提高玻璃強度的方法有很多種,除了使用玻璃鋼化爐進行的物理方式增強玻璃強度外,今天我們給大家介紹兩種不常見的提高玻璃應(yīng)力的方式。
酸處理
除了應(yīng)力增強處理外,還可以利用酸腐蝕的方法去除表面微裂紋。酸腐蝕的原理是通過酸侵蝕除去玻璃表面裂紋層或使裂紋尖端鈍化,減小應(yīng)力集中,以恢復(fù)玻璃固有的高強特性。由于酸洗是除去表面微裂紋,所以必須選擇強侵蝕能力的酸,如氫氟酸,但單用氫氟酸不容易得到光滑的表面,侵蝕后產(chǎn)生的鹽類都附著在玻璃的表面,為了除去鹽類,需在氫氟酸中加入硫酸、磷酸和硝酸等強酸。平板玻璃經(jīng)酸腐蝕后,強度可達到800~1000 MPa,但是酸處理后的玻璃表面極為脆弱,很容易受到外界環(huán)境的侵蝕,表面硬度降低,強度不能有效保持。此外,酸腐蝕玻璃不耐高溫處理,經(jīng)高溫腐蝕后強度急劇下降。
涂層保護
隨著能源成本的提高,采用涂層增強玻璃是經(jīng)濟節(jié)能的有效方法。人們采用不同的方法制備了不同的涂層,如溶膠-凝膠硅涂層,有機-無機復(fù)合涂層,環(huán)氧樹脂涂層以及有機硅改性涂層。這些涂層都可以提高玻璃的力學(xué)性能。研究人員建立了不同的理論來解釋涂層的增強效應(yīng)。有人提出玻璃表面裂紋的填充及部分填充時溶膠-凝膠涂層的增強機理。另外,泊松抑制效應(yīng)被認為是環(huán)氧涂層的增強機制。但是,最新研究則認為玻璃與涂層的熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生的閉合應(yīng)力是解釋玻璃強度提高的合理模型。涂層雖然制造工藝簡單,成本低,但是涂層容易受到外部環(huán)境的影響。涂層一旦受到破壞,玻璃強度將明顯下降。這是制約涂層發(fā)展的原因之一。