto ir{3}}neiškraipančio stiklo, jo nėra.

Kaip tai veikia

Principas yra jonų mainai. Paimkite kalkių natrio kalkių arba, dažniau, aliuminio silikatinį stiklą ir panardinkite į išlydytos druskos, -paprastai kalio nitrato (KNO₃)- vonią maždaug 400–450 laipsnių temperatūroje. Tai gerokai žemiau stiklo perėjimo taško, todėl nėra svyravimo, ritinėlio bangų ar iškraipymų.

Stiklo paviršiuje esantys natrio jonai apsikeičia vietomis su didesniais kalio jonais iš druskos vonios. Didesni kalio jonai patenka į erdves, skirtas mažesniems natrio jonams. Jie netinka. Toks suspaudimas sukuria paviršiaus sluoksnį, veikiantį didžiulį-įtempimą, kuris paprastai yra 50 000–80 000 psi, daug didesnis nei gali pasiekti terminis grūdinimas.

Šio sluoksnio gylis, vadinamas „dėklo gyliu“ arba DOL (sluoksnio gylis), paprastai yra nuo 30 iki 80 mikronų. Jis plonas, bet neįtikėtinai kietas.

Stiklas yra svarbus

Galite chemiškai sustiprinti standartinį natrio{0}}kalkių stiklą, bet rezultatai yra vidutiniški. Tikroji magija įvyksta sualiuminio silikatasstiklo. Aliuminio kiekis pagreitina jonų mainus ir suteikia didesnį paviršiaus suspaudimą ir gilesnį korpuso gylį. Štai kodėl jūsų telefono ekranas (Gorilla Glass ir kt.) yra aliuminio silikatas, o ne lango stiklas.

Vonia: chemija yra viskas

Druskos vonia gyva. Jūs ne tik užpildote baką KNO₃ ir vadinate tai diena. Laikui bėgant jis degraduoja. Vonioje kaupiasi natris, todėl sulėtėja valiutos kursas. Jei natrio koncentracija tampa per didelė, prarandate jėgą.

Operatoriai tai valdo naudodami:

Lėtas papildymas:nuolat tiekiant šviežią KNO₃, kad praskiestų natris

Vonios atnaujinimas:periodiškai išpilant ir pakeičiant druską

Priedai:kai kuriose parduotuvėse naudojamas aliuminio oksidas ar kiti junginiai, kad sugertų natrį ir ilgiau išliktų aktyvi vonia

Apleista vonia gamina stiklą, kuris atrodo gerai, bet nuosekliai neatlaiko lenkimo bandymų. Jūs to negalite pamatyti plika akimi.

Iškraipymo pranašumas

Štai kodėl egzistuoja cheminis stiprinimas. Terminis grūdinimas suteikia jums bangą, lanką ir anizotropiją. Cheminis stiprinimas suteikia jumsnieko iš to. Stiklas niekada neviršija savo minkštėjimo taško. Jis išeina iš vonios lygiai taip pat plokščias, kaip ir įlipo.

Jei gaminate:

Dengiamasis stiklas ekranams(lietimui jautrūs skydeliai, monitoriai)

Plonas stiklas iki 2 mmkuris sulinktų grūdinimo krosnyje

Sudėtingos formossu išgręžtomis skylėmis ar išpjovomis, kurios įtemptų{0}}standą gesinant

Vienintelis atsakymas yra cheminis stiprinimas.

Kompetencija{0}}

Pralaidumas.Grūdinimo linija stiklą apverčia kas porą minučių. Cheminio sutvirtinimo linija trunka valandomis{1}}paprastai nuo 4 iki 12 valandų vienai partijai, atsižvelgiant į stiklo tipą ir reikalingą korpuso gylį. Jūs nenaudojate didelio garso; jūs naudojate didelę vertę.

Švara.Čia sutrinka dauguma parduotuvių. Prieš einant į vonią stiklas turi būti chirurgiškai nuvalytas. Bet koks užteršimas-pirštų atspaudai, dulkės, poliravimo mišinio likučiai-sustabdo-sustabdymą, kai negali įvykti jonų mainai. Rezultatas yra lokalizuotos silpnos vietos, kurios vėliau pasirodo kaip įtrūkimai. Gerose parduotuvėse yra švarios patalpos pakrovimui.

Tvarkymas.Stiklas patenka į lentynas arba krepšius, dažnai su kraštų apsaugais. Jūs negalite leisti, kad gabalai liestųsi vonioje. Ten, kur jie liečiasi, jonų mainai nevyksta. Tie kontaktiniai taškai tampa nesėkmės taškais.

Paskelbkite-sustiprinimą.Kartais plonas stiklas (mažesnis nei 1 mm) po sutvirtėjimo dėl netolygaus jonų mainų tarp dviejų paviršių deformuojasi. Tai žinomas galvos skausmas. Pataisymas yra kruopštus panardinimo ir ištraukimo greičio valdymas, kartais pučiant azotą, kad būtų išlygintas aušinimas.

Testavimas ir QC

Chemiškai sustiprintas stiklas nedūžta į kauliukus kaip grūdintas stiklas. Tai vis dar saugus stiklas ta prasme, kad jis yra daug stipresnis, tačiau lūžio modelis yra artimesnis atkaitintam stiklui. Tai reiškia, kad standartiniai suskaidymo testai netaikomi.

Vietoj to, pramonė remiasi:

DOL (sluoksnio gylis)matuojamas paviršiaus įtempių matuokliu-paprastai rankiniu įrenginiu, kuris naudoja prizmės jungtį suspausto sluoksnio bangolaidžio efektui nuskaityti

Paviršiaus suspaudimas (CS)matuojama tuo pačiu prietaisu,{0}}kurio ieškote 50 000–80 000 psi diapazono, priklausomai nuo programos

Žiedo-ant-žiedo arba 4 taškų lenkimo bandymaspatvirtinti tikrąjį stiprumą, ypač naujo tipo stiklams arba vonios sąlygoms

Rinkos realybė

Per pastaruosius penkiolika metų cheminis stiprėjimas smarkiai išaugo, o tai lėmė vien plataus vartojimo elektronika. Kiekvienas išmanusis telefonas, planšetinis kompiuteris ir išmanusis laikrodis atlieka šį procesą. Tačiau daugėja architektūrinių pritaikymų per-plonų, lengvų stiklų, skirtų vidaus pertvaroms, dušo durims, kurios yra plonesnės nei 6 mm, bet vis tiek atsparios smūgiams-, ir struktūriniam stiklui, kurio optinis skaidrumas yra svarbesnis nei lūžio raštas.

Iššūkis yra kaina. Druska brangi. Vonios reikalauja nuolatinio stebėjimo. Ciklo laikai sumažina pralaidumą. Ir jei telefonų gamintojui prisukite daug iš anksto-išpjaustyto, nupoliruoto dangtelio stiklo, tai nėra mokestis už laužą,-tai yra pokalbis apie tai, ar liksite pardavėjų sąraše.