玻璃還能鋼化?裡面的製成材料意想不到

玻璃可說是我們熟悉的老朋友了,在我們周圍到處都有玻璃:房間內的門窗玻璃、電視機的顯像管玻璃、汽車駕駛室的擋風玻璃、各種光學儀器玻璃和琳琅滿目的器皿玻璃等等。你一定了解玻璃的“性格”:“啪!”一塊玻璃落地,跌得粉身碎骨,它那短暫的生命就此結束。難道玻璃本性難移,脆性果真是它的“不治之症”嗎?人類在長期的生產實踐中,已經研製出許多新型玻璃,如夾絲玻璃、夾絲防盜玻璃、夾層玻璃、鋼化玻璃等。這些玻璃有個共同的特點:經劇烈振動或撞擊,仍不易破碎,即使破碎,也不會產生尖銳的碎屑傷人,故統稱為“安全玻璃”。

玻璃還能鋼化?裡面的製成材料意想不到

一般夾層玻璃都是三層,即在兩層玻璃間夾一層彈性的透明材料,如賽璐珞、聚乙烯醇縮丁醛等塑料,使它們相互粘結起來。也有做成五層的,即在三層玻璃間夾兩層彈性的透明材料。還有的在玻璃表面敷設透明的電熱材料,這不僅可以使玻璃在破碎時不起碎片,還可以通電發熱,用它來作為飛機座艙玻璃和汽車擋風玻璃,可避免發生結霜現象或迅速化解結霜。夾層玻璃裝在坦克車的瞭望孔上,不但不容易被槍彈擊穿,即使擊穿了,也只是在彈孔的周圍出現網狀裂紋,不會飛出碎片,所以夾層玻璃又稱“防彈玻璃”或“不碎玻璃”。目前,夾層玻璃已經有了很大發展。夾層中可以使用各種各樣的材料。如70年代英國科學家在夾層中夾入一種鈦金屬薄片,製成的夾層玻璃具有高抗衝擊力、抗貫穿、耐高溫的特性。

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你是否說過大名鼎鼎的“鋼化玻璃”。是的,鋼化玻璃有鋼一樣的堅硬倔強的脾氣。一個800克的鋼球從1米高處落到6毫米厚的鋼化玻璃上,鋼化玻璃絲毫不受損害。要是普通玻璃,即使10張疊在一起,也會被砸得粉身碎骨。鋼化玻璃的抗彎能力比普通玻璃大5~7倍。如果將一塊鋼化玻璃在兩端支撐起來,中間懸空,站上兩個彪形大漢,玻璃會被壓成弧形,但不會斷裂。

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那麼,如何把玻璃“鋼化”呢?原來,這是玻璃向鋼鐵“學習”的結果。把一塊燒紅的鋼鐵迅速投入水中,“哧”的一聲,鋼鐵就變硬了。這種熱處理方法稱為淬火。人們想,玻璃是否也能淬火呢?不妨試試。先將普通的平板玻璃按照要求的尺寸裁好,將其加熱到高溫,再立即吹風,讓它迅速而均勻地冷卻下來。這時,玻璃的表層猛烈地收縮,使玻璃表面均勻地佈滿壓縮應力。當這種玻璃以後受到拉力時,其表面的壓縮應力可以抵消一部分拉力,從而提高了玻璃的強度。這就是鋼化玻璃能像鋼鐵一樣抗衝擊力的原因。

現在還有運用化學方法來製造鋼化玻璃的。將普通玻璃浸在某些熔融鹽裡面,在其表面生成一層透明的化合物,同樣使玻璃表面受到壓縮應力,這樣製成的鋼化玻璃比淬火法生產的鋼化玻璃強度要高得多。

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鋼化玻璃的厚度一般都在3毫米以上,這種鋼化效果比較好。鋼化玻璃一旦製成,就不能再裁切,否則會使玻璃破裂。鋼化玻璃也是安全玻璃,主要是因為它不碎則已,一碎就粉身碎骨,碎粒沒有尖銳的稜角,不會傷人。因此鋼化玻璃適合於製成車輛的擋風玻璃、建築物的門窗、大型吊燈的燈罩和茶杯、臺板玻璃等日常用品。鋼化玻璃還能代替鋼鐵作為製造機械零部件的材料,如製造攪拌機的葉片、儀表中的玻璃元件等。


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