什麼是化學強化玻璃?強化原理是什麼?

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蓋板玻璃,主要應用于觸摸屏最外層,英文名為Cover Lens,又稱強化光學玻璃、玻璃視窗、強化手機鏡片等。其主要原材料為超薄平板玻璃,經過切割、CNC精雕、減薄、強化、鍍膜、印刷等工藝處理后,具有防沖擊、耐刮花等功能。
那麼問題來了,玻璃本身很脆、易碎,并且蓋板玻璃都非常薄(如0.3mm),為什麼能夠起到保護顯示屏的作用且不易碎?這就是【強化】處理的功勞了,例如化學【強化】。
一、什麼是化學【強化】玻璃?玻璃是脆性材料,脆性材料只適合抗壓而不適合抗拉,它們的失效正是其抗拉強度過低造成的。當玻璃受到荷載和沖擊而破碎時,一定是玻璃的某處表面因拉應力過大而開裂破壞的。如果事先讓其在表面產生壓應力,當其再受到荷載和沖擊時,本來要產生拉應力的地方就會因為預壓應力的存在而使拉應力部分或完全地抵消掉,從而提高玻璃的強度和抗沖擊能力。
化學【強化】玻璃其實是一種預應力玻璃,為提高玻璃的強度,通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,增強玻璃自身抗風壓性,寒暑性,沖擊性等。

圖:化學【強化】玻璃破碎情況
化學【強化】玻璃的主要優點有四點:
1、強度較之【普通一般玻璃(非強化玻璃)】提高5~10倍,抗彎強度是【普通一般玻璃(非強化玻璃)】的3~5倍,抗沖擊強度是【普通一般玻璃(非強化玻璃)】5~10倍,提高強度的同時亦提高了安全性。對比同樣厚度的玻璃,化學【強化】強度明顯好于物理【強化】。
2、使用安全是【強化】玻璃第二個主要優點,其承載能力增大改善了易碎性質。化學【強化】玻璃的耐急冷急熱性質較之【普通一般玻璃(非強化玻璃)】有2~3倍的提高,一般可承受150LC以上的溫差變化,對防止熱炸裂有明顯的效果,且絕無自爆。
3、因加工方式不同,【強化】的產品無任何變形,不會改變產品形狀,也不受限產品形狀均可【強化】加工。如弧形、圓柱形、瓶子形、盒形、平板形均可加工且不變形。
4、對超薄產品【強化】效果顯著,現有技術非常成熟,對于0.2~5.0mm厚的玻璃【強化】效果非常好,且不會產生彎曲變形。
二、化學【強化】玻璃的制作原理化學【強化】玻璃是採用低溫離子交換工藝制造的,所謂低溫系是指交換溫度不高于玻璃轉變溫度的范圍內,是相對于高溫離子交換工藝在轉變溫度以上,軟化點以下的溫度范圍而言。

低溫離子交換工藝的簡單原理:在400℃左右的堿鹽溶液中,使玻璃表層中半徑較小的離子與溶液中半徑較大的離子交換,比如玻璃中的鋰離子與溶液中的鉀或鈉離子交換,玻璃中的鈉離子與溶液中的鉀離子交換,利用堿離子體積上的差別在玻璃表層形成嵌擠壓應力。大離子擠嵌進玻璃表層的數量與表層壓應力成正比,所以離子交換的數量與交換的表層深度是增強效果的關鍵指標。由于離子交換層是均勻進行,所以化學【強化】玻璃方法用于增強薄玻璃效果顯著,特別適合增強5mm厚以下的玻璃。
工藝流程:
低溫預熱—高溫預熱—離子交換—高溫冷卻—中溫冷卻—低溫冷卻。
三、應用范圍化學【強化】玻璃適宜于在以下場合使用:
1.手機屏玻璃蓋板、電腦電視屏玻璃

2. 航天飛機、戰斗機活動罩
3.廚柜玻璃、【霧面玻璃(透光不透明玻璃)】、電子面板玻璃
4.農用溫室的窗及頂棚、活動房屋的門窗玻璃等等。
成熟的工藝技術以及超低的能耗,高材質品質的產品,更多的產品使用化學【強化】已成為一種趨勢!


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化學強化玻璃-39
上述玻璃種類的材質特色與優缺點等觀念,經常用於玄關、房間、廚房、陽台、客廳、店面、室內、浴室、廁所等場所門窗,也經常與鋁窗、氣密窗、隔音窗、窗戶、玻璃窗、玻璃百葉窗等玻璃種類選擇推薦,另外,亦可運用於鋁門、玻璃門、玻璃拉門、摺疊門、玻璃大門、玻璃自動門、玻璃電動門、玻璃玄關門、玄關的屏風、玻璃隔間、玻璃造型牆、落地門、落地窗、乾濕分離、淋浴拉門、玻璃採光罩、玻璃扶手、玻璃欄杆、桌面、塗鴉牆等玻璃種類選擇推薦
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