Как закаляют стекло

Термическая обработка, закаляя стекло, увеличивает прочность материала и его термостойкость. Суть этого процесса сводится к тому, что быстрое охлаждение после стеклования приводит к созданию внутри стекла значительного напряжения.

По Бертеневу, Вильямсону, Арамсу и Инденбому – какими только технологиями не закаляют сегодня стекло. Однако все они направлены на создание напряжения внутри стекла. Теплоотдача увеличивается посредством использования закалочных сред, обладающих высокими охлаждающими свойствами. Контролировать эффект также удается благодаря использованию разных методов охлаждения материала в процессе закалки.

Чаще всего сегодня закаление стекла происходит в следующих условиях: воздушная среда и принудительная конвекция, в результате которой скорость охлаждения стекла серьезно увеличивается. Однако в еще большей мере способны охладить стекло металлы, расплавленные соли, минеральные масла, и кремнийорганические жидкости. Эти среды способны закалить тонкое стекло с низким температурным коэффициентом линейного расширения, поскольку обеспечивают высочайший показатель теплоотдачи (особенно при высоких температурах – более 600°С). Высокая плотность расплавов металла затрудняет погружение в состав стекла. Что примечательно – эти показатели взаимозависимы: коэффициент изменяется вместе с температурой.

Однако преимущества такой закаливающей среды, как жидкость, одновременно несут в себе и недостатки. Так, процесс теплоотдачи в них плохо поддается регулированию, поскольку погруженное в среду стекло слишком быстро меняет свою температуру. Но и с этой издержкой современным экспертам удается справляться: решением стали поверхностно-активные вещества, добавляемые в жидкость. Кроме того последняя постоянно циркулирует. Так, жидкость не успевает закипать, растет и теплоотдача за счет повышения турбулентности.

Такой способ повышает прочность закаленного стекла до 6 раз в сравнении со стеклом отожженным.