弄伤全网最帅小张的钢化玻璃,怎么就自爆了?

作者: 张昊

来源: 中国科普博览

发布日期: 2020-09-24 11:01:03

文章通过小张事件引出钢化玻璃的强度、制作工艺、破碎原因及与防弹玻璃的区别,普及了钢化玻璃的相关知识。

最近的一个微博热搜,一直被小张占据着,并一直处于“沸”的状态。小张是谁?究竟发生了什么事?能引发全网关注。原来这是1818黄金眼发布的一个新闻:宁波小伙小张近日在洗澡时,租住公寓的浴室钢化玻璃门突然破裂,导致小张手部受伤。因为无法与物业就赔偿方案达成一致,他联系了媒体曝光此事。一个普通的民事纠纷,没想到却演变成了全网第一的热点事件,甚至占据热搜头名几乎一整天。

很多人对小张空降热搜榜首的原因感到不解,看到评论才明白,最重要的原因可能和小张的长相有关。毕竟,评论里整齐划一地都在夸小张帅。

钢化玻璃与普通玻璃相比,为什么有更高强度?又为什么会突然发生破碎?钢化玻璃和防弹玻璃是一回事吗?钢化玻璃又有哪些奇特的性质?借着小张事件的东风,我等吃瓜群众在欣赏小张俊美的容颜之外,也该顺便学点与玻璃有关的生活常识。

更高强度的钢化玻璃是如何生产出来的?

本质上来说,钢化玻璃和普通玻璃的材质是类似的,没有特殊之处。让钢化玻璃产生强化效应的是它独特的制作工艺。正常的平板玻璃的制作过程是:原料经过高温熔融,形成均匀无气泡的玻璃液;当玻璃液冷却到可以进行机械加工的温度范围内时,对其进行压延,形成平板形态;冷却下来的玻璃内部应力极大,需要再进行退火,即在一个较低的温度下再加热一段时间并缓慢冷却,以此降低内部应力,稳定内部结构。

而钢化玻璃则要在上述工艺最后再补上一个强化的步骤,具体来说就是,在得到确定尺寸的普通玻璃后,将其加热到650℃到700℃左右的玻璃软化点附近,然后在玻璃两侧同时用高压气流吹气,使之急速冷却。

钢化玻璃虽然强度高,但是它绝对不是坚不可摧的。而且钢化玻璃一旦发生破坏,就会迅速崩解,碎成渣渣。钢化玻璃其实是一种内部存在着很大应力的材料,正常情况下压应力和拉应力得以平衡,玻璃自然也能维持完好的外在状态。不过这种平衡一旦被打破,巨大的内应力就将瞬间释放,从最先发生破坏的薄弱点传递到整块玻璃,使其迅速碎裂。

很多人都在电视上看过用大锤击打钢化玻璃的视频,它们在重锤之下仍然完好无损。

但钢化玻璃的强度级别还是不足以抵挡子弹,子弹具有巨大的动能和极小的作用面积,因此击碎钢化玻璃不是难事。真正的防弹玻璃主要有两种,一种是透明的高分子聚合物材料,聚碳酸酯、PVB树脂、聚氨酯等,实际制造过程中一般采用多层结构而非单一厚层。另外一种是在玻璃中间夹杂透明有机物层,一般同样采用多层结构,这样玻璃在着弹后虽然会破碎,但有机聚合物层仍然可以让碎片牢固地结合在一起。

钢化玻璃无法进行尺寸加工,必须在出厂前确定好尺寸。钢化玻璃虽然强度更高,但耐热温度和耐热冲击性能并不比普通玻璃更高,遇到急剧变化的温度冲击时很可能会崩解。钢化玻璃的表面硬度其实比普通玻璃还要低,因此相比而言更不耐磨。钢化玻璃的刚性(抗弯曲、挠曲的能力)并不比普通玻璃更强。钢化玻璃的表面平坦度比普通玻璃差,很多建筑外墙映出的景色会变形就是因为这个道理。

利用偏光镜去观察钢化玻璃时,如果光线的反射、观察角度以及玻璃背面颜色满足一定条件时,会看到干涉条纹,这是其内部存在应力所致。

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