• 钢化温度的确定
常用以下两种方法来确定玻璃的钢化温度。 1）应用经验公式确定：
Tc=Tg+80
式中：Tc——钢化温度； Tg——玻璃的转变温度，以理论计算来确定。
2）以玻璃粘度为107.5Pa·s时的温度为钢化温度。
• 炉子温度的确定
常用下式计算确定： log(Tv一Tc)=ct+log(Tv一Tr)
玻璃的过度冷却是使玻璃产生翘曲 的原因之一。另外，为节约电能，应 采用两段冷却法，即先急冷后缓冷， 通常急冷15s后，玻璃表面温度已降 到500℃以下，此时已不会再增加钢 化强度，所以可以缓冷（如图所示）。
建筑用安全玻璃
GB15763.2-2005 钢化玻璃标准学习
2013-08
提纲
• 钢化玻璃概述 • 钢化玻璃品种 • 钢化玻璃及其生产工艺 • 钢化玻璃性能 • 钢化玻璃检验 • 建筑用安全玻璃及中空玻璃
一、概 述
常温下玻璃是一种典型的脆性材料，从机械性能来看，它的抗压强 度高，硬度也高，但它的抗张强度不高。玻璃的理论抗折强度为 117.6×108帕，但用于窗玻璃的实际理论理论抗折强度只有68.6×105 帕。
• 按产品的外形分类： 1 根据弯曲的程度可分为：深弯、浅弯；
平钢化玻璃
2 根据弯曲面的数量分为：单弯（弧形、J形、 V形）、双弯（双曲面弧形、双J形、S形、
弯钢化玻璃
双折板）
三、钢化玻璃及其生产工艺
3.1 物理钢化的原理
（1）与钢化有关的玻璃性质 • 玻璃的导热性
用导热系数λ表示， λ普≈0.963W/m*K, λ～ T呈正比关系（T>300, λ 急剧增加）。
式中:Tv——炉子温度； Tr——室温； Tc——玻璃钢化温度； t——加热时间；c——与玻璃组成、厚度有关的常数。
• 电炉的宽度
选择炉膛宽度应考虑玻璃能否均匀加热。其与玻璃和 辐射元件之间的距离、玻璃和炉膛砖之间的距离密切相 关。此外，为使玻璃均匀受热，炉子上下前后可采用分 区调节。
• 风冷时间
（2）玻璃的热应力
玻璃中的应力一般分为三类：热应力、结构应力、机械应力。 玻璃中由于存在温度差而产生的应力称为热应力，按存在特点 分为：暂时应力、永久应力。
1) 暂时应力：玻璃温度低于应变点时处于弹性变形温度范围，当 加热或冷却玻璃时，由于温度梯度的存在而产生热应力，当温 度梯度消失应力也随之消失。它与热膨胀系数、导热系数、厚 度和加热（冷却）速度等有关。
玻璃对不同波长热射线具有不同的吸收能力
热源温度、波长及玻璃的吸收
热源温度 (℃) 热源波长(μn) 波 长(μm) 玻璃吸收状况
900 2.5 ＜2.7 透射
600 3.5 2.7-4.5 部分吸收
500 3.7 ＞4.5 吸收
平板玻璃的钢化温度一般都在630-750℃，因此，炉壁 温度选择在750-850℃范围内是合适的，它的热辐射波长 对玻璃是部分吸收，有利于玻璃内外层的均匀加热。
玻璃实际机械强度比理论值低的原因是多方面的，一般认为主要是 由玻璃表面微裂纹、结构不均匀性、微观缺陷、残余应力等造成的， 表面微裂纹是造成玻璃机械强度降低的主要原因。
为了改善玻璃的机械性质，可以采取多种物理、化学方法来消除微 裂纹，以达到提高玻璃机械强度的目的。
概述
• 17世纪中叶莱茵国王子鲁伯特将熔融玻璃液滴入水中， 形成一种蝌蚪状的玻璃液，前端强度很高，用锤子敲 击也不会破碎，但它的尾巴一旦折断，整体就变成很 小的碎块，这可能是最早发现的钢化玻璃模型，也是 玻璃可以通过钢化处理得以提高的早期证据。
(a)钢化玻璃的应 力分布； (b)退火玻璃受力 时应力分布； (c)钢化玻璃受 力时应力分布； S-玻璃厚度
3.2 物理钢化玻璃的生产工艺
（1） 物理化法的生产工艺流程
原板的切裁
磨边
洗涤
干燥
检验
入库 检验
弯钢化
风冷
热弯成型
平钢化
风冷
平板
吊挂玻璃板 钢化加热板
（2）物理钢化工艺制度的确定
• 炉壁温度的确定
• 19世纪先后出现了多个玻璃钢化方法的专利。 • 20世纪平板钢化玻璃开始大规模工业化生产。
钢化玻璃的生产方法：
• 物理钢化
采用将玻璃加热，然后冷却的方法，以 增加玻璃的机械强度和热稳定性的方法称 为物理钢化法，也称为热钢化法或风钢化 法。
• 化学钢化
用化学方法改变表面组分，以增加玻璃 的机械强度和热稳定性的方法称为化学钢 化法，又称为离子交换法。
• 玻璃的热膨胀性
用热膨胀系数表示，普通平板玻璃的热膨胀系数几乎与 钢相当，约为10*10-6/℃（钢为11.5*10-6 /℃ ）。
• 玻璃的黏度（粘度）
粘度η又称为粘滞系数，是流体抵抗流动的物理量。
f s
dv dx
玻璃粘度−温度曲线上的几个特征点： 1) 应变点：η=1013.6Pa·S时对应的温度，
2) 永久应力：玻璃温度高于应变点时，从粘弹形状态冷却下来时， 由于温度梯度的存在而产生热应力，当温度梯度消失时仍保留 在玻璃中的应力称为永久应力，又称为残余应力。
（3）玻璃物理钢化的原理
物理钢化的原理就是形成永久应力的过程。
玻璃在加热炉内按一定升温速度加热到低于软化温度， 然后将此玻璃迅速送入冷却装置，用低温高速气流进行淬 冷，玻璃外层首先收缩硬化，由于玻璃的导热系数小，这 时内部仍处于高温状态，待到玻璃内部叶开始硬化时，已 硬化的外层将阻止内层的收缩，从而使先硬化的外层产生 压应力，后硬化的内层产生张应力。由于玻璃表面层存在 压应力，当外力作用于该表面时，首先必须抵消这部分压 应力，这就大大提高玻璃的机械强度，经过这样物理处理 的玻璃制品就是钢化玻璃。
二、钢化玻璃的品种
• 按生产方法分类： 物理钢化玻璃 化学钢化玻璃
1.根据玻璃表面层应力分布的状况 或淬冷后玻璃增强的程度可分为： 全钢化玻璃、半钢化玻璃、区域钢
化玻璃 2.按生产工艺分：垂直法钢化玻璃、
水平法钢化玻璃
• 按制造钢化玻璃所用的材料分类:
透明钢化玻璃、着色钢化玻璃、镀膜钢化玻璃、 釉面钢化玻璃、热线印刷玻璃
平板玻璃为510～520℃。该温度下，玻 璃不产生粘性流动。 2) 转变点（Tg）：η=1012.4Pa·S时对应的 温度，平板玻璃为540～550℃。玻璃处 于粘性流动状态。是确定退火温度上限 的依据。 3) 软化温度（Ts）：η=106.6Pa·S时对应的 温度。玻璃转变温度与软化温度之间的 温度范围称为转变区或反常区。