1定义和优点

2制作原理

化学钢化玻璃是采用低温离子交换工艺制造的，所谓低温系是指交换温度不高于玻璃转变温度的范围内，是相对于高温离子交换工艺在转变温度以上，软化点以下的温度范围而言。低温离子交换工艺的简单原理是在400℃左右的碱盐溶液中，使玻璃表层中半径较小的离子与溶液中半径较大的离子交换，比如玻璃中的锂离子与溶液中的钾或钠离子交换，玻璃中的钠离子与溶液中的钾离子交换，利用碱离子体积上的差别在玻璃表层形成嵌挤压应力。大离子挤嵌进玻璃表层的数量与表层压应力成正比，所以离子交换的数量与交换的表层深度是增果的关键指标。

钢化玻璃国家标准GB/T9963-1998

钢化玻璃是将玻璃加热到接近软化化温度（这时处于粘性流动状态）——这个温度范围我们称为钢化温度范围（620℃—640℃），保温一定时间，然后骤冷而成的，下面简单叙述钢化玻璃在加热和骤冷过程中的温度变化及应力形成过程。

a.开始加热阶段：

玻璃片由室温进入钢化炉加热，由于玻璃是热的不良导体，所以此时内层温度低，外层温度高，外层开始膨胀，内层未膨胀，所以此时外层的膨胀受到内层的表面产生了暂时的压应力，中心层为张应力，由于玻璃的抗压缩度高，所以虽然快速加热，玻璃片也不破碎。

注：从这里可以了解到玻璃一进炉，由于玻璃内外层有温差造成了，玻璃内外层的应力，因此厚玻璃要加热慢一点，温度低一点，否则因内外温差太而造成玻璃在炉内破裂。

b.继续加热阶段：

玻璃继续加热，玻璃内外层温差缩小等内外层都达到钢化温度时玻璃板内等应力。

c.开始骤冷阶段（在开始吹风的前1.5—2秒）

玻璃片由钢化炉进入风栅吹风，表面层温度下降低于中心温度，表面开始收缩，而中心层没有收缩，所以表面层的收缩受到中心层的，使表面层受到暂时张应力，中心层形成压应力。

d.继续骤冷阶段：

玻璃内外层进一步骤冷，玻璃表面层已硬化（温度已降到500℃以下），停止收缩，这时内层也开始冷却、收缩，而硬化了的表面层了内层的收缩，结果使表面层产生了压应力，而在内层形成了张应力。

e.继续骤冷（12秒内）

玻璃内外层温度都进一步降低，内层玻璃在此时降到500℃左右，收缩加速，在这个阶段外层的压应力，内层的张应力已基本形成，但是中心层还比较软，尚未完全脱离粘性流动状态，所以还不是最终的应力状态。

f.钢化完成（20秒内）

这个阶段内外层玻璃都完全钢化，内外层温差缩小，钢化玻璃的最终应力形成，即外表面为压应力，内层为张应力。

2、钢化玻璃的应力分布：

a.钢化玻璃生产的工艺过程中的六个阶段的应力分布见图1

b.钢化玻璃的最终应力分布说明

钢化玻璃最终应力分布图，外表面具有压应力，从外层到中心层压应力渐渐减少，中心层存在张应力，从中心到外层张应力渐渐减少，在e点张应力和压应力都为0。

a.开始加热 张应力 压应力0温度℃a外层：温度高 内层：温度低外层：压应力 内层：张应力。

b.继续加热 张应力 压应力0温度℃b内外层温度差逐步缩小，应力值也在减少到没有。

c.开始骤冷（2秒内）张应力 压应力0温度℃c外层快冷，温度低，内层还处于高温，外层张应力。

d.骤冷（5秒内）张应力 压应力0温度℃d内外层温度降低，温差减少，内层开始收缩，外层面在500℃以下，外层出现压应力。

e.继续骤冷（12秒内）张应力 压应力0温度℃e内层也降到500℃左右，内外层的应力基本形成。

化学钢化玻璃适宜于在以下建筑场合使用：有减轻自重要求，同时对冲击强度，弯曲强度和耐冷热冲击有一定要求的场合，如农用温室的窗及顶棚，活动房屋的门窗玻璃等。化学钢化玻璃的优点是，其未经转变温度以上的高温过程，所以不会像物理钢化玻璃那样存在翘曲，表面平整度与原片玻璃一样，同时在强度和耐温度变化有一定提高，并可适当作切裁处理。化学钢化的缺点是随时间易产生应力松弛现象，已有保护性工艺措施，使化学钢化玻璃具有其他强化玻璃品种不可替代的应用特点。