Danh mục

Kính cường lực được tôi luyện như thế nào?

Thứ năm, 21/09/2023 10:21

Bạn đã từng nghe Rupert's Tears chưa? Nó được biết đến là một trong những chất cứng nhất trên thế giới. Trên thực tế, nguyên lý sản xuất kính cường lực cũng tương tự như vậy. Khi bạn hiểu nguyên lý đằng sau Nước mắt Rupert này, tức là bạn cũng hiểu kính cường lực.

Nước mắt của rupert

Khi bạn thả thủy tinh nóng chảy vào nước, thủy tinh nhanh chóng ngưng tụ lại, tạo thành cấu trúc thủy tinh giống giọt nước có đuôi dài. Những hạt thủy tinh thu được theo cách này còn được gọi là "Nước mắt Rupert".

Nguồn gốc của cái tên này được cho là Rupert, cháu trai của Vua Charles I, người đầu tiên mang sản phẩm thủy tinh đặc biệt này đến Anh vào năm 1660. Tại triều đình, Rupert thường dùng vật nhỏ này để trêu chọc mọi người nên được gọi là Nước mắt Rupert.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Mặt kỳ diệu của Nước mắt Rupert

Cấu trúc kính tưởng chừng như bình thường này lại có những đặc tính hoàn toàn khác với kính thông thường, phần đầu của nó cực kỳ cứng. Một đầu thủy tinh có kích thước bằng móng tay có thể chịu được áp lực hơn 20 tấn, ngay cả khi bạn dùng một viên đạn bắn vào đầu nó thì bản thân viên đạn cũng sẽ vỡ tan.

Sở dĩ Rupert's Tears có đặc tính "bất thường" như vậy là liên quan đến nội lực của nó, phải bắt đầu từ quá trình hình thành.

Khi một giọt thủy tinh nóng chảy rơi xuống nước, bề mặt bên ngoài của giọt nước sẽ nhanh chóng nguội đi và đông đặc lại tạo thành lớp vỏ sau khi tiếp xúc với nước, tuy nhiên phần thủy tinh bên trong vỏ vẫn ở nhiệt độ cao và vẫn ở dạng lỏng. Khi nhiệt độ của thủy tinh lỏng bên trong giảm dần, thể tích bắt đầu co lại, quá trình co lại sẽ tạo ra một ứng suất nén rất lớn lên bề mặt kính, đồng thời bên trong bị lớp ngoài kéo căng, tạo ra ứng suất kéo.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Chính ứng suất nén được hình thành bởi lớp kính này trên bề mặt đã mang lại cho phần đầu của Rupert's Tears độ bền siêu cao.

Chúng ta biết rằng vỡ kính thực chất là sự giãn nở của các vết nứt, nhưng đối với Rupert's Tears, ngay cả khi các vết nứt vi mô được tạo ra trên bề mặt do ngoại lực, ứng suất nén rất lớn trên bề mặt sẽ ngăn các vết nứt vi mô giãn nở thêm. Về mặt vĩ mô, nó có khả năng chống lại áp lực bên ngoài rất cao và khó bị gãy.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Nhưng còn có một điều đặc biệt thú vị khác về Rupert's Tears, đó là cái đuôi của nó đặc biệt mỏng manh, một khi cái đuôi bị gãy thì toàn bộ Rupert's Tears sẽ tan vỡ ngay lập tức. Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này là do toàn bộ Rupert's Tears có ứng suất bên trong rất lớn, có thể lên tới 7.000 lần áp suất khí quyển. Ứng suất nén trên bề mặt và ứng suất kéo bên trong tạo thành sự cân bằng lực, nhưng một khi sự cân bằng này bị phá vỡ, nó sẽ ngay lập tức mất cân bằng và vỡ tung.

Vì Rupert's Tears có một cái đuôi dài và mảnh nên tốc độ làm mát bên trong và bên ngoài của đuôi trong quá trình hóa rắn là tương tự nhau, do đó tác dụng tăng cường do ứng suất nén tạo ra bị hạn chế nên nó tương đối dễ vỡ. Nếu đuôi bị gãy một khi các vết nứt nông ở đuôi sẽ xuyên sâu vào đầu dọc theo trục, ứng suất trong toàn bộ kết cấu sẽ mất cân bằng, dẫn đến nổ tổng thể.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Nguyên lý của kính cường lực cũng tương tự

Trên thực tế, kính cường lực có hai loại, một loại là tôi luyện vật lý và một là tôi luyện hóa học.

- Ủ vật lý

Nguyên lý vật lý cũng tương tự như nguyên lý hình thành Nước mắt Rupert ở trên, đồng thời nó cũng trải qua quá trình làm nguội nhanh chóng.

Sản xuất thủy tinh thông thường là nấu chảy nguyên liệu thô để tạo thành chất lỏng thủy tinh đồng nhất không có bọt khí, sau khi chất lỏng thủy tinh giảm đến nhiệt độ nhất định, độ nhớt tăng lên và có độ dẻo lớn.Lúc này, thủy tinh có thể được gia công cơ học và cuộn thành một hình dạng tấm phẳng. Vẫn còn một lượng ứng suất nhất định bên trong kính đã nguội, vì vậy kính phải được nung ở nhiệt độ thấp hơn, sau đó làm nguội và ủ để loại bỏ ứng suất bên trong và tạo thành cấu trúc ổn định.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Kính cường lực yêu cầu bước tăng cường ở cuối quá trình trên, quy trình cụ thể là thu được kính thông thường, sau đó hạ thấp và nung đến gần nhiệt độ làm mềm kính khoảng 650°C đến 700°C, sau đó thêm vào cả hai. các mặt kính, đồng thời thổi luồng khí áp suất cao để làm nguội nhanh. Bề mặt của kính co lại và đông đặc nhanh chóng nên kính sẽ tạo thành một lớp bề mặt có ứng suất nén rất lớn, khi đó phần tâm được làm mát sẽ tạo ra ứng suất kéo bên trong cao. Toàn bộ quá trình thay đổi này về cơ bản tương tự như Rupert's Tears, một lớp ứng suất nén dày khoảng 1/6 tấm kính sẽ được hình thành ở cả hai mặt của tấm kính, quá trình trên còn được gọi là quá trình ủ. Kính cường lực cũng có độ bền cao, nguyên lý gia cường cũng giống như Rupert's Tears nên tôi sẽ không đi chi tiết ở đây.

- Ủ hóa chất

Ủ hóa học sử dụng phương pháp hóa học để tăng cường thủy tinh, phương pháp này là ngâm thủy tinh chứa các ion kim loại kiềm vào muối kiềm nóng chảy và đun nóng trong một khoảng thời gian. Trong quá trình ngâm, các ion kim loại kiềm trong thủy tinh đủ gần bề mặt có thể thay thế các ion kim loại kiềm trong muối nóng chảy, khi bán kính của các ion kim loại kiềm trong muối kiềm nóng chảy lớn hơn bán kính của Các ion kim loại kiềm bên trong kính sẽ hình thành lực ép đùn trên bề mặt kính, tạo ra hiệu ứng áp suất, từ đó tạo ra ứng suất nén và làm tăng độ bền của kính.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Nói chung, do chi phí cao của công nghệ ủ, kính cường lực được tăng cường hóa học thường được sử dụng trong các sản phẩm như điện thoại di động, màn hình phẳng, đường sắt tốc độ cao và kính chắn gió máy bay.

Tính chất độc đáo của kính cường lực

Như đã đề cập trước đó, bề mặt kính cường lực có ứng suất nén mạnh nên có hiệu suất hoạt động mạnh hơn kính thông thường về mọi mặt. Chủ yếu phản ánh ở những điểm sau.

1. Kính cường lực có độ bền cao, chịu va đập tốt, có khả năng chống uốn cong.Nói chung, độ bền của kính cường lực chất lượng cao có thể gấp 4-5 lần so với kính thông thường.

2.Kính cường lực có độ ổn định nhiệt tốt và có thể Nó có thể chịu được sự chênh lệch nhiệt độ rất lớn mà không bị hư hại, và có khả năng làm mát và sưởi ấm nhanh chóng, nó có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ hơn 200 độ, có tác dụng rõ ràng trong việc ngăn ngừa vụ nổ nhiệt; kính được cân bằng, nhưng một khi sự cân bằng này

nếu kính cường lực bị vỡ, các hạt nhỏ có góc tù sẽ nhanh chóng xuất hiện sau khi vỡ, giảm thiểu thiệt hại cho cơ thể con người.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Tuy nhiên, kính cường lực có hiện tượng tự nổ, nếu không có lực cơ học bên ngoài, kính cường lực có thể tự vỡ, theo kinh nghiệm trong ngành, tốc độ tự nổ của kính cường lực thông thường là khoảng 1 ~ 3‰.

Theo nghiên cứu, một trong những nguyên nhân quan trọng khiến kính cường lực tự phát nổ là do các hạt tạp chất niken sunfua có trong kính trải qua quá trình biến đổi pha do chênh lệch nhiệt độ.NiS nói chung là tinh thể và có xu hướng nhiệt động chuyển đổi từ pha α sang β. pha ở nhiệt độ phòng, kèm theo sự giãn nở thể tích từ 2% đến 3%, sự thay đổi này có thể khiến kính cường lực phát nổ.

Vì kính cường lực sẽ ngay lập tức vỡ thành vô số mảnh nhỏ sau khi vỡ, vì lý do an toàn, nhiều loại kính cường lực sẽ có một lớp xen kẽ PVB kẹp giữa kính, loại phim này có độ dẻo dai cao và kính cường lực tuân thủ loại phim này. , không chỉ có thể nâng cao hơn nữa độ bền của toàn bộ mảnh kính, đồng thời có thể hấp thụ một lượng lớn năng lượng va chạm và nhanh chóng làm suy giảm khi kính bị ngoại lực làm vỡ, đồng thời có thể duy trì hình dạng tổng thể của kính. và ngăn chặn cơ thể con người bị thương bởi các mảnh vỡ.

Kính cường lực, tôi luyện kính cường lực

Lê Dương (Theo Thương Hiệu và Pháp Luật)

Nguồn: https://thuonghieuvaphapluat.vn/kinh-cuong-luc.. Nguồn: https://thuonghieuvaphapluat.vn/kinh-cuong-luc-duoc-toi-luyen-nhu-the-nao-vz72644.html

Tin được quan tâm

Trong 15 ngày tới Thần Tài sẽ phù hộ, 3 con giáp sẽ đổi vận giàu sang, tình - tiền thăng hoa

Ba con giáp sẽ gặp nhiều may mắn trong 15 ngày tới, vượt qua mọi nghịch cảnh, Thần Tài sẽ phù hộ cho họ và...
Đời sống số 2 ngày, 1 giờ trước

Tử vi 12 con giáp thứ 5 ngày 7/12/2023: Tuổi Sửu mở rộng quan hệ, Thân bị cảnh báo về tài chính

Cùng xem tử vi dự đoán gì về vận mệnh, cuộc sống, tình duyên... của 12 con giáp trong thứ 5 ngày 7/12/2023.
Đời sống số 2 ngày, 3 giờ trước

Cuối cùng tôi phát hiện ra rằng áo khoác vest, áo khoác len và quần ống rộng cạp cao phù hợp hơn cho trang phục mùa đông!

Sau khi nhiệt độ hạ nhiệt, tôi nhận ra rằng những bộ vest gọn gàng, áo khoác lịch sự và quần ống rộng, cạp cao,...
Thời trang + 2 ngày, 11 giờ trước

Phụ nữ trong 4 con giáp này có thiên mệnh tích trữ của cải, về già sẽ giàu 'ngồi trên đống của cải' gia đình hạnh phúc

Những người phụ nữ này không chỉ có được của cải vật chất mà quan trọng hơn là gia đình họ hạnh phúc, đầm ấm....
Đời sống số 1 ngày, 11 giờ trước

Khi mặc áo khoác vào mùa đông, hãy cố gắng mặc ít màu đen, trắng, xám và mặc nhiều hơn 3 'màu cao cấp' này để trông trắng và sành điệu

Mùa đông đến và thời tiết đã lạnh hơn nên nhiều chị em bắt đầu chuẩn bị quần áo mùa đông. Nhiều người có ấn...
Thời trang + 2 ngày, 2 giờ trước

Lưu Khải Uy xuất hiện trong tiệc sinh nhật Dương Mịch, nghi vấn tái hợp khiến dư luận dậy sóng

Dương Mịch và Lưu Khải Uy tuyên bố đường ai nấy đi vào năm 2018. Con gái của cặp đôi do bố nuôi dưỡng tại...
Chuyện làng sao 2 ngày, 3 giờ trước

Tin cùng mục

Tại sao bít tết chỉ chiên sơ qua là đã mềm và ăn được, còn thịt bò lại phải hầm hơn một tiếng đồng hồ? Đây là lý do?

Thịt bò quả thực rất phổ biến trong cuộc sống của chúng ta. Một loại thịt dù là bít tết hay bò hầm thì ai...
Kiến thức 2 giờ, 28 phút trước

Cung hoàng đạo nam ghen tuông nhất

Người ta nói, phụ nữ hay ghen, nhiều khi sự ghen tuông của con gái thực sự khiến các chàng trai đau đầu không biết...
Đời sống số 2 giờ, 28 phút trước

Cặp vợ chồng Giang Tây bị kết án tù vì đào cây dương xỉ móng ngựa! Tại sao bản án lại nghiêm khắc như vậy?

Vào cuối năm 2021, một cặp vợ chồng ở Giang Tây đã phát hiện ra một loại cây dương xỉ móng ngựa trong một trang...
Kiến thức 2 giờ, 29 phút trước

Đặt cuộn giấy vệ sinh vào tủ lạnh, chỉ sau một đêm bạn sẽ thấy ngay điều bất ngờ

Nếu muốn khử mùi hôi tủ lạnh hiệu quả, hãy đặt ngay một cuộn giấy vệ sinh vào tủ lạnh, chỉ sau một đêm bạn...
Làm sao 3 giờ, 32 phút trước

Tử vi 12 con giáp thứ 7 ngày 9/12/2023: Tuổi Tỵ có nhiều cơ hội phát tài, Ngọ trục trặc trong công việc

Cùng xem tử vi dự đoán gì về vận mệnh, cuộc sống, tình duyên... của 12 con giáp trong hôm nay, thứ 7 ngày 9/12/2023....
Đời sống số 3 giờ, 22 phút trước

Tại sao người nông dân trồng dưa lại thường đập nát những quả dưa hấu mới hái xuống đất không thương tiếc, lý do là gì?

Tại Trung Quốc, vào mùa dưa hấu, ai đi qua những ruộng dưa thỉnh thoảng sẽ bắt gặp cảnh tượng vô cùng lạ. Đó là...
Kiến thức 6 giờ, 27 phút trước

Tin mới cập nhật

Cường Seven và Vũ Ngọc Anh chính thức đăng kí kết hôn sau đám cưới

Khoảnh khắc hạnh phúc của Cường Seven và Vũ Ngọc Anh đã gây chú ý.
Chuyện làng sao 38 phút trước

Diễm My 9X chính thức hé lộ thiệp cưới, đơn giản nhưng vẫn sang trọng

Thiệp cưới của Diễm My 9X đã được hé lộ.
Chuyện làng sao 1 giờ, 27 phút trước

“Cây âm không trồng nhà, cây dương không trồng mồ mả” kẻo gia đình suy vong. Cây âm là cây gì? Cây dương là gì?

Ngôi nhà là nơi chúng ta sinh sống, chúng ta gọi là “ngôi nhà dương”. Ở nông thôn, nhiều người thích trồng cây trong sân...
Kiến thức 2 giờ, 39 phút trước

Từng mệnh danh là 'quốc bảo nhan sắc', Lưu Hiểu Khánh ở tuổi 68 lộ vẻ già nua xuống sắc 'thảm hại'

Từng được mệnh danh là "quốc bảo Trung Hoa", nhan sắc thật của nữ diễn viên Lưu Hiểu Khánh vẫn luôn là chủ đề gây...
Chuyện làng sao 2 giờ, 16 phút trước

Phải làm gì nếu con mất bình tĩnh, EQ thấp, chịu đựng căng thẳng kém? 3 điều cha mẹ cần làm tốt

Nếu nhận thấy con mình trong cuộc sống rất dễ xúc động, rất cáu kỉnh và những động thái hoặc câu nói vô ý của...
Chăm con 2 giờ, 23 phút trước

Bức ảnh thời quá khứ hội tụ 6 mỹ nhân nổi tiếng xứ Hàn: 'Người tình' của Hyun Bin và mỹ nhân chiếm trọn trái tim Won Bin nổi bật hơn cả

Kim Hyun Joo, Kim Jung Eun, Kim Sung Ryung, Kim Sun Ah, Kim Hyo Jin và Lee Na Young đều sở hữu nhan sắc ngọt...
Chuyện làng sao 3 giờ, 21 phút trước

Vợ cũ nói lời cám ơn gia đình Đan Trường khi về Việt Nam, hé lộ mối quan hệ hậu ly hôn

Đã 'đường ai nấy đi' nhưng Đan Trường và doanh nhân Thủy Tiên vẫn ứng xử với nhau rất văn minh.
Chuyện làng sao 3 giờ, 22 phút trước

Cao Thái Sơn gặp tai nạn giao thông nghiêm trọng, tình hình sức khỏe hiện tại thế nào?

Sau vụ tai nạn, Cao Thái Sơn và tài xế đang hợp tác với cơ quan chức năng để xử lý vụ việc này.
Chuyện làng sao 3 giờ, 22 phút trước

Nhã Phương khoe vũ đạo chuyên nghiệp, thân hình hậu sinh con thứ hai gây chú ý

Nhã Phương khoe vẻ đẹp hình thể đẹp như mơ khiến dân tình vô cùng ngưỡng mộ.
Chuyện làng sao 3 giờ, 24 phút trước