化学钢化时的温度时间对玻璃强度的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.comt0中国玻璃1995-~-第3期O化学钢化时的温度时间对玻璃强度的影响0Il1]翟守元孟桂珍门J、f』一(山东轻工业学院无机材料系济南250100)抽曩：本文分析了玻璃的理论强度和实际强度，探论了两者之间存在的差异及产●．生的原因，提出亍解决措施；重点讨论了温度、时间等因素对化学钢化玻璃强度的●关键词：兰塑、塑业旦例，影响，率就Si—O键而言，玻璃的理论强度很1引言高，由奥每凡(Orowan)公式：无机玻璃是一种非金属材料，在常温下=KE(1)一般呈非晶态固体。玻璃具有

2、一系列优良的式中：物理化学性能，特别是它的高透明度是其他E一弹性模量(一般钠钙硅玻璃E=材料所无法比拟的，因此玻璃材料及其制品7500~／hm左右)广泛地应用在建筑、包装、交通等国民经济K一与物质结构和键型有关的常量(一各个领域。近年来，随着科学技术的飞速发般取K=0．1～O．2)展，玻璃材料及其制品已经或正在进入高科则圭lO00kg／mm左右技领域，已成为不可取代的尖端功能材料。然而玻璃的实际强度并不高，还不到理玻璃属于脆性材料，其强度比较低，因论强度的1％(g

3、。为了进且玻璃的抗张强度相对来说更低，仅为其抗一步改善玻璃的机械性能，提高它的抗张强压强度的1O％左右，究其原因主要是玻璃在度，科技界经过长期不懈的努力，进行了广常温(应变点以下)属于脆性材料，其表面泛深入地探讨，研究出了许多行之有效的玻有微裂纹存在，在外力作用下易引起应力集璃增强新理论、新技术、新工艺，如玻璃退中而发生脆性破坏。火、物理钢化(淬火)、化学钢化(离子交2．2玻璃的化学钢化换)，表面酸处理(酸腐蚀)、表面涂层(异相愈合)、火焰抛光(同相愈合)、微晶化为了提高玻璃的机械强度和热稳定性，处理以及制成复合材料

4、等等。化学钢化是通在保留原物化性能的前提下，需要对玻璃进过离子交换后的体积效应在玻璃表面形成压行增强(本文主要指化学钢化)处理。玻璃应力层来提高玻璃的机械强度。化学钢化过程大体如下：把清洗．干燥后具有所需规格的优质玻璃半成品送入预热炉中2玻璃的强度与化学钢化经过一定时间的预热，然后再送入恒温炉中，2．1玻璃的强度当玻璃达到恒温时，将其迅速送入熔融的维普资讯http://www.cqvip.com3期中国玻璃表1不同处理瀑度下化学钢化玻璃抗弯强度处理温度(。C)平均抗弯强度，MPa400240．36420265．764

5、40290．28450323．23460275．37●480’236．63一、一：=：一3．上—1=／-)’。—2)500205．94——,eV●裹2不同处理时问下化学铜化t一抗1If强度处理时间(h)平均抗弯强度．MPa8265．0710266．2512280．18l4284．98l6324。01】．8324．8()3温度、时间对化学钢化玻璃●20333．52强度的影响．22335．6824344．614讨论由表1可知．随着处理温度的升高．玻璃强度逐渐增大．并出现了最大值．然后又逐渐减小。根据离子扩散的动力学原理．

6、温度升高有利于离子交换。但温度过高(应变点以一t-)玻璃将发生结构松弛．相应产生应力松弛．影响玻璃化学钢化的强度。}

7、1表2可知．随着处理时间的延长．玻璃强度逐渐增大这主要是单位面积内的离子交换总量随交换时问的延长而增加之故，但增加率是逐步衰减的，因此过长的处删时I'fi1，化学钢化玻璃强『立的增大并不明。下转17页)维普资讯http://www.cqvip.com3期中圈玻一17(上接II)5结论：1‘(-)在其他条件相同的情况下，提高处理温．．鲁度，化学钢化玻璃的强度将随之增大，这一规律只适用于玻璃应变点以下。=

8、=======、；·一在其他条件相同的情况下，延长处理时l间，化学钢化玻璃的强度将随之增大。但由Ⅱij1(b)于增大率是逐步衰减的，所以没有必要无限延长处理时间。n1’3==．一一4689x参考文献·一1【I】华东化工学院等编，玻璃工艺原Ij理，北京：建筑工业出版社，1984：322～(c)328。．n1口q～—～-【2】D·R·乌尔曼等著，王西成等¨¨8译，玻璃的弹性与强度，北京：轻工业出版社，1988：182-236。【3】孟桂珍、翟守元，风冷物理钢化圈6气藏遮度分布●线．玻璃应力不均匀性的研究，山东轻工业学院从

9、图6中可以看出，安装射流后能明显学报，1991：3。改善蓄热室内气流分布的均匀性，整个平面【4】翟守元、孟桂珍，玻璃热钢化的上速度的波动幅度由原来的一O．738～0．∞I，数学描述，中国玻璃，1994：3。降低到，-0．472～O．302和一O．420-0．350。(上接27页)在目前，对于有支捧墙的蓄热室，安装。4结论二支对称的喷嘴，着好的条