低溫離子交換鋼化工藝

新聞發布時間：2013-4-27新聞瀏覽次數：2570新聞作者：錦泰特種玻璃

低溫離子交換鋼化工藝是耐高溫玻璃化學強化的一種，其一離子半徑較大的離子置換耐高溫玻璃中半徑較小的離子，使玻璃表面產生“擠塞”膨脹，產生壓應力。其壓應力的大小取決于這一對交換離子的體積效應：
б=1/3（E/1-μ）△V/V
式中：б——表面壓應力，MPa;
E——彈性模量，MPa；
μ——泊松比；
△V/V——離子交換前后的體積變化百分比。
通常采用含Na+玻璃在含K+熔鹽中進行交換；含Li+玻璃在含Na+熔鹽中進行離子交換。一般在退火溫度以下進行，所以是低溫離子交換工藝。由于在此溫度下應力松弛速度很慢，表面壓應力的大小與熱處理時間的平方成正比，適當離子交換時間可以提供強化效果。
玻璃組成比工藝條件的變化對玻璃強度的影響更大。試驗表面，通過相同的化學強度處理，鋁硅玻璃比普通鈉鈣玻璃具有較強、較厚的壓應力層。化學強化的鈉鈣玻璃的壓應力層，嘴歪表面壓應力為7000~10000nm/cm，應力層厚度20~40μm，而鋁硅玻璃最外表層的應力強度在10000nm/cm以上，應力層厚度達100μm。由于較厚的壓應力層，即使玻璃表面因摩擦而受傷了，玻璃仍能保持高的強度。