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?谖骱瓴AШ湍v解,玻璃的機(jī)械性能和表面性質(zhì)

編輯:【?谖骱赇摶Aв邢薰尽 更新時(shí)間:【2025/11/24】 瀏覽次數(shù):【21】
第一部分:玻璃的機(jī)械性
機(jī)械性能是指材料在受到外力(如壓力、拉力、沖擊等)作用時(shí)所表現(xiàn)出的特性。對(duì)于玻璃這種脆性材料來(lái)說(shuō),這部分性能至關(guān)重要。
1. 抗彎強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度)
定義: 玻璃抵抗彎曲而不破裂的能力。這是評(píng)估玻璃作為平板材料(如窗戶、臺(tái)面)承重能力的關(guān)鍵指標(biāo)。
影響因素:
表面質(zhì)量: 微小的劃痕、裂紋(尤其是邊緣的)會(huì)極大地降低其抗彎強(qiáng)度,因?yàn)閼?yīng)力會(huì)集中在這些缺陷處。
玻璃類型: 經(jīng)過(guò)鋼化處理的玻璃,其抗彎強(qiáng)度是普通退火玻璃的3-5倍。
厚度: 通常厚度越大,抗彎強(qiáng)度越高。
?谖骱瓴AУ膶(shí)踐: 通過(guò)先進(jìn)的切割和磨邊技術(shù),確保玻璃邊緣光滑無(wú)瑕疵,最大限度地保留其固有強(qiáng)度。對(duì)于需要高強(qiáng)度的應(yīng)用,會(huì)推薦使用鋼化玻璃或夾層玻璃。
2. 硬度
定義: 玻璃抵抗其他更硬物體壓入或劃傷其表面的能力。玻璃的莫氏硬度通常在5.5-6.5之間(鉆石為10)。
實(shí)際意義:
耐刮擦性: 硬度決定了玻璃在日常使用中是否容易被劃傷。這使得玻璃成為手機(jī)屏幕、櫥柜臺(tái)面等應(yīng)用的理想選擇。
?谖骱瓴AУ膶(shí)踐: 對(duì)于建筑和家居玻璃,硬度保證了其長(zhǎng)期使用的美觀性。他們會(huì)告知客戶,日;覊m(主要成分為石英,莫氏硬度為7)仍可能劃傷玻璃表面,因此清潔時(shí)需注意。
3. 彈性模量(楊氏模量)
定義: 衡量材料在受力時(shí)抵抗彈性變形能力的指標(biāo)。玻璃的彈性模量很高,約為70 GPa。
簡(jiǎn)單理解: 這意味著玻璃是一種“剛硬”的材料,在受力時(shí)只會(huì)發(fā)生非常微小的彎曲(彈性變形),一旦外力消失,它會(huì)立即恢復(fù)原狀。它不像金屬那樣容易彎曲。
?谖骱瓴AУ膶(shí)踐: 在高樓幕墻和大型采光頂?shù)脑O(shè)計(jì)中,這個(gè)參數(shù)對(duì)于計(jì)算玻璃在風(fēng)壓下的撓度(彎曲程度)至關(guān)重要,確保其變形在安全規(guī)范之內(nèi)。
4. 脆性
定義: 這是玻璃最顯著的特性之一。指材料在受到?jīng)_擊或應(yīng)力時(shí),不發(fā)生明顯的塑性變形就直接斷裂的特性。
核心挑戰(zhàn): 由于脆性,玻璃的破壞是突然性的,并且對(duì)表面缺陷極為敏感。
海口西宏玻璃的解決方案:
鋼化處理: 使玻璃表面形成強(qiáng)大的壓應(yīng)力層,大大提高了其抗沖擊性和耐熱震性。即使破裂,也會(huì)碎成細(xì)小的、相對(duì)安全的顆粒。
夾層處理: 在兩片或多片玻璃之間夾入PVB/EVA/離子性中間層等膠片。即使玻璃破裂,碎片也會(huì)被膠片粘住,防止墜落傷人,并提供殘留承載力。
第二部分:玻璃的表面性質(zhì)
表面性質(zhì)決定了玻璃與外界環(huán)境的相互作用,影響著其外觀、清潔度和功能。
1. 表面張力與潤(rùn)濕性
定義: 衡量液體(最常見(jiàn)的是水)在玻璃表面是鋪展開(kāi)(親水)還是聚成水珠(疏水)的傾向。
接觸角: 這是量化潤(rùn)濕性的關(guān)鍵參數(shù)。接觸角小,表示親水;接觸角大,表示疏水。
普通玻璃是親水的,水會(huì)在其表面鋪開(kāi),形成水膜。
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自清潔玻璃: 在玻璃表面鍍上一層二氧化鈦(TiO₂)光催化薄膜。該涂層在紫外線作用下能分解有機(jī)污物,并使表面更加親水,雨水能在玻璃表面形成水膜均勻流下,同時(shí)帶走污物。
防指紋(易清潔)鍍膜: 通常是一種疏水疏油涂層,使水和油難以附著,更容易被擦去,常用于家電玻璃面板。
2. 表面粗糙度
定義: 玻璃表面微觀上的不平整程度。
影響:
光學(xué)性能: 過(guò)大的粗糙度會(huì)導(dǎo)致光散射,造成霧度過(guò)高,影響透明度。
機(jī)械強(qiáng)度: 粗糙的表面意味著更多的微觀裂紋起點(diǎn),會(huì)降低機(jī)械強(qiáng)度。
涂層附著力: 適當(dāng)?shù)拇植诙瓤梢栽黾庸δ苄藻兡さ母街Α?/span>
?谖骱瓴AУ馁|(zhì)量控制: 在生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)控制浮法工藝的穩(wěn)定性和后續(xù)加工(如切割、磨邊)的精度,確保玻璃表面具有極低的粗糙度,以實(shí)現(xiàn)高透光率和強(qiáng)度。
3. 表面缺陷
類型: 包括點(diǎn)狀缺陷(氣泡、雜質(zhì))、劃傷、霉斑(玻璃表面受潮后的堿性析出物)等。
影響:
美觀: 直接影響產(chǎn)品外觀。
性能: 缺陷處是強(qiáng)度的薄弱點(diǎn),也是腐蝕開(kāi)始的源頭。
?谖骱瓴AУ墓芸兀 從原片采購(gòu)到深加工的全流程,都有嚴(yán)格的外觀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),確保交付給客戶的產(chǎn)品表面光潔、無(wú)嚴(yán)重影響使用的缺陷。
4. 化學(xué)穩(wěn)定性
定義: 玻璃表面抵抗水、酸、堿等化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力。普通鈉鈣硅玻璃的耐酸性強(qiáng)于耐堿性。
實(shí)際問(wèn)題:
風(fēng)化/發(fā)霉: 在潮濕環(huán)境下,玻璃表面的鈉離子與水分和二氧化碳反應(yīng),形成白色的堿性斑跡(主要成分為碳酸鈉),這就是玻璃發(fā)霉。
?谖骱瓴AУ膽(yīng)對(duì):
在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中保持環(huán)境干燥。
提供防霉玻璃,或在玻璃出廠前進(jìn)行防霉處理,在表面形成一層保護(hù)膜,阻隔與潮濕空氣的接觸。
對(duì)于光學(xué)、電子等高端應(yīng)用,會(huì)使用化學(xué)穩(wěn)定性更好的硼硅酸鹽玻璃(如耐熱 Pyrex 玻璃)。
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