鋼化玻璃

從房屋、手機(jī)，到深海潛水器、衛(wèi)星，玻璃無處不在。但是，作為脆性材料，它容易碎裂，鋒利的碎片也易傷人。于是，鋼化玻璃應(yīng)運(yùn)而生?！颁摶敝傅氖鞘裁矗克心男﹥?yōu)缺點(diǎn)？讓我們通過這篇文章一探究竟吧！

鋼化玻璃加工示意圖

玻璃是一種非晶體混合物，其內(nèi)部排列雜亂無章。這種結(jié)構(gòu)特性使玻璃沒有固定的熔點(diǎn)。

淬（cuì）火是一種材料的熱處理工藝，多用于鋼件加工，它能夠大幅度提高鋼件的剛性、硬度和耐磨性。人們根據(jù)鋼件的淬火原理和玻璃的非晶體特性，創(chuàng)造了玻璃的鋼化工藝。其大致過程如圖所示：

經(jīng)過了上述過程，鋼化玻璃便具備了比普通玻璃應(yīng)力值高數(shù)十倍的表面應(yīng)力層，也因此獲得了更安全的特性。這些特性主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

高強(qiáng)度。鋼化玻璃的表面應(yīng)力很大，能夠抵消一定的外力，因此承載能力較高，其抗壓強(qiáng)度是普通玻璃的3～5倍，抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃的5～10倍，不易破碎。

熱穩(wěn)定性高。高應(yīng)力值使鋼化玻璃具有良好的熱穩(wěn)定性，它能承受的溫差是普通玻璃的3倍，即便將200攝氏度的鋼化玻璃放入0攝氏度的水中，它也不會(huì)破碎。

碎片顆粒度小，邊角圓鈍。當(dāng)鋼化玻璃受到外力沖擊或內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生很大改變時(shí)，它的應(yīng)力平衡狀態(tài)會(huì)被破壞，隨之破碎。但它的碎片是像冰糖一樣的小顆粒，不易傷人。

普通玻璃的碎片

鋼化玻璃的抗壓和抗沖擊強(qiáng)度非常大，遇到危險(xiǎn)需要破窗逃生時(shí)，用普通方法敲擊其表面，很難成功。但是，鋼化玻璃的邊角部位應(yīng)力相對(duì)集中，敲擊這些部位較容易使其破碎。

生活中隨處可見的玻璃，因科學(xué)而生，也因科學(xué)而被改良。不久的將來，它必將變得更加完美，讓我們拭目以待。

鋼化玻璃優(yōu)點(diǎn)多多，但也存在一些缺陷：

無法被切割。由于鋼化玻璃的應(yīng)力處于平衡狀態(tài)，切割會(huì)改變這種狀態(tài)，進(jìn)而使玻璃破裂，因此只能在鋼化前先將玻璃加工成需要的形狀。

鋼化玻璃自爆 自爆點(diǎn)

鋼化玻璃的應(yīng)力斑? ?（供圖/王立祥）

可能發(fā)生自爆（自己破裂）。由于鋼化玻璃應(yīng)力較大，一些因素（玻璃內(nèi)部存在的缺陷）可能會(huì)使其應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而引起自爆。

外觀缺陷。在鋼化過程中，如果加熱和冷卻不夠均勻，玻璃板面上就會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)力分布，從而引起光線的雙折射現(xiàn)象，使玻璃的不同區(qū)域在某些特定的角度呈現(xiàn)不同的顏色和明暗變化，這就是鋼化玻璃的應(yīng)力斑。另外，鋼化玻璃的生產(chǎn)過程還可能會(huì)引起玻璃變形，影響玻璃的外觀。

（責(zé)任編輯 / 代竹蕊? ? 美術(shù)編輯 / 韋英章）