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

Người sinh năm này sẽ bị phạt đến 500.000 đồng và tạm dừng toàn bộ giao dịch ngân hàng nếu không làm lại CCCD

Việc sử dụng thẻ CCCD hết hạn sẽ bị xử phạt hành chính và tạm dừng toàn bộ giao dịch ngân hàng.
Kiến thức 3 ngày, 1 giờ trước

Thẻ bảo hiểm y tế giấy cũ sẽ hết hiệu lực sau ngày 31/5, người dân cần làm gì để khám chữa bệnh?

Từ ngày 1/6 tới đây, người dân cần chuyển sang sử dụng thẻ bảo hiểm y tế trên ứng dụng VssID, VNeID khi đi khám...
Kiến thức 3 ngày, 7 giờ trước

Từ 1/6/2025, ai khám chữa bệnh bằng BHYT hết sức lưu ý quy định 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 2 ngày, 4 giờ trước

Từ 1/1/2026, dự kiến sẽ áp dụng bảng giá đất mới, có 3 trường hợp người dân bị ảnh hưởng trực tiếp là ai?

Kể từ ngày 1/1/2026, sau khi chính thức áp dụng bảng giá đất mới tiệm cận với giá thị trường, chắc chắn sẽ có những...
Kiến thức 2 ngày, 1 giờ trước

Có nên dùng mỡ để thay thế dầu ăn? Một loại mỡ được khuyên nên sử dụng nhưng ít người Việt dùng

Giữa bối cảnh hàng trăm tấn dầu ăn bị làm giả tràn lan trên thị trường, người tiêu dùng Việt đang phải đối mặt với...
Kiến thức 3 ngày, 21 giờ trước

Năm 2025, dù không có tên trong di chúc nhưng người này vẫn được hưởng thừa kế, đó là ai?

Theo quy định, những trường hợp dưới đây, nếu người để lại di sản không cho họ thừa kế thì luật pháp vẫn bảo vệ...
Kiến thức 3 ngày, 7 giờ trước

Tin cùng mục

Đời người có 3 thứ quý giá hơn cả tiền vàng cần giữ chặt bởi đánh mất sẽ không thể lấy lại, là gì?

Trong thời đại hiện nay, ba thứ này càng nên giữ. Nếu không để khi đánh mất rồi bạn sẽ hối hận, vì chúng không...
Kiến thức 21 giờ, 25 phút trước

Những con giáp nào cần thận trọng vào thứ sáu ngày 9 tháng 5, tức ngày 12 tháng 4 âm lịch?

Trong văn hóa truyền thống, việc chọn ngày lành để tổ chức các hoạt động quan trọng đã trở thành một phong tục ăn sâu...
Đời sống số 1 ngày, 1 giờ trước

Từ 1/7/2025: Người từ 60 tuổi không có lương hưu sẽ được cấp BHYT miễn phí, đúng không?

Theo quy định của luật Người cao tuổi, người từ đủ 60 tuổi trở lên được nhà nước quan tâm về chính sách xã hội....
Kiến thức 1 ngày, 1 giờ trước

Đốt cháy 1 cân gỗ chỉ còn lại chưa đến 1 lạng tro, 9 lạng vật liệu còn lại đã đi đâu?

Gỗ là một loại vật liệu dễ cháy, điều này ai cũng biết. Tuy nhiên, điều thú vị là khi chúng ta đốt cháy 1...
Kiến thức 1 ngày, 1 giờ trước

5 thực phẩm này có thể thành 'thuốc độc' khi hâm nóng lại, loại thứ 2 rất nhiều gia đình Việt vẫn làm thường xuyên

Đối với 5 loại thực phẩm này không thể hâm nóng lại, vì chúng có thể sản sinh ra các chất độc hại, gây tổn...
Kiến thức 1 ngày, 1 giờ trước

Hơn 1 tháng nữa, tỉnh duy nhất Việt Nam sở hữu 2 đô thị loại I sẽ xóa tên 3 Thành phố trực thuộc khỏi bản đồ hành chính

Từ sau 1/7/2025, 3 TP trực thuộc tỉnh duy nhất của Việt Nam đang sở hữu 2 đô thị loại I dự kiến sẽ không...
Kiến thức 1 ngày, 1 giờ trước

Tin mới cập nhật

Những con giáp nào cần thận trọng vào thứ Bảy ngày 10 tháng 5, tức ngày 13 tháng 4 âm lịch?

Người xưa lấy sự thống nhất giữa con người và thiên nhiên làm nền tảng cho tư tưởng của mình và nhấn mạnh sự hòa...
Đời sống số 36 phút trước

Sao Việt 9/5: Ngọc Trinh bị bắt gặp mặc đồ bộ giá rẻ bèo đi làm; Ca sĩ Quang Lê đáp trả khi bị chê hát dở

Tin sao Việt 9/5/2025: Ngọc Trinh cho biết nếu ai thân thiết đều biết cô hay mặc đồ bộ đi làm. Khi livestream, Quang Lê...
Chuyện làng sao 54 phút trước

Trắc nghiệm tâm lý: Bạn nhìn thấy gì đầu tiên? Hãy kiểm tra xem bạn không thể tránh khỏi những thảm họa nào trong cuộc sống này?

Hãy cùng nhìn vào bức ảnh dưới đây và lựa chọn hình ảnh mà bạn thấy đầu tiên. Đáp án sẽ nói cho bạn biết...
Đời sống số 55 phút trước

Hành vi nào bị cấm trong việc dùng căn cước, CCCD? Ai vi phạm bị phạt lên tới 6 triệu đồng

Luật pháp có những quy định cụ thể rõ ràng về những hành vi bị cấm không được dùng Căn cước/CCCD.
Kiến thức 56 phút trước

Loại gỗ quý hiếm hàng triệu năm tuổi được định giá lên tới 600 tỷ, ở Việt Nam có một khối nặng gần 8 tấn

Gỗ hóa thạch - loại gỗ được ví như 'báu vật từ lòng đất' thường có các màu xám nâu, phớt xanh lá, phớt đỏ,...
Kiến thức 1 giờ, 18 phút trước

Tin vui: Cán bộ ở xã không sáp nhập khi nghỉ việc sẽ được hưởng quyền lợi đặc biệt này, ai cũng nên biết

Bộ Nội vụ xác định viên chức và người lao động làm việc trong các đơn vị sự nghiệp công lập này là đối tượng...
Kiến thức 1 giờ, 18 phút trước

Sau khi tắm xong, tuyệt đối đừng giặt quần lót ngay! Nhiều người mắc phải hai lỗi này

Chúng ta mặc quần lót thường xuyên nhưng không phải ai cũng biết cách giặt cho đúng. Hãy cùng tìm hiểu nhé!
Làm sao 1 giờ, 19 phút trước

Ngoài tiền lương, giáo viên dự kiến được nhận thêm nhiều chính sách ưu đãi đặc biệt khác

Dự thảo Luật Nhà giáo quy định nhiều chính sách ưu đãi với giáo viên, ngoài các chế độ về tiền lương.
Tin trong ngày 1 giờ, 19 phút trước

Chấm dứt tình trạng tắc đường trong tương lai với 'xe máy bay': Vận tốc 200 km/h và nhẹ hơn xe thường tới 7 lần

Với phát minh 'xe máy bay' thế giới đang tiến thêm một bước gần hơn tới tương lai nơi phương tiện bay cá nhân trở...
Sản phẩm hot 1 giờ, 19 phút trước

Mỹ nhân Việt 'gây bão' nhờ vài giây cài cúc áo, mặc đồ kín mít vẫn nhận 'mưa' lời khen

Trong clip hậu trường bộ phim 'Cha Tôi Người Ở Lại', nhan sắc nổi bật của Lương Thu Trang khiến người xem không khỏi trầm...
VIDEO 1 giờ, 19 phút trước