鋼化玻璃杯子為什么會炸裂?
按說鋼化玻璃的抗壓性和熱穩定性都很好的,為何也會炸裂呢?
鋼化玻璃杯的原料也是普通玻璃,用它先做成較厚的玻璃杯(壁厚—毫米),再放入爐中加熱到650℃。這時,玻璃已軟化,但是還沒有變形,迅速投入油液,使之急劇冷卻。這道工序叫“鋼化",也叫淬火。就像鋼鐵淬火一樣,使玻璃變得堅硬結實。
玻璃是熱的不良導體。當玻璃杯剎那間冷卻時,表面層首先變冷、硬化、收縮,而玻璃內部尚處于高熱可塑狀態,有一股向外的膨脹力。所以做成的鋼化玻璃杯,表面存在著壓縮應力,內部存在著伸張應力。一般情況下,這兩種應大在杯體的各個部分是均衡的,使用當中不會出現問題。
但在個別情況下,由于淬火不當,杯體產生不均衡的應力,就可能會讓它無故炸裂。比如杯體某一部分內應力大于外應力,從里面用力向外的報力很大,而外部向內的壓力很小,雖然表面著這只杯子沒有什么問題,實際上內部卻在繃著勁。
例如辦公桌上的玻璃板,也會偶然發生炸裂現象,道理和鋼化玻璃杯一樣。這些厚玻璃制品后然未經淬火,但從液體變為固體的過程中,由于表面首先冷卻變硬,內部后冷卻變硬,也存在著不均衡的應力。
原理其實很簡單。滾開的水入杯后,杯子受熱膨脹,由于玻璃的導熱性相對較差,里層玻璃膨脹后,外層還沒有接收到熱,因此玻璃杯外壁膨脹滯后,外壁的壓力在瞬間驟然增大,壓力超過杯子的強度,于是炸裂就發生了。
















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