유리의 물리적 강화와 화학적 강화의 차이점 탐구

유리의 물리적 강화와 화학적 강화의 차이점 탐구

소개:

유리는 전자, 가구, 건축, 교통 등 다양한 분야에 응용되면서 우리 삶의 필수적인 부분이 되었습니다. 유리는 AG 유리, AR 유리, 장식용 유리 등의 제품을 생산하기 위해 심층 가공을 거치면서 강도와 안전성에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 강화 유리, 특히 AG 유리가 사용되어 완성된 장치에 통합될 때 강화된 보호 기능을 제공합니다.

더 나은 이해를 위해 AG 유리의 물리적 강화("PT"라고 함)와 화학적 강화("CS"라고 함)의 차이점을 자세히 살펴보겠습니다.

물리적 강화: 제어된 냉각을 통한 강도

PT에는 원소 구성을 변경하지 않고 유리의 물리적 특성과 거동을 변경하는 작업이 포함됩니다. 유리를 고온에서 급속히 냉각시키면 표면이 급속히 수축되어 압축 응력이 발생합니다. 동시에 코어는 더 느린 속도로 냉각되어 인장 응력이 발생합니다. 이 조합은 유리의 전반적인 강도를 높여줍니다. 냉각 강도는 유리의 강도에 직접적인 영향을 미치며, 냉각 속도가 높을수록 강도가 높아집니다.

화학적 강화: 탄력성을 위한 조성물 변형

반면에 CS는 유리의 원소 구성을 변경합니다. 이는 유리 표면의 작은 이온이 용액의 큰 이온으로 대체되는 저온 이온 교환 공정을 활용합니다. 예를 들어, 유리 속의 리튬 이온은 용액의 칼륨 또는 나트륨 이온과 교환될 수 있습니다. 이러한 이온 교환은 교환된 이온 수와 표면층의 깊이에 비례하여 유리 표면에 압축 응력을 생성합니다. CS는 곡면유리나 성형유리 등 얇은 유리의 강도를 높이는 데 특히 효과적입니다.

처리 매개변수:

물리적 강화:

처리 온도: 일반적으로 600도에서 700도 사이의 온도(유리 연화점에 가깝습니다)에서 수행됩니다.

처리 원리: 급속 냉각으로 유리 내부에 압축 응력이 발생합니다.

화학적 강화:

처리 온도: 400도에서 450도 범위의 온도에서 수행됩니다.

처리 원리: 유리 표면의 작은 이온을 용액의 큰 이온과 이온 교환한 후 냉각하여 압축 응력을 유발합니다.

가공 두께:

물리적 템퍼링: 3mm~35mm 범위의 유리 두께에 적합합니다. 국내 장비는 두께가 약 3mm 이상인 강화유리에 중점을 두는 경우가 많습니다.

화학적 강화: 0.15mm ~ 50mm 범위의 유리 두께에 효과적이며 특히 두께가 5mm 이하인 유리 강화에 적합합니다. 이는 불규칙한 모양의 얇은 유리, 특히 3mm 미만의 유리를 강화하는 데 유용한 방법임이 입증되었습니다.

장점:

물리적 강화 비용 효율성: PT는 비용 효율성이 더 높은 방법이므로 대규모 생산에 적합합니다.

높은 기계적 강도: PT는 우수한 기계적 강도, 열 충격 저항(최대 287.78도까지 견딜 수 있음) 및 높은 열 구배 저항(최대 204.44도까지 견딜 수 있음)을 갖춘 유리를 만듭니다.

안전 강화: 풍냉식 강화유리는 기계적 강도를 강화할 뿐만 아니라 파손 시 작은 조각으로 부서져 부상 위험을 줄여줍니다.

화학적 강화:

고강도 및 균일한 응력 분포: CS는 일반 유리보다 훨씬 더 높은 강도(5-10배 더 강함), 향상된 굴곡 강도(3-5배 더 강함) 및 향상된 내충격성(5-10)을 갖춘 유리를 생산합니다. 몇 배 더 탄력적입니다). CS는 동일한 두께의 유리에 대해 PT에 비해 강화된 강도와 안전성을 제공합니다.

탁월한 안정성 및 성형성: CS는 균일한 응력 분포, 안정성 및 치수 무결성을 보장합니다. 변형이나 뒤틀림 없이 형태를 유지하며 광학적 왜곡을 유발하지 않습니다. 곡선형, 원통형, 박스형, 평면형 디자인 등 다양하고 복잡한 형상의 유리제품에 적용 가능합니다.

열 스트레스에 대한 저항성: CS 처리 유리는 급격한 온도 변화에 대한 저항력이 2-3배 더 뛰어나며 부서지거나 자체 폭발하지 않고 150도 이상의 온도 차이를 견뎌냅니다.

얇은 유리에 적합: CS는 {{0}}.2mm ~ 5.0mm 두께의 유리 강화에 매우 효과적입니다. 휘어짐이나 뒤틀림 없이 우수한 결과를 만들어냅니다.

단점:

물리적 강화:

자체 폭발 위험: PT 처리 유리는 가공, 보관, 운송, 설치 또는 사용 중에 자체 폭발을 경험할 수 있습니다. 자가폭발 시기는 예측할 수 없으며 치료 후 1~5년 사이에 발생합니다. 돌, 입자, 기포, 불순물, 노치, 스크래치 또는 가장자리 결함과 같은 눈에 보이는 유리 결함뿐만 아니라 황-니켈(NIS) 불순물 및 이종 입자 함유물도 자체 폭발을 유발할 수 있습니다.

화학적 강화:

더 높은 비용: CS는 PT보다 비싸며 비용도 몇 배 더 높습니다.

신청:

물리적 강화:

커튼월, 정면 창문, 실내 칸막이, 가구, 가전제품, 열원 근처에 있거나 급격한 온도 변화를 받는 칸막이 등 높은 기계적 강도와 안전성이 요구되는 응용 분야에 널리 사용됩니다.

화학적 강화:

주로 모니터, TV, 태블릿, 스마트폰과 같은 전자 디스플레이 제품에 보호용 스크린 패널로 적용됩니다. 손상 및 충격에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다.

결론:

물리적 강화 기술과 화학적 강화 기술 모두 AG 유리의 강도와 안전성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 물리적 템퍼링은 광범위한 응용 분야에서 비용 효율적인 옵션을 제공하는 반면, 화학적 강화는 우수한 강도, 균일한 응력 분포 및 탁월한 성형성을 제공하므로 얇은 유리 및 전자 디스플레이에 이상적인 선택입니다. 이 두 가지 방법의 차이점을 이해하면 특정 요구 사항과 제품 특성에 따라 가장 적합한 접근 방식을 선택할 때 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.