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

Từ 1/7/2025: Người từ 60 tuổi trở lên không có lương hưu được thêm 1 quyền lợi lớn, cao chưa từng có

Căn cứ Luật Bảo hiểm xã hội năm 2024, từ ngày 1-7-2025, người lao động nếu đủ điều kiện hưởng lương hưu thì sẽ được...
Kiến thức 3 ngày, 4 giờ trước

Theo quy định mới nhất, người thuộc trường hợp này không Đăng kí thường trú bị phạt lên tới 1 triệu đồng

Trường hợp người dân không thực hiện đúng quy định về đăng ký thường trú, đăng ký tạm trú sẽ bị phạt tiền từ 500.000...
Kiến thức 3 ngày, 2 giờ trước

Từ nay: Công chức, viên chức nhận lương tăng thêm tới 9 triệu đồng/tháng nhờ chính sách mới

Khi áp quy định mới cho phép các viên chức và công chức ở Hà Nội nhận được mức thu nhập tăng thêm lên tới...
Kiến thức 2 ngày, 4 giờ trước

Có nên che dàn nóng điều hòa khi tiếp xúc với nắng mưa không? Nhờ lời nhắc nhở của thợ điện, nhiều người mới biết đã làm sai

Việc che chắn dàn nóng điều hòa bằng bạt hay mái che tưởng là giải pháp bảo vệ, nhưng thực tế lại gây tác hại...
Xài gì 3 ngày, 23 giờ trước

Sau 1/7, người dân ra đường không mang theo Căn cước/CCCD sẽ bị phạt 500.000 đồng và tạm giữ về đồn, đúng không?

Kể từ nay, người dân đi ra đường không mang theo Căn cước/CCCD mà gặp cơ quan chức năng kiểm tra thì có thể bị...
Dòng sự kiện 2 ngày, 2 giờ trước

Từ bây giờ: Xe ô tô dừng đỗ, quay đầu tại phần đường này có thể bị phạt tới 22 triệu đồng và trừ 10 điểm giấy phép lái xe

Nghị định 168/2024/NĐ-CP đã quy định rõ mức xử phạt với hành vi dừng đỗ và quay đầu xe ô tô không đúng nơi quy...
Kiến thức 2 ngày, 4 giờ trước

Tin cùng mục

Việt Nam trồng nhiều một loại hoa quý ngang 'vàng ròng', thương lái Trung Quốc lùng mua từ gốc tới rễ giá 18.000.000 đồng/kg

Có một thời gian loại cây này bị khai thác quá mức, nhất là khi người dân đào cây bán cho thương lái Trung Quốc....
Kiến thức 42 giây trước

Dùng điều hòa theo cách này cực nhanh mát mà tiết kiệm điện vô cùng, áp dụng ngay sẽ thấy tiền điện giảm rất sâu

Chỉ cần thay đổi thói quen sử dụng điều hòa là bạn đã có thể giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ.
Làm sao 29 phút trước

Kể từ ngày 1/7, hàng hóa dịch vụ từ 5.000.000 đồng trở lên phải chú ý điều này, hàng triệu hộ kinh doanh nên nắm

Theo Tài chính doanh nghiệp, Điều 26 Nghị định 181/2025/NĐ-CP quy định cơ sở kinh doanh phải có chứng từ thanh toán không dùng tiền...
Kiến thức 33 phút trước

Hai trường đại học ở Hà Nội chính thức được đổi tên

Chính phủ đã ký quyết định đổi tên hai trường đại học trên địa bàn thành phố Hà Nội, nhằm phù hợp với định hướng...
Tin trong ngày 33 phút trước

Quy định mới: Những trường hợp được điều động nhà giáo, cụ thể là?

Khi nào thì được thực hiện điều động nhà giáo? Đây là thắc mắc của không ít thầy cô khi chỉ còn hơn 1 tháng...
Tin trong ngày 34 phút trước

Tin mới cập nhật

Chồng thiếu gia của Hoa hậu Đỗ Mỹ Linh khiến dân tình xuýt xoa về độ cưng chiều vợ

Không chỉ đơn thuần là clip bắt trend, những khoảnh khắc của vợ chồng Đỗ Mỹ Linh còn khiến cộng đồng mạng thích thú bởi...
VIDEO 25 phút trước

Phương Mỹ Chi 'bùng nổ' khi hát cải lương ở bán kết Sing! Asia

Kết hợp cùng ca sĩ Khả Lâu (Trung Quốc), Phương Mỹ Chi đã có màn thể hiện ấn tượng ở bán kết Sing! Asia với...
VIDEO 29 phút trước

Điện thoại có 1 nút bí mật rất ít người biết, nhấn là bắt Wifi miễn phí, không cần mật khẩu

Chỉ với một mẹo đơn giản, bạn có thể dễ dàng truy cập wifi miễn phí mà không cần nhập mật khẩu hay tốn tiền...
Xài gì 32 phút trước

Theo quy định, một loại giấy tờ quan trọng không được cấp mới, người dân cần thực hiện điều này kẻo mất quyền lợi

Ngày 26/3/2025, Bảo hiểm xã hội Việt Nam ban hành Công văn 168/BHXH-QLT về việc sử dụng phôi thẻ BHYT. Theo đó, từ ngày 1/6/2025,...
Tin trong ngày 59 phút trước

5 nghề có nguy cơ bị AI thay thế hoàn toàn trong tương lai gần: Đặc biệt nghề số 1 khi xét nguyện vọng thí sinh cần cân nhắc kẻo ra trường dễ thất nghiệp

Theo dự đoán của tỷ phú Jack Ma thì tương lai không xa những ngày này có thể bị Al thay thế.
Tin trong ngày 1 giờ, 29 phút trước

Chi tiết cách tính mức đóng Bảo hiểm xã hội năm 2025

Mặc dù có sự thay đổi khi Luật Bảo hiểm xã hội (BHXH) 2024 có hiệu lực từ tháng 7/2025 nhưng cách tính mức đóng...
Kiến thức 1 giờ, 29 phút trước

Có 4 điểm khác biệt rõ ràng giữa trẻ em 'xem nhiều TV' và trẻ em 'hiếm khi xem TV' trong tương lai

Trẻ xem TV nhiều và trẻ ít xem khi lớn lên sẽ khác biệt rõ rệt ở 4 khía cạnh này, cha mẹ cùng tìm...
Chăm con 1 giờ, 29 phút trước

Xã rộng nhất Việt Nam hiện tại: Diện tích bằng một nửa tỉnh Hưng Yên, đổi tên dù không sáp nhập

Mặc dù giữ nguyên hiện trạng sau khi sắp xếp đơn vị hành chính, nhưng xã này vẫn sẽ đổi tên và là xã có...
Kiến thức 1 giờ, 30 phút trước

Chuyên gia hướng dẫn cách chọn trường, chọn ngành thông minh

Tại buổi giao lưu trực tuyến đầu tiên trong chuỗi chương trình tư vấn tuyển sinh 2025 với chủ đề “Học ở đâu để có...
Tin trong ngày 2 giờ, 30 phút trước

5 cây được chuyên gia phong thủy khuyên nên trồng trước nhà để đón tài lộc

Việc chọn cây trồng trước nhà không đơn thuần để làm đẹp, tạo bóng mát mà còn thể hiện mong muốn về sự thịnh vượng,...
Phong thủy 2 giờ, 31 phút trước