ความหนาและองค์ประกอบของแก้วต่อต้านการเปลี่ยนแปลงส่งผลกระทบต่อความต้านทานต่อความเครียดเชิงกลและความผันผวนของอุณหภูมิอย่างไร

ความหนาและองค์ประกอบของ แก้วต่อต้านการเปลี่ยนรูป มีอิทธิพลต่อความต้านทานต่อความเครียดเชิงกลและความผันผวนของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ นี่คือวิธีที่ปัจจัยเหล่านี้เข้ามาเล่น:

1. ความหนาและความเครียดเชิงกล:
ความหนาที่เพิ่มขึ้นเพื่อความแข็งแรงที่มากขึ้น: โดยทั่วไปแล้วกระจกหนาจะมีความต้านทานต่อความเครียดเชิงกลที่ดีขึ้น นี่เป็นเพราะความหนาที่มากขึ้นหมายความว่ามีวัสดุมากขึ้นในการดูดซับและกระจายแรงที่ใช้กับแก้ว เมื่อความหนาของแก้วเพิ่มขึ้นจึงมีโอกาสน้อยที่จะเปลี่ยนรูปแบบภายใต้ภาระทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูง
การกระจายความเครียด: แก้วที่หนาขึ้นสามารถกระจายความเครียดได้อย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวของมันลดโอกาสในการเปลี่ยนรูปแบบหรือการแตกหัก อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด ว่าความหนาสามารถปรับปรุงความต้านทานได้ก่อนปัจจัยอื่น ๆ เช่นน้ำหนักหรือความซับซ้อนของการผลิตเข้ามาเล่น
ข้อเสียที่อาจเกิดขึ้นจากความหนา: ในขณะที่ความหนาสามารถปรับปรุงความต้านทานแก้วหนาเกินไปอาจเปราะหรือมีแนวโน้มที่จะแตกภายใต้ผลกระทบที่คมชัดและคมชัด ในกรณีเช่นนี้แก้วอาจไม่สามารถดูดซับพลังงานช็อตได้โดยไม่แตกหักโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแก้วไม่ได้อารมณ์หรือเสริมความแข็งแรงทางเคมี

2. องค์ประกอบและความเครียดเชิงกล:
องค์ประกอบของแก้วเพื่อความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น: องค์ประกอบของแก้ว (เช่นประเภทของวัตถุดิบที่ใช้เช่นซิลิกาโซดาไลม์หรือโบโรซิลิเกต) มีบทบาทสำคัญในความแข็งแรงและความต้านทานการเสียรูป ยกตัวอย่างเช่นแก้วที่มีปริมาณซิลิกาสูงกว่ามีแนวโน้มที่จะยากขึ้นและทนต่อรอยขีดข่วนและความเครียดเชิงกลมากขึ้น
การเสริมสร้างความเข้มแข็งทางเคมี: การเพิ่มองค์ประกอบเช่นโพแทสเซียมไอออนหรือการใช้กระบวนการเสริมความแข็งแรงทางเคมี (เช่นการแลกเปลี่ยนไอออน) สามารถเพิ่มความต้านทานต่อการเสียรูปของแก้วโดยการสร้างความเครียดแรงอัดบนพื้นผิวซึ่งทำให้ทนต่อแรงภายนอกมากขึ้น นี่เป็นเรื่องธรรมดาในผลิตภัณฑ์เช่นแก้วอารมณ์ซึ่งแข็งแกร่งและทนต่อความเสียหายทางกลมากขึ้น
องค์ประกอบลามิเนตหรือหลายชั้น: เพื่อเพิ่มความแข็งแรงระบบกระจกหลายชั้น (เช่นกระจกลามิเนตหรือคอมโพสิต) สามารถกระจายความเค้นเชิงกลในหลายชั้นลดความเสี่ยงโดยรวมของการเสียรูป ระบบเหล่านี้มักจะใช้ในสภาพแวดล้อมที่แก้วต้องทนต่อผลกระทบที่สำคัญเช่นในหน้าต่างยานยนต์หรือการป้องกัน

3. ความหนาและความผันผวนของอุณหภูมิ:
ฉนวนกันความร้อน: แก้วที่หนาขึ้นโดยทั่วไปจะให้ฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่าซึ่งสามารถช่วยลดผลกระทบของความผันผวนของอุณหภูมิ แก้วที่หนาขึ้นมีมวลความร้อนสูงกว่าซึ่งหมายความว่าสามารถดูดซับและเก็บความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นลดอัตราที่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเกิดขึ้นภายในวัสดุ สิ่งนี้สามารถช่วยให้แก้วรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วเนื่องจากมันต่อต้านการกระแทกด้วยความร้อน
การขยายตัวทางความร้อน: แก้วที่หนาขึ้นยังประสบกับความผิดปกติน้อยลงเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนเนื่องจากปริมาณวัสดุที่เพิ่มขึ้นกระจายความเครียดจากความร้อนให้เท่ากัน อย่างไรก็ตามหากความหนาไม่สม่ำเสมอหรือองค์ประกอบของแก้วไม่เหมาะกับการปั่นจักรยานความร้อนความเครียดจากความร้อนยังสามารถนำไปสู่รอยร้าวหรือการแปรปรวนโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ขอบหรือจุดสัมผัส
ความเสี่ยงของการแตกร้าวความเครียดจากความร้อน: แก้วที่หนาขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวมกับองค์ประกอบการนำความร้อนต่ำสามารถดักจับความร้อนที่จุดที่เฉพาะเจาะจงซึ่งนำไปสู่รอยแตกของความเครียดจากความร้อนหากอุณหภูมิแตกต่างระหว่างพื้นผิวและแกนกลางของแก้วกลายเป็นสิ่งที่ดีเกินไป นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแผงกระจกขนาดใหญ่ที่สัมผัสกับแสงแดดโดยตรงหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รุนแรง

4. องค์ประกอบและความผันผวนของอุณหภูมิ:
ความต้านทานความร้อนของประเภทแก้ว: องค์ประกอบของแก้วบางประเภทเหมาะกว่าในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รุนแรง ตัวอย่างเช่น:
Borosilicate Glass (ทั่วไปใช้ในการตั้งค่าในห้องปฏิบัติการ) เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำทำให้ทนต่อการกระแทกด้วยความร้อนและความผันผวนของอุณหภูมิ
แก้วโซดาไลม์ (ใช้ในการใช้งานในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่) มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่สูงขึ้นและมีแนวโน้มที่จะได้สัมผัสกับรอยแตกของความเครียดจากความร้อนเมื่อสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างฉับพลัน
กระบวนการบำบัดความร้อน: องค์ประกอบของแก้วควบคู่ไปกับกระบวนการบำบัดความร้อน (เช่นการแบ่งเบาหรือการหลอม) สามารถทำให้ทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิได้มากขึ้น ยกตัวอย่างเช่นกระจกอุณหภูมิผ่านการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วหลังจากให้ความร้อนสร้างความเค้นแรงอัดที่ปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกลไกและการแปรผันของอุณหภูมิ สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการขี่จักรยานความร้อนสูงเช่นหน้าต่างหรือแผงกระจกที่สัมผัสกับกลางแจ้ง

5. ผลรวมของความหนาและองค์ประกอบ:
ความหนาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับประสิทธิภาพสูงสุด: การรวมกันของความหนาของแก้วและองค์ประกอบสามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมที่มีทั้งความเครียดทางกลและอุณหภูมิสุดขั้ว (เช่นเครื่องจักรอุตสาหกรรมหรืออาคารอาคาร) ความสมดุลของแก้วที่หนาขึ้นและเสริมความแข็งแรงทางเคมี (เพื่อความแข็งแรง) และวัสดุเช่น borosilicate (สำหรับความต้านทานความร้อน) สามารถต้านทานได้ดีที่สุด
การปรับแต่งสำหรับแอพพลิเคชั่นเฉพาะ: ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ตั้งใจไว้ (เช่นในการเคลือบสถาปัตยกรรมหน้าต่างยานยนต์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์) ผู้ผลิตอาจปรับความหนาและองค์ประกอบของแก้วเพื่อความสมดุลของความแข็งแรงเชิงกลที่มีความสามารถในการทนต่อความผันผวนทางความร้อน