玻璃增強研究技術及展望

　　處理后的玻璃表面極為脆弱，Roach指出附著在玻璃表面的不溶顆粒損傷玻璃表面，造成玻璃強度的下降。另外，很容易受到外界環境的侵蝕，表面硬度降低，強度不能有效保持。因此，單純酸腐蝕不能有效提高玻璃的強度，必須與其它增強方法結合在一起才能達到效果。

　　由于酸處理過程中氫氟酸的揮發，對環境易造成污染，所以酸洗槽上裝一個特殊的塑料保護罩，用氣封法防止氫氟酸的揮發，放玻璃時另設特殊的抽風裝置，將揮發的氫氟酸抽走。

　　雖然氫氟酸可以暫時提高玻璃的強度，但因其對環境的污染及操作人員的健康危害，廢液回收的困難以及設備侵蝕等問題不易解決，尚未大規模連續生產。

　　1.2.4 表面涂層

　　為了降低增強玻璃的成本，人們采用表面涂層的方法提高玻璃的強度。表面涂層不但易于涂覆，而且能提高玻璃的力學性能和光學性能。

　　近年來，研究人員相續報導了不同的涂層材料。醇鹽分解涂層，溶膠-凝膠涂層，有機-無機復合涂層及環氧樹脂（詞條“環氧樹脂”由行業大百科提供）涂層都可以提高玻璃的強度。為了增加涂層的穩定性，人們開發了有機硅涂層。雖然這些涂層的模量不一樣，甚至相差兩個數量級，但是它們對玻璃的增強效果基本相似。

　　不同于在玻璃表面涂覆涂層，Arkema發明了一種邊緣增強技術，即只在玻璃邊部采用涂層。邊緣增強效果很好主要是因為大部分的玻璃制品在加工時產生邊部裂紋，而面上的損傷比較小。盡管邊緣增強技術可以提高玻璃強度，但是，還有一些問題存在。如，不能適用于玻璃厚度大于4 mm的構件，主要因為玻璃厚度增加，涂層與玻璃邊部的粘接力降低。

　　涂層可以有效地提高玻璃強度，特別是與氫氟酸腐蝕結合起來，可以達到1000MPa以上。但是必須要考慮的是涂層的抗劃傷及抗外界環境的侵蝕能力。因為作為玻璃結構件，涂層自身的強度也是考慮的問題之一。

　　3 展望

　　以上總結了幾種提高玻璃強度的方法，每種方法都有自己的優缺點。但是，隨著應用需求的發展，現有的技術必須改進以獲得更高的強度及穩定性。針對研究中遇到的問題，筆者認為以下增強技術將成為今后幾年玻璃研發人員及玻璃生產廠商應該主攻的方向。

　　(1)物理鋼化作為比較老的增強技術，物理鋼化不能處理3 mm以下的玻璃及異形件一直是牽制其發展的原因之一，要突破現有的技術需要花很大的精力。目前主要集中在生產過程中的自動化控制及裝備的完善方面。還有，要精確控制處理工藝必須有良好的模型基礎。

　　(2)ESP玻璃因其優異的力學性能有著廣泛的應用前景。強度的穩定性給工藝制造及工程設計帶來了不少好處。國外對ESP玻璃已經做了深入的研究，并且打算應用于高層建筑幕墻等安全玻璃領域。但是，國內只有少數研究所在致力于這個課題攻關，新技術的開發及掌握需要相關研究人員的共同努力。ESP玻璃的推廣將成為今后化學鋼化玻璃發展的重點。

　　(3)由于氫氟酸腐蝕對環境造成污染，必須開發出新型的玻璃腐蝕方法，如高溫腐蝕。即在玻璃化學鋼化過程中，采用高溫熔鹽腐蝕玻璃的方法。如果取代成功，這將使玻璃腐蝕工藝與化學鋼化有機結合在一起，更為有效地提高玻璃的強度。

　　(4)隨著高檔轎車，高速列車，飛機等的發展和研制，對玻璃風擋強度的使用要求也越來越高。現有的增強技術無法滿足玻璃增強要求。因此，綜合其它傳統增強方法獲取高強度玻璃，即將各種傳統方法有機的結合起來，發揮各自的長處，充分提高玻璃的實際強度。【完】

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