[科普中国]-硬化玻璃

硬化玻璃是经热处理工艺之后的玻璃。硬化玻璃表面形成了压应力层，并且具有特殊的碎片状态。当玻璃受到外力作用时，这个压应力层可将部分拉应力抵消，以避免玻璃的碎裂，虽然硬化玻璃内部处于较大的拉应力状态，但玻璃的内部无缺陷存在，不会造成破坏，从而达到提高玻璃强度的目的。1

1．物理硬化玻璃

物理硬化玻璃义称为淬火硬化玻璃。它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度（600℃）时，通过自身的形变消除内部应力，然后将玻璃移出加热炉，再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温而制得。

物理硬化玻璃处于内部受拉、外部受压的应力状态，一旦局部发生破损，便会发生应力释放，玻璃被破碎成无数小块，这些小碎块没有尖锐棱角，不易伤人。因此，物理硬化玻璃是一种安全玻璃。

2．化学硬化玻璃

化学硬化玻璃是通过改变玻璃表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般是应用离子交换法进行钢化。

化学钢化玻墒强度虽高，但是其破碎后易形成尖锐的碎片。因此，一般不作为安全玻璃使用。1

1．机械强度高

玻璃经钢化处理产生了均匀的内应力，使玻璃表面具有预压应力。它的机械强度比经过良好的退火处理的玻璃高3～10倍，抗冲击性能也有较大提高，其抗折强度可达125 MPa以上。硬化玻璃的抗冲击强度也很高，用钢球法测定时，0.8 kg的钢球从1.2 m高度落下，硬化玻璃可保持完整而不破碎。

2．弹性好

硬化玻璃的弹性比普通玻璃大得多，例如，一块1200 mm×350 mm×6 mm的硬化玻璃，受力后可发生达100 mm的弯曲挠度，当外力撤除后，仍能恢复原状，而普通玻璃弯曲变形只有几毫米，当外力撤除后，将发生折断破坏。

3．热稳定性高

硬化玻璃强度高，热稳定性也较高，在受急冷急热作用时，不易发生炸裂。硬化玻璃耐热冲击，最大安全工作温度为287.78℃，能承受204.44℃的温差变化，较之普通玻璃也提高了2～3倍。1

硬化玻璃主要用作建筑物的门窗、隔墙和幕墙以及电话亭、车、船、设备等的门窗、观察孔、采光顶棚等。硬化玻璃可被做成无框玻璃门。硬化玻璃用作幕墙时，可大大提高抗风压能力，防止热炸裂，并可增大单块玻璃的面积，减少支承结构。使用时应注意的是，硬化玻璃不能切割、磨削，边角不能碰击挤压，需按现成的尺寸规格选用或提出具体设计图纸进行加工定制。用于大面积的玻璃幕墙的玻璃在钢化上要予以控制，选择半硬化玻璃，即其应力不能过大，以免风荷载引起振动而自爆。1

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