影响化学钢化玻璃强度的因素

1.什么是钢化玻璃钢化玻璃又称强化玻璃，它是用物理或化学的方法，在玻璃表面形成一个应力层，当玻璃受到外力作用时，这个应力层可以抵消部分拉应力，从而避免玻璃碎裂，达到提高玻璃强度的目的。2.化学钢化玻璃的方法涂覆热膨胀系数小的玻璃化学钢化法表面脱碱法高温型离子交换法高温型离子交换法碱金属离子交换法低温型离子交换法低温型离子交换法3.离子交换法原理（1）高温型离子交换法在玻璃的软化点与转变点之间的温度区域内，把含Na2O或K2O的玻璃侵入含Li的熔盐中，使玻璃中的Na+或与它们半径小的熔盐中的Li+相交换，然后冷却至室温，由于含Li+的表层与含Na+或K+内层膨胀系数不同，表面产生残余压力而强化。（2）低温型离子交换法在不高于玻璃转变点温度区域内，将含有碱金属的硅酸盐玻璃，浸入到KNO3熔盐中，使玻璃表层的Na+离子与熔盐中的K+离子发生交换，由于K+离子半径比Na+离子，K+离子取代Na+离子后，使玻璃表面“挤塞”膨胀，产生应力，使得玻璃强度增强。4.影响化学钢化玻璃强度的因素（1）玻璃的成分同普通钠钙硅酸盐玻璃相比，含Al203多的玻璃化学钢化后，有较强、较厚的压应力层。Al203在离子交换中起加速作用，Al203的合适用量为1%～17%。（2）玻璃表面的损伤任何轻微的损伤，其表面的强度衰减都非常严重。化学法增强玻璃过程时，应注意保护好玻璃表面和玻璃边部，使玻璃不受任何微小的损伤。（3）离子交换的时间时间太短，离子交换不足，玻璃强度小；时间太长，虽然可以使交换层厚度增加，但是存在应力松弛的现象，会使玻璃强度逐渐降低。（4）离子交换的温度应选择最佳的温度，温度过低，离子交换无法进行；温度过高，玻璃结构松弛，使得强度降低。（5）熔盐的纯度KNO3熔盐纯度越高，则化学钢化玻璃的强度越好，如熔盐中存在Ca2+、Li+时，由于Ca2+、Li+半径小于K+，Ca2+、Li+替代K+交换了玻璃表面的Na+后，使表面强度降低。（6）熔盐中添加剂的影响KNO3熔盐中加入KOH、K2CO3，可以促进离子交换，提高玻璃的强度。OH--易与玻璃表面的Na+亲和，加速K+向玻璃中扩散，但KOH的加入量小于1%为宜；2%左右的K2CO3与熔盐中的杂质离子反应形成沉淀，消除杂质离子的不利影响。表1熔盐组成KNO3

KNO3+KOHKNO3+KOHKNO3熔盐中加入KOH前后对化学钢化玻璃强度的影响处理温度/℃490490490处理时间/min1801525应力层厚度/m40.53052抗弯强度/MPa199.4199.4300.2（7）外加电场、超声波、机械振动外加电场、超声波、机械振动可以加速离子交换速度，提高化学钢化玻璃的强度。注：上述资料均来自于文献。参考文献：《影响化学钢化玻璃质量的因素分析》作者—王立详