Ķīmiskā stiprināšana: cits veids, kā rūdīt stiklu

Ja rūdīšana ir saistīta ar siltumu un gaisu, ķīmiskā stiprināšana ir saistīta ar ķīmiju un pacietību. Tā ir pavisam cita pasaule-lēnāka, dārgāka un tehniski sarežģītāka. Bet, ja jums ir nepieciešams plāns, izturīgs stikls bez deformācijām{3}}, to nevar aizstāt.

Kā tas darbojas

Princips ir jonu apmaiņa. Jūs ņemat sodas-kaļķi vai, biežāk, alumīnija silikāta stiklu un iegremdējiet to izkausētā sāls vannā, -parasti kālija nitrāta (KNO₃)-apmēram 400–450 grādu temperatūrā. Tas ir krietni zem stiklojuma pārejas punkta, tāpēc nav nedz nokarāšanas, nedz veltņa viļņu, nedz deformāciju.

Stikla virsmā esošie nātrija joni apmainās vietām ar lielākajiem kālija joniem no sāls vannas. Lielāki kālija joni tiek iesprostoti telpās, kas paredzētas mazākiem nātrija joniem. Viņi neder. Šāda saspiešana rada virsmas slāni, kas pakļauts milzīgam spriegumam-, kas parasti ir no 50 000 līdz 80 000 psi, kas ir daudz lielāks, nekā var sasniegt termiskā rūdīšana.

Šī slāņa dziļums, ko sauc par "lietas dziļumu" vai DOL (slāņa dziļums), parasti ir no 30 līdz 80 mikroniem. Tas ir plāns, bet neticami izturīgs.

Stiklam ir nozīme

Varat ķīmiski stiprināt standarta sodas{0}}kaļķa stiklu, taču rezultāti ir viduvēji. Īstā maģija notiek aralumīnija silikātsstikls. Alumīnija saturs paātrina jonu apmaiņu un nodrošina gan lielāku virsmas saspiešanu, gan dziļāku korpusa dziļumu. Tāpēc jūsu tālruņa ekrāns (Gorilla Glass utt.) ir alumīnija silikāts, nevis logu stikls.

Vanna: ķīmija ir viss

Sāls vanna ir dzīva. Jūs ne tikai piepildāt tvertni ar KNO₃ un saucat to par dienu. Laika gaitā tas degradējas. Nātrijs uzkrājas vannā, palēninot valūtas kursu. Ja nātrija koncentrācija kļūst pārāk augsta, jūs zaudējat spēku.

Operatori to pārvalda, izmantojot:

Lēna pievienošana:nepārtraukta svaiga KNO₃ barošana, lai atšķaidītu nātriju

Vannas atjaunošana:periodiski izmetot un nomainot sāli

Piedevas:daži veikali izmanto alumīnija oksīdu vai citus savienojumus, lai absorbētu nātriju un ilgāk saglabātu vannu aktīvu

Novārtā atstāta vanna rada stiklu, kas izskatās labi, bet pastāvīgi neiztur lieces testus. Jūs to nevarat redzēt ar neapbruņotu aci.

Izkropļojumu priekšrocības

Tāpēc pastāv ķīmiskā stiprināšana. Termiskā rūdīšana nodrošina rullīšu vilni, loku un anizotropiju. Ķīmiskā stiprināšana sniedz jumsnekas no tā. Stikls nekad nepārsniedz tā mīkstināšanas punktu. Tas iznāk no vannas tieši tikpat plakans, cik tas bija iekšā.

Ja jūs gatavojat:

Pārklājošais stikls displejiem(skārienpaneļi, monitori)

Plāns stikls zem 2 mmkas deformētos rūdīšanas krāsnī

Sarežģītas formasar izurbtiem caurumiem vai izgriezumiem, kas radītu stresu{0}}stāvvada pārrāvumam dzesēšanas laikā

Ķīmiskā stiprināšana ir vienīgā atbilde.

Izmaiņas{0}}

Caurlaide.Rūdīšanas līnija ik pēc pāris minūtēm apgriež stiklu. Ķīmiskās stiprināšanas līnijas cikls ir stundās{1}}parasti 4–12 stundas vienā partijā atkarībā no stikla veida un nepieciešamā korpusa dziļuma. Jūs neizmantojat lielu skaļumu; jums ir liela vērtība.

Tīrība.Šeit lielākā daļa veikalu sabojājas. Pirms došanās vannā stiklam ir jābūt ķirurģiski tīram. Jebkurš piesārņojums-pirkstu nospiedumi, putekļi, pulēšanas maisījuma atlikumi-izveido "stop-off", kur nevar notikt jonu apmaiņa. Rezultāts ir lokalizētas vājās vietas, kas vēlāk parādās kā plaisas. Labos veikalos iekraušanai ir tīras telpas.

Apstrāde.Stikls nonāk plauktos vai grozos, bieži vien ar malu aizsargiem. Vannā nedrīkst pieskarties gabaliņiem. Vietās, kur tie pieskaras, jonu apmaiņa nenotiek. Šie kontaktpunkti kļūst par neveiksmju punktiem.

Post{0}}Stiprināt deformāciju.Reizēm plāns stikls (mazāks par 1 mm) pēc nostiprināšanās izveidos smalku deformāciju nevienmērīga jonu apmaiņas ātruma dēļ starp abām virsmām. Tās ir zināmas galvassāpes. Labojums ir rūpīga iegremdēšanas un ekstrakcijas ātruma kontrole, dažreiz ar slāpekļa pūšanu, lai izlīdzinātu dzesēšanu.

Testēšana un kvalitātes kontrole

Ķīmiski stiprināts stikls nesadalās kauliņos kā rūdīts stikls. Tas joprojām ir drošības stikls tādā nozīmē, ka tas ir daudz izturīgāks, bet plīsuma modelis ir tuvāks atkausētajam stiklam. Tas nozīmē, ka standarta sadrumstalotības testi netiek piemēroti.

Tā vietā nozare paļaujas uz:

DOL (slāņa dziļums)mēra ar virsmas sprieguma mērītāju-parasti rokas ierīci, kas izmanto prizmas savienojumu, lai nolasītu saspiestā slāņa viļņvada efektu

Virsmas saspiešana (CS)mēra ar to pašu instrumentu,{0}}ko meklējat 50 000–80 000 psi diapazonā atkarībā no lietojumprogrammas

Gredzena-uz-gredzena vai 4 punktu lieces pārbaudelai apstiprinātu faktisko stiprību, īpaši jauniem stikla veidiem vai vannas apstākļiem

Tirgus realitāte

Ķīmiskā stiprināšana pēdējos piecpadsmit gados ir strauji pieaugusi, un to pilnībā veicinājusi plaša patēriņa elektronika. Katrs viedtālrunis, planšetdators un viedpulkstenis iziet šo procesu. Taču arhitektūras pielietojums kļūst pārāk -plāns, viegls stikls iekšējām starpsienām, dušas durvīm, kas ir plānākas par 6 mm, taču joprojām ir triecienizturīgas, un strukturālajiem stikliem, kur optiskā skaidrība ir svarīgāka par plīsuma modeli.

Izaicinājums ir izmaksas. Sāls ir dārga. Vannām nepieciešama pastāvīga uzraudzība. Cikla laiki samazina caurlaidspēju. Un, ja tālruņa ražotājam saskrūvējat daudz iepriekš-nopulētu, noslīpētu vāciņu stiklu, tā nav maksa par metāllūžņiem,-tā ir saruna par to, vai paliksit piegādātāju sarakstā.