Закаленное стекло

При отделке помещений или внешних стен домов всё чаще и чаще используется стекло. Без применения стекла не представить ни одну стеклянную конструкцию (стеклянные дверистеклянные перегородки, лестницы из стекла, козырьки из стекла и т.д.), а производство светопрозрачной мебели на сегодняшний день стало перспективным направлением в обустройстве жилых и офисных помещений. У сырого (обычного) стекла много положительных качеств, но есть и негативные стороны: при ударе такое стекло колется на осколки с острыми краями, которые могут поранить человека. Для того, чтобы подобных случаев никогда не возникало используют каленое стекло (сталинит), которое при повреждении распадается на множество мелких неострых частиц которыми не возможно порезаться. Подобный эффект служит доказательством высокой ударной вязкости такого стекла.

Закаленное стекло — это стеклянное полотно, прошедшее специальную термическую обработку путем нагревания до (650—680 °C) и резкого  охлаждения холодным воздухом с обеих сторон, в следствии чего слои стекла которые находятся ближе к поверхности преобразуются в состояние сильного сжатия, а внутренние — в состояние растяжения, образуя систему напряжений в стекле. В результате такой обработки образуются остаточные напряжения сжатия обеспечивающие его повышенную механическую прочность, термостойкость и 1111безопасность при разрушении.

По стандарту института стекла стеклянное полотно должно иметь механическую прочность и выдерживать без какого либо урона удар металлического шара (масса которого составляет 227 грамм, а диаметр  38 мм), свободно падающего с высоты, показанной в таблице .

Таблица испытаний закаленного стекла

 Толщина стекла, мм Высота падения шара, метры
От 3,0 до 4,0 включительно               2 ± 0,03
Свыше  4,0 до 6,0 включительно               2.5 ± 0,03
Свыше   6,0                3 ± 0,05

 

Отличия закаленного стекла

С виду определить разницу между  каленым изделием и обычным очень проблематично. Известно четыре способа узнать как было обработано стекло :

  • Спец. прибор для выявления марки стекла. Используется на производствах.
  • Разница в звуке при лёгком постукивании. Калёное стекло резонирует волны в низкой тональности. Образуется глухой звук.
  • Если посмотреть через поляризационные  очки, то на плоскости калёного стекла возможно увидеть небольшие контуры сетки.
  • Применение точечного прибора.

Физико-механические характеристики закаленного стекла

Наименование показателя Справочное значение
Плотность (при 18 °С) 2500 кг/м3
Твердость по Кнупу 6 ГПа
Прочность на сжатие 700 — 900 МПа
Прочность на изгиб:

— стекло листовое (окрашенное в массе, стекло с покрытием)

— стекло узорчатое

120 МПа 90 МПа
Модуль упругости (модуль Юнга) 7×1010 Па
Коэффициент Пуассона 0,2
Температура размягчения 600 °С
Температурный коэффициент линейного расширения (в интервале температур от 20 °С до 300 °С) 9×10-6 К-1
Теплопроводность 1 Вт/(м · К)
Удельная теплоемкость (бесцветное стекло) 720 Дж/(кг · К)
Коэффициент теплопередачи (бесцветное стекло) 5,8 Вт/(м2 · К)
Коэффициент преломления света 1,5
Коэффициент направленного отражения света (бесцветное стекло) 0,08