Как отличить закаленное стекло от обычного?

Как отличить закаленное стекло от обычного?

"Как закалялась сталь". В перевернутой запятой, как название романа Николая Островского. Но не только сталь подвергается закалке. Помимо металлов, таким способом можно закаливать и стекло. Оно отличается от обычного стекла.

Суть закалки

Как и физиологическая, к которой прибегают для улучшения здоровья, закалка металлов и стекла является термическим методом. Они подвергаются быстрой разнице температур. Сначала происходит нагрев выше критического уровня. Затем следует быстрое охлаждение. Нагрев выше критической температуры считается раскаленным до фазового превращения. Так называется переход между состояниями материи. Стекло было твердым, а теперь стало жидким. Это может произойти не только из-за температуры, но и, например, из-за повышенного давления. Однако ужесточение подразумевает именно температурный фактор.

Нагревая стекло, его быстро охлаждают. Для этого используются низкотемпературные среды. Это может быть вода, воздух, масло и т.д. Этот процесс изменяет свойства и характеристики материала. Будучи изначально размягченным и расплавленным, он не только застывает и твердеет, но и становится прочнее и лучше. Это связано с образованием остаточных сжимающих напряжений в стекле, так как верхние слои резко охлаждаются и закаляются, а внутренние слои остаются жидкими.

История закалки стекла

Первопроходцами были французы, SSG. Компания была основана на фоне развития автомобилестроения и начала производить стекло для них. Это были обычные стеклопакеты. Они называются листовым стеклом. При авариях и других ударах по автомобилю эти стекла разбивались на острые толстые осколки. Это объясняется отсутствием остаточных напряжений в материале панели.

Безопасность не была проблемой при использовании пластинчатого стекла, и целью было достижение безопасности в автомобиле. По этой причине инженеры SSG предложили аналогичный подход для стали и других сплавов. Силикатную массу нагревали выше температуры размягчения и быстро охлаждали струей холодного воздуха. Этот процесс был предпринят в 1929 году. Массовое применение закалки стекла, а значит и массовое производство нового поколения автомобилей, было проблематичным. Была нехватка оборудования. Стекло обрабатывали, как сейчас говорят, на коленях.

В 1950 году на помощь пришли американцы. Они изобрели печь для закалки стекла. Именно здесь началось массовое производство автомобилей. Еще через 10 лет они усовершенствовали метод закалки стекла. Он больше не подвергается воздействию потока холодного воздуха. Теперь стекло было опущено в расплавленное олово. Это позволило исключить образование воздушных пузырьков и помутнение затвердевшего материала. Новый метод ужесточения называется флоат и проходит в 5 этапов, оставаясь неизменным и в 21 веке:

1. Смесь изготавливается из соды, известняка, кварцевого песка и воды.
2. Его помещают в печь, удаляя все примеси.
3. Смесь нагревают до 1500 °C.
4. Смесь охлаждают до достижения желаемой вязкости.
5. Расплавленное стекло выливает эту вязкую силикатную массу в оловянный контейнер.
6. Остается только обжечь стекло. Во время этого процесса смесь медленно остывает и приобретает свои свойства отверждения.

Этот процесс также был автоматизирован еще в 1960-х годах. Далее следуют вариации на тему закаленного стекла.

Виды закаленного стекла

Вариациями на тему закаленного стекла являются виды стекла. Характеристики и свойства материала зависят от его типа. Существует 3 типа закаленного стекла:

1. Конвенциональный. Вариант 1950-х годов. Сегодня он считается достаточным для изготовления оконных отливов как в промышленности, так и на строительном рынке.
2. Многослойный. Это называется триплекс. Этот термин подразумевает, что в стекле есть три слоя. Они соединены между собой полимерным соединением. Процесс происходит под внушительным давлением. В результате получается небьющийся материал. Максимум, что может произойти — это растрескивание.
3. Вылечился. Характеризуется минимальной толщиной. По сути, это пленка для стекла. Он используется для покрытия экранов. Материал делается максимально податливым.

Существует также классификация по характеру поверхности стекла. Она не только гладкая, но и волнистая. Существует прозрачное стекло и матовое стекло. Последнее важно, например, для интерьеров. Такое закаленное стекло используется для изготовления дверей, перегородок, ступеней и столешниц.

Закаленное стекло также делится в зависимости от типа обработки. Помимо флоат-стекла, существует также химически закаленное стекло. Это новейшая разработка технологов. Его суть заключается в том, чтобы поместить стекло в раствор калийной соли при температуре 300 градусов. Калий меняется местами с поверхностными молекулами натрия на стекле. Ионы калия и натрия имеют разные радиусы. Калий содержит примерно на 30% больше. Калий, замещая натрий, приводит к возникновению поверхностных сжимающих сил на обрабатываемом стекле. Теперь это:

• режет и обрабатывает без трещин;
• отлично гнется.

Химически упрочненное стекло используется в основном в кухонных приборах, посуде и для украшения интерьера. Кстати, стандартный метод закаливания стекла называется термостекло. Он подразделяется на термические и химические материалы.

Отличия закаленного стекла

Материал легко распознать по его прочностным характеристикам. Закаленную версию в 5-7 раз сложнее сломать. На стекло толщиной 4 мм можно уронить предмет весом в полсантиметра с высоты метра. Закаленный материал не ломается. Другими критериями проверки являются:

• устойчивость закаленной версии к скачкам температуры до 270 градусов по сравнению с 50 градусами по шкале Цельсия для обычного стекла
• распадается только на мелкие частицы
• отсутствие острых углов при разбивании закаленного стекла, все осколки закруглены
• высокая устойчивость к изгибу
• Прочное закаленное стекло нельзя резать.
• отсутствие возможности просверлить отверстие в закаленном стекле

Как отличить закаленное стекло от обычного #3

Учитывая последние 2 пункта, материал режется и сверлится перед закалкой. Не всегда необходимо резать, сверлить и плавить материал для его испытания. В связи с этим возникает вопрос о том, как визуально отличить закаленное стекло от обычного. Нет ответа на вопрос, как отличить закаленное стекло от обычного. Если быть более точным, то ответ — нет. Трудно визуально определить даже опытному мастеру.

Однако эти мастера-ветераны все же выделяют несколько тонких внешних характеристик закаленного стекла:

• часто немного более темного цвета, чем обычное стекло
• небольшое различие в поверхности при взгляде под углом 90 градусов
• линии и тени, созданные в процессе охлаждения, можно увидеть на упрочненной поверхности в поляризованном свете (достаточно обычных солнцезащитных очков)

Различия в цвете обусловлены дополнительными примесями, которые часто добавляют в стеклянную смесь для улучшения качества конечного продукта. В случае металлических сплавов такие добавки называются лигатурами. В случае со стеклом чаще всего говорят о "добавках". Линии, видимые на закаленном стекле под поляризованным светом, определены в стандарте ASTM C1048. Это стандарт. См. раздел 7.5. Согласно ему, такие линии являются стандартом для закаленного стекла. В случае визуального определения это, вероятно, самый верный критерий.

Если повернуть фильтр Polaroid вокруг оси, перпендикулярной его плоскости, темные линии на стекле превратятся в светлые и наоборот. На этом вопрос о том, как отличить закаленное стекло от обычного, закрывается. Однако в повседневной жизни вы можете проверить стекло по его температурным характеристикам. Например, если вы пользуетесь духовкой, а ее стекло все еще целое, это означает, что это закаленное стекло. До изобретения такого стекла не было печей.