Phân loại kính ngâm nhiệt và cấu tạo kính ngâm nhiệt
thủy tinh ngâm nhiệt là một loại kính cường lực trải qua quá trình ngâm nhiệt để giảm nguy cơ vỡ tự phát do tạp chất niken sunfua. Ngâm nhiệt là một phương pháp thử nghiệm phá hủy mô phỏng việc tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ cao và buộc bất kỳ loại kính cường lực nào có tạp chất niken sunfua bị vỡ trong quá trình này.
Kính ngâm nhiệt có thể được phân thành hai loại chính:
Kính ngâm nhiệt cường lực hoàn toàn: Kính ngâm nhiệt cường lực hoàn toàn được sản xuất bằng cách nung thủy tinh đã ủ ở nhiệt độ cao (thường khoảng 620 độ C) và sau đó làm nguội nhanh bằng các tia khí. Quá trình này tạo ra một loại kính bền hơn khoảng bốn đến năm lần so với kính ủ và có khả năng chống lại ứng suất nhiệt được cải thiện. Kính cường lực hoàn toàn sau đó được trải qua quá trình ngâm nhiệt để loại bỏ bất kỳ tạp chất niken sunfua tiềm ẩn nào.
Kính ngâm nhiệt cường lực: Kính ngâm nhiệt cường lực được sản xuất bằng quy trình tương tự như kính ngâm nhiệt cường lực hoàn toàn, nhưng với tốc độ làm mát thấp hơn. Điều này dẫn đến một loại kính mạnh gấp đôi so với kính ủ, nhưng không bền bằng kính cường lực hoàn toàn. Sau đó, kính cường lực được trải qua quá trình ngâm nhiệt để loại bỏ bất kỳ tạp chất niken sunfua tiềm ẩn nào.
Kính ngâm nhiệt thường được sử dụng trong các ứng dụng kiến trúc và xây dựng, chẳng hạn như cửa sổ, cửa ra vào và tường rèm, nơi an toàn là mối quan tâm hàng đầu. Bằng cách giảm nguy cơ vỡ tự phát do tạp chất niken sunfua, kính ngâm nhiệt có thể giúp ngăn ngừa tai nạn và thương tích. Trong khi đó, kính ngâm nhiệt, còn được gọi là kính xử lý nhiệt hoặc kính cường lực ngâm nhiệt, có cấu trúc cụ thể giúp tăng cường đặc tính an toàn của nó. Cấu trúc của kính ngâm nhiệt bao gồm quy trình làm nóng và làm mát có kiểm soát áp dụng cho kính cường lực, giúp xác định và loại bỏ khả năng vỡ tự phát do tạp chất niken sunfua gây ra. Dưới đây là bảng phân tích về cấu trúc và quy trình sản xuất:
Kính cường lực:
Kính ngâm nhiệt bắt đầu với một lớp kính cường lực cơ bản. Kính cường lực được sản xuất bằng cách cho kính ủ thông thường vào quá trình gia nhiệt, sau đó làm nguội nhanh, tạo ra ứng suất bên trong. Quá trình này làm tăng độ bền và khả năng chống va đập của kính so với kính ủ.
Niken Sulfide Bao gồm:
Các tạp chất niken sunfua (NiS) là những tạp chất nhỏ có thể xuất hiện tự nhiên trong quá trình sản xuất thủy tinh. Những tạp chất này là một mối quan tâm vì chúng có khả năng gây vỡ kính cường lực tự phát theo thời gian. Khi kính cường lực có tạp chất niken sunfua chịu áp lực hoặc thay đổi nhiệt độ, tạp chất có thể nở ra, dẫn đến vỡ kính.
Quá trình ngâm nhiệt:
Để giảm thiểu nguy cơ vỡ tự phát do tạp chất niken sunfua gây ra, kính ngâm nhiệt trải qua một quá trình gia nhiệt bổ sung được gọi là ngâm nhiệt. Mục đích của việc ngâm nhiệt là để tăng tốc độ vỡ của kính cường lực có chứa tạp chất niken sunfua.
Trong quá trình ngâm nhiệt, các tấm kính cường lực được đặt bên trong một buồng hoặc lò nướng đặc biệt và được nung nóng đến một nhiệt độ cụ thể trong thời gian dài, thường là vài giờ. Việc tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao này cho phép bất kỳ mảnh kính cường lực nào có tạp chất niken sunfua bị vỡ. Các mảnh vỡ sau đó được loại bỏ, để lại các tấm kính với nguy cơ vỡ tự phát giảm.
Cấu trúc cuối cùng:
Sau quá trình ngâm nhiệt, cấu trúc của kính ngâm nhiệt vẫn tương tự như kính cường lực. Nó giữ lại sức mạnh vốn có và khả năng chống va đập được cung cấp bởi quá trình tôi luyện. Tuy nhiên, quá trình ngâm nhiệt giúp xác định và loại bỏ các mảnh kính cường lực có khả năng chứa niken sunfua, giảm nguy cơ vỡ tự phát trong tương lai.
Kính ngâm nhiệt duy trì độ trong suốt và các đặc tính vật lý khác, khiến nó phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau, nơi ưu tiên an toàn. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng kiến trúc, chẳng hạn như cửa sổ, cửa ra vào, mặt tiền bằng kính và lan can, cũng như trong ô tô và các sản phẩm kính chuyên dụng khác.
Điều quan trọng cần lưu ý là quy trình ngâm nhiệt không phải là phương pháp hoàn hảo để phát hiện và loại bỏ tất cả các tạp chất niken sunfua, nhưng nó làm giảm đáng kể rủi ro. Các nhà sản xuất thường tuân theo các tiêu chuẩn ngành và hướng dẫn ngâm nhiệt để đảm bảo sản xuất các sản phẩm kính cường lực an toàn hơn.