強化玻璃 - 科學Online

強化玻璃 · a. 原理：將玻璃浸入熔鹽池中進行離子交換，玻璃內的鑀分子與鹽內分子交換，大量的鹽離子壓迫玻璃表面增加它的抗力，因為內層離子未交換，只有 ... Thursday7thJuly2022 7-Jul-2022 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 強化玻璃(TemperedGlass) 臺北市立第一女子高級中學三年級陳怡蓁/臺北市立第一女子高級中學化學科周芳妃老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯 玻璃(glass) 中國古代亦稱琉璃，是一種透明、強度及硬度頗高，不透氣的物料。

玻璃在日常環境中呈化學惰性，亦不會與生物起作用，故此用途非常廣泛。

玻璃一般不溶於酸（例外：氫氟酸與玻璃反應生成SiF4，而導致玻璃的腐蝕）；但溶於強鹼，例如氫氧化銫。

玻璃是一種非晶形過冷液體。

融解的玻璃迅速冷卻，各分子因為沒有足夠時間形成晶體而形成玻璃。

普通玻璃主要是以二氧化矽灰石碳酸鈉為原料的非晶形過冷液體（即在室溫下不是結晶，呈高粘度的過冷液體）二氧化矽（SiO2），亦即石英，或砂的化學成分。

純正的矽土溶點為攝氏2000度。

因此製造玻璃時一般會加入兩種材料：碳酸鈉（SodiumCarbonate,Na2CO3，即蘇打粉）及碳酸鉀（Potash，鉀鹼）。

這樣矽土溶點將降至1000度左右。

但是因為碳酸鈉會令玻璃溶於水中，因此通常還要加入適量的氧化鈣CaO，使玻璃不溶於水。

一般玻璃製品多半添加穩定物質來增強化學耐久性、或添加助熔物質降低熔融溫度。

強化玻璃 (temperedglass) 十七世紀時，英國的魯伯特王子把熔解的玻璃液滴進水內造成玻璃珠。

這種淚滴形的玻璃非常堅硬，就算以槌敲打也不會破碎。

但是只要把玻璃滴尾部弄破，它便會突然爆碎成粉末。

這種玩意還被帶到朝庭上，用來戲弄人，稱為「魯伯特水滴」（Rupert’sdrop）。

強化玻璃的製作 1.化學強化 a.原理：將玻璃浸入熔鹽池中進行離子交換，玻璃內的鑀分子與鹽內分子交換，大量的鹽離子壓迫玻璃表面增加它的抗力，因為內層離子未交換，只有玻璃表面離子參與交換，所以玻璃經過化學強化後可以做切割、鑽孔、鍍膜等後加工。

b.特性：耐衝擊及壓力超過普通玻璃5倍以上。

適合厚度2mm以下的玻璃。

2.物理強化 a.原理：以單層普通玻璃加熱，到軟化溫度後，急速冷卻，此時熾熱的玻璃表面便會因急速冷卻而收縮，形成「壓縮應力」，而內部則因保持餘熱而呈現「拉應力」，於是玻璃便在此表面應力分佈的改變而提升了強度。

玻璃表面的縮力跟它的中心層互相牽引平衡，會給予充分的張力，當外力超過它內部封閉的張力，這種張力就會失去平衡而粉碎，成為無數的細粒狀。

b.特性：耐壓力及衝力是普通玻璃的3-5倍。

玻璃破碎時，顆粒成鈍角，比較不會傷害人體。

耐溫差變化可達攝氏250度。

強化後無法再做鑽孔或切割，玻璃表面的平整度會較強化前略差，但是還可合乎鍍膜製程。

適合厚度在2mm以上的玻璃。

強化玻璃的破裂 1.原因： 強化玻璃表面是一層壓縮應力層，內部則有引張應力層與之對應而保持平衡狀態。

當表面的傷延伸到內部引張應力層時，就會造成破裂。

這種傷痕可分為幾種： （1）硬物碰傷、熔接時的火花、飛來物體等引起的傷痕。

（2）搬運及儲存時玻璃撞傷。

（3）嵌裝時玻璃的損傷。

（4）熱應力及系統應力的破壞。

（5）外力撞擊。

（6）在玻璃中偶然存在的雜質所引起的傷痕。

（7）不明原因。

2.強化玻璃破裂時的特徵： 強化玻璃只要局部受損破裂，就會失去應力的平衡，而引起全面碎裂。

碎片有的是成粒粒碎片飛散，有的卻仍附著在一起，成為一片碎片聚合塊。

發生破裂時，在其附近的人物，可能會受到與點般顆粒的敲打，也可能會遭受大塊碎片聚合塊的撞擊。

如碎片聚合塊夠大，可能會傷及人體。

    參考資料 1.http://rocoes.com.tw/2008c/tempered.htm 2.http://www.arch.net.tw/modern/month/299/299-2.htm 3.http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%8E%BB%E7%92%83 4.http://web.ckps.hc.edu.tw/site/cyberfai…_11.html#2 Tags:Glass,TemperedGlass,強化玻璃,材料,玻璃 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 原子序第113超重元素的發現與命名 【2016年諾貝爾化學獎特別報導】如何將分子變成機器 化學傳記：法拉第不為人知的一面（四）：化學家法拉第 [影音]CASE【百秒說科學】《交叉分子束》 化學傳記：法拉第不為人知的一面（七）：影響法拉第的宗教與人們 化學傳記：法拉第不為人知的一面（二）：從裝訂工變成大學者 [新聞]臺灣年輕團隊成功捕捉「克里奇中間體」與水分子的關鍵化學反應 謎樣的分子：克里奇中間體 Thereare2commentsforthisarticle 請問如果我有現成的5%矽酸SI(OH)4及45%KOH，能直接混和成為鉀玻璃嗎? Dear柯大胖您好 以下為本站化學領域責任編輯陳藹然博士的回應： 「矽酸與KOH需在1000度以上高溫下反應，才能反應成矽酸鉀。

但矽酸鉀不是強化玻璃。

」 謝謝您的提問。

管理員teresa敬上 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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