Сейчас в WikiPRO 3913 статей и 32 647 страниц на русском языке.

Термообработанное стекло

Материал из ВикиПро: Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебеля
Перейти к: навигация, поиск
Мне нравится
6

Стекла могут быть термически обработаны для улучшения их стойкости к механическим нагрузкам и термическому шоку.

Существует три типа термообработанных стекол:

  • термоупрочненные;
  • закаленные;
  • закаленные, прошедшие термовыдержку.

При этом разные методы термической обработки придают стеклам разные свойства. Например, закаленное стекло и закаленное стекло, прошедшее термовыдержку, могут считаться безопасными, так как при его разрушении образуются мелкие притупленные осколки. Термоупрочненое стекло разрушается на большие острые осколки, поэтому безопасным оно считаться не может.

 

Термоупрочненные стекла

Метод термоупрочнения аналогичен закалке и заключается в контролируемом нагреве и охлаждении исходного стекла, формирующем напряженное состояние сжатия на поверхности стекла.

6731.jpg
Прочность на изгиб у термоупрочненного стекла больше, чем у простого стекла, но меньше, чем у закаленного, так как в процессе термоупрочнения стекло охлаждается медленнее. Кроме того, термоупрочненное стекло не нуждается в термовыдержке (HST).

Термической закалке без потери характеристик могут быть подвергнуты различные виды стекол, в том числе и стекла с особыми функциями, как, например, энергоэффективные и солнцезащитные стекла (Planibel, Stopsol, Sunergy), узорчатые декоративные стекла (Imagin) и др. Термоупрочнению могут подвергаться также некоторые виды стекол с магнетронным покрытием также могут подвергаться термоупрочнению; кроме того, термоупрочнение может сочетаться с трафаретной печатью и нанесением эмали. После термоупрочнения стекло нельзя обрабатывать, в том числе резать и сверлить.

Термоупрочненные стекла не подвержены самопроизвольному самопроизвольному разрушению, вызванному присутствием никель-сульфидных включений, поэтому не нуждаются в последующей термовыдержке.

Процесс термоупрочнения приводит к появлению на поверхности стекла оптических искажений, вызванных небольшим прогибом.

Термоупрочненное стекло используется в одинарном остеклении, стеклопакетах и многослойном стекле в первую очередь там, где:

  • высок риск разрушения стекла из-за термошока (обычно у солнцезащитных стекол с высоким эффектом поглощения энергии) – термоупорочненное стекло может выдердать разницу температур до 100°С;
  • конструктивно требуется бóльшая расчетная прочность стекла на изгиб, чем у обычного стекла.

 

Закаленное стекло

 Как и термоупрочненное стекло, закаленное стекло подвергается термической обработке методом контролируемого нагрева и охлаждения стекла, формирующем напряженное состояние сжатия на поверхности стекла.


5071.jpg
Закалены также могут быть различные виды стекол, в том числе и стекла с особыми функциями, как, например, энергоэффективные и солнцезащитные стекла (Planibel, Stopsol, Sunergy), узорчатые декоративные стекла (Imagin) и др., в том числе и некоторые виды стекол с магнетронным покрытием; закалка также может сочетаться с трафаретной печатью и нанесением эмали. После закалки стекло нельзя обрабатывать, в том числе резать и сверлить.

Закаленное стекло может использоваться в одинарном остеклении, стеклопакетах и многослойном стекле там, где необходимы:

  • очень большая механическая прочность к ударам (стеклянные двери, элементы с точечным креплением и т.д.);
  • высокая стойкость к термическим напряжениям (например, при частичном затенении стекла, находящемся на солнце);
  • высокие требования к безопасности при разрушении стекла для снижения риска травматизма.

Закаленное стекло может самопроизвольно разрушаться из-за присутствии сульфида никеля, поэтому таким стеклам необходима термовыдержка.

Процесс закалки создает на поверхности стекла оптические искажения, вызванные небольшим прогибом стекла, что чаще бывает заметно на стеклах с покрытием. Закаленному стекла также присуща анизотропия: при естественном освещении преломляющие свойства изменяются от точки к точке, в результате чего на поверхности стекла может появиться радужная интерференционная картина, т.н. «шкура леопарда».

Закаленное стекло обладает высокой стойкостью к термическим напряжениям и может выдерживать перепады температур до 200°С. Кроме того, закаленное стекло гораздо прочнее не только простого стекла, но и термоупрочненных стекол: прочность на изгиб закаленных стекол почти в 2 раза превышает аналогичный показатель термоупрочненных стекол.

 

Закаленные стекла, прошедшие термовыдержку

Закаленные стекла, прошедшие термовыдержку, сначала подвергаются закалке, а затем помещаются в камеру, где они подвергаются специальному циклу нагрева, в результате которого часть стекол, имеющих разрушающие включения или примеси, самопроизвольно разрушаются. Этот процесс называется термовыдержкой (HST).


4314.jpg
Закалены с последующей термовыдержкой также могут быть различные виды стекол, в том числе и стекла с особыми функциями, как, например, энергоэффективные и солнцезащитные стекла  (Planibel, Stopsol, Sunergy), узорчатые декоративные стекла (Imagin) и др., в том числе и некоторые виды стекол с магнетронным покрытием. Закаленные стекла, прошедшие термовыдержку, могут изготовляться с нанесением трафаретной печати и эмали. После закалки стекло нельзя обрабатывать, в том числе резать и сверлить.

Закаленное стекло, прошедшее термовыдержку, может использоваться в одинарном остеклении, стеклопакетах и многослойном стекле там, где требуются:

  • очень большая механическая прочность к ударам (стеклянные двери, элементы с точечным креплением и т.д.);
  • высокая стойкость к термическим напряжениям (например, при частичном затенении стекла, находящемся на солнце);
  • высокие требования к безопасности при разрушении стекла для снижения риска травматизма.

Свойства и характеристики закаленного стекла, прошедшего термовыдержку, аналогичны свойствам и характеристикам закаленного стекла с той разницей, что закаленные стекла, прошедшие термовыдержку, практически не подвержены риску самопроизвольного саморазрушения. Причина в том, что стекло может содержать никель-сульфидные включения, размер которых варьируется от нескольких микрон до нескольких миллиметров. Эти включения имеют специфическую кристаллическую структуру, различную при низких (большой размер частиц) и высоких (меньший размер частиц) температурах. В случае закаленного стекла частицы никель-сульфида приобретают стабильную высокотемпературную структуру, когда стекло нагревается до 650°С. Быстрое охлаждение, которое является частью процесса закалки, не дает частицам никель-сульфида достаточно времени, чтобы приобрести стабильную низкотемпературную структуру до затвердевания стекла. С течением времени никель-сульфидные включения увеличиваются в объеме, что становится причиной самопроизвольного разрушения закаленных стекол уже после их установки в конструкцию. Для того, чтобы снизить риск самопроизвольного разрушения, закаленные стекла подвергаются процессу термовыдержки, то есть выдерживаются на протяжении определенного времени  в камере при повышенной температуре, воздействующей при повышенной температуре на никель-сульфидные включения. Все стекла, подверженные риску разрушения, из-за перекристаллизации частиц никель-сульфида обязательно будут разрушены в процессе термовыдержки.


Вклад участника:

Диана Паленова

Обратная связь Автору