Что такое закаленное стекло

Что такое закаленное стекло.
Опубликовано в разделе: Новичкам , 28.02.2020 Автор: Александр Мойсеенко0

Последнее обновление 1 июня, 2020

Закаленное стекло ввиду прочностных характеристик активно используется в промышленности, строительстве, автомобилестроении и т.д. Последнее десятилетие, закаленное стекло так же применяется при производстве мобильной электроники – смартфоны, планшеты, умные часы и т.д. Из статьи вы узнаете, каковы возможности закаленного стекла, процесс получения и какие существуют виды закаленных стёкол.

Что такое закаленное стекло

Представляет собой обычное листовое стекло, прошедшее вид термический обработки – закалку. Получают такое стекло путем нагрева до температуры закалки чаще до 680 градусов по Цельсию. Затем стекло быстро и равномерно охлаждается холодным воздухом. По окончанию обработки на верхних слоях стекла появляются остаточные механические напряжения сжатия, что придает материалу дополнительные свойства в сравнении с обычным стеклом:

  1. Увеличенную прочность при механическом воздействии. При ударе или сжатии стекло поглощает больше механической энергии без разрушения.
  2. Устойчивость к перепадам температуры. Изменение окружающей температуры не вызывает потрескивание и разрушение.
  3. Безопасность в случае разрушения. Разбитое стекло распадается на куски с тупыми гранями, снижая риск повреждения для пользователя.

После закалки ударная прочность стекла возрастает до 5 раз. Устойчивость к изгибанию до 10 раз. А Устойчивость к растяжению до 6 раз.

В большинстве случаев закаленное стекло содержит слой ламинированной пленки, что придает дополнительную прочность и эластичность. Так же при разрушении стекла пленка позволяет удержать осколки.

Химически закаленное стекло

Широкое распространение так же получило каленое стекло, полученное путем химической обработки. Для этого стекло помещается в нагретый до 300 градусов по Цельсию раствор калиевой соли. Ионы натрия на поверхности стекла заменяются в кристаллической решетке ионами калия. А так как радиус ионов калия больше – 133 пк против 97 пк, на поверхности стекла образуются силы сжатия.

Стекло до и после замещения ионов.
Стекло до и после замещения ионов.

Химически закаленное стекло больше сгибается, поддается резке и обработке без образования трещин или разрушения. А прочность в сравнении с обычным стеклом выше в 6-8 раз. Наиболее известная марка химически закаленных стёкол – Gorilla Glass компании Corning.

Прочность стекла при одинаковой нагрузке до химической замещения и после.
Прочность стекла при одинаковой нагрузке до химической замещения и после.

Виды закаленных стёкол

Ниже представлены наиболее известные и распространенные виды закаленных стёкол.

Corning Gorilla Glass

Закаленное стекло химическим способом, где ионы натрия замещены ионами калия. Технология регулярно улучшается и каждое новое поколение Gorilla Glass прочнее предыдущего. Твердость по шкале Мооса – 5-7.

Asahi Dragontrail

Менее популярный и распространенный аналог Gorilla Glass с сопоставимой твердостью по шкале Мооса – 5-7. Процесс получения заключается в помещении стекла в печь с раскаленным оловом для упрочнения.

NEG Dinorex

Ещё один вид стекла с химической обработкой, полученной путем ионного обмена. Как и в случае с Gorilla Glass ионы натрия замещаются ионами калия.

Минеральное стекло

Изготавливается из кварцевого песка. Твердость по шкале Мооса – H7, благодаря чему поверхность стекла слабо подвержена образованию царапин. Закаленное минеральное стекло визуально напоминает сапфировое. При этом прочностные характеристики закаленного минерального стекла уступают химически обработанным аналогам, из-за чего минеральное стекло используется в основном в наручных часах.

Термически закаленное стекло

Листовое стекло из минеральных расплавов с последующей термической обработкой. Термически закаленное стекло активно используется в виде накладки для экранов смартфонов и планшетов. Наличие дополнительного слоя стекла увеличивает прочностные характеристики и снижает риск повреждения экрана.

На упаковках обычно указывается предпоследняя твердость по шкале Мооса – H9. В реальности прочность большинства стёкол в пределах 4-7.

Motorola Moto X2 с установленным защитным стеклом.
Motorola Moto X2 с установленным защитным стеклом.

Защитное многослойное или бронированное стекло

Представляет собой комбинацию из нескольких стёкол склеенных полимерной пленкой. Благодаря этому стекло при разрушении не разлетается, а плотно удерживается пленкой со всех сторон. Такая компоновка позволяет повысить прочностные характеристики, чаще принять больше механической энергии. Так же встречается в продаже в виде накладок на экран мобильных устройств.

Сапфировое стекло

Вид стекла с содержанием натурального или синтетического минерала сапфир. Такое стекло отличается повышенной стойкостью к истиранию и ударам, превосходя на 25% возможности Gorilla Glass. Твердость по шкале Мооса – H9. Ввиду высокой стоимости распространено обычное закаленное стекло с сапфировым напылением.

Вывод

В статье подробно описано, что такое закаленное стекло. В сравнении с обычным стеклом, термическая или химическая обработка позволяет повысить прочностные и износостойкие характеристики. Закаленное стекло сложнее поцарапать и разбить. При этом у любого стекла имеется предел прочности и слабые места, например углы и торцы. И если падение экраном вниз смартфон переживет с высокой долей вероятности, то угловой удар в большинстве случаев закончится сколом или трещиной.

А что вы думаете насчет закаленного стекла? Делитесь мнением в комментариях под статьей.

{"email":"Email address invalid","url":"Website address invalid","required":"Required field missing"}
>