防火玻璃的表面應(yīng)力性能分享
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【中玻網(wǎng)】貝爾比層和殘余應(yīng)力；固體材料加工后，在幾微米至十幾微米的表層中可能發(fā)生籌備結(jié)構(gòu)的劇烈變化。如在金屬研磨時(shí)，由于表面不平整，接觸處實(shí)際上是點(diǎn)，其溫度可以遠(yuǎn)高于表面的平均溫度。由于作用時(shí)間短，摩擦后該區(qū)域溫度迅速冷卻下來(lái)，原子來(lái)不及回到平衡位置，造成一定程度的晶格畸變。這種畸變隨高層度而變化，在較外層約5～10nm可形成一種非晶態(tài)，其成分為金屬及其氧化物，即為貝爾比層。貝爾比層可提高材料的表面強(qiáng)度。經(jīng)表面加工處理后，材料表層形成的貝爾比層產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，材料受熱不均勻，在各部分膨脹系數(shù)不同，溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)在材料內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力。材料受載時(shí)，內(nèi)應(yīng)力與外應(yīng)力一起發(fā)生作用。如果內(nèi)應(yīng)力與外應(yīng)力相反，就會(huì)抵消一部分外應(yīng)力，從而起到有利的作用，鋼化玻璃正是利用了這一特性。此外，鋼化玻璃表面壓應(yīng)力可使引起玻璃破裂起源的微小裂縫受到進(jìn)一步的壓縮，也提高了鋼化玻璃的機(jī)械強(qiáng)度。
我們知道普通玻璃的表面壓應(yīng)力一般為15～65兆帕；鋼化玻璃的表面壓應(yīng)力一般在70～180兆帕；高度防火玻璃的表面壓應(yīng)力比傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出來(lái)的鋼化玻璃高出100～150兆帕左右。這層表面壓應(yīng)力的特點(diǎn)同時(shí)具有物理鋼化形成的足夠應(yīng)力層厚度和化學(xué)鋼化形成的高表面應(yīng)力值，通過(guò)工藝控制可以使玻璃表面應(yīng)力甚至達(dá)到400兆帕，使得玻璃強(qiáng)度大大提高。
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