Kính cường lực làm bằng gì mà cứng thế?

Kính cường lực là một loại kính chịu lực an toàn có khả năng chịu lực, chịu va đập mạnh và chịu nhiệt tốt hơn so với các loại kính thông thường nhờ được xử lý bằng nhiệt độ hoặc hóa chất.

• Khám phá lịch sử và quy trình sản xuất đầy thú vị của giấy vệ sinh
• Bạn có biết: Kính ô tô làm bằng gì mà không bị vỡ tan khi bị tai nạn không?

Việc tôi kính (nung nóng lên tới khoảng 600 độ C và làm lạnh đột ngột bằng khí mát) khiến cho bề mặt kính được ép chặt và lớp kính ở giữa căng ra. Điều này giúp cho kính an toàn hơn hẳn, khi vỡ nó sẽ bị tách ra thành từng miếng tròn nhỏ chứ không thành từng mảnh to.

Bề mặt kính phải chịu được áp lực ít nhất là 69 megapascal - 10.000 psi, tương đương với áp lực tại độ sau hơn 6.500 mét dưới đáy đại dương (nếu không có đồ bảo hộ, con người sẽ bị nghiền nát dưới sức ép này) mới được gọi là kính cường lực. Và để kính có thể vỡ ra thành từng miếng nhỏ đảm bảo an toàn, nó phải chịu được áp lực hơn 100 megapascal – 15.000 psi, tương đương với áp lực tại Rãnh Mariana - rãnh đại dương sâu nhất thế giới con người từng biết đến với độ sâu 11 km dưới mực nước biển.

Tất cả các công đoạn cắt kính, mài kính đều phải được thực hiện trước công đoạn tôi để tránh việc kính bị vỡ.

Có 2 loại kính cường lực.

• Kính bán cường lực: có độ cứng gấp 2-3 lần kính thường. Khi có va chạm mạnh xảy ra nó sẽ rạn nứt từ tâm va chạm tới khung kính chứ không vỡ thành mảnh sắc như kính thường.
• Kính cường lực hoàn toàn: cứng gấp 4-5 lần kính thường. Khi có va chạm quá mạnh nó sẽ vỡ thành những hạt vụn như hạt ngô để tránh gây sát thương.

Vì bản chất an toàn, khả năng chống chịu dẻo dai, kính cường lực được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau từ sản xuất kính ô tô, cửa kính cho phòng tắm, trang trí nội thất trong nhà cho tới làm màn hình điện thoại, làm kính chống đạn,…

Sản xuất kính cường lực

Sản xuất bằng nhiệt

Kính bình thường được đặt trên một băng chuyền và đưa qua một lò làm nóng khoảng từ 564 độ C tới 620 độ C. Ngay sau đó, kính lại được làm lạnh lập tức bằng hệ thống thổi khí. Khi đó, bề mặt kính mới nguội cứng lại, nhưng phần kính bên trong vẫn nóng và để nguội tự nhiên.

Sản xuất bằng hóa chất

Kính sẽ được nhúm vào một bể kali nitrat lớn để các ion nguyên tố natri trên bề mặt kính dày ít nhất là 0,1mm trao đổi với ion của nguyên tố kali (vì ion được thay vào của kali lớn hơn 30%). Với cách sản xuất này, người ta có thể sản xuất những hình thể có hình dáng phức tạp hơn so với phương pháp sản xuất kính cường lực bằng nhiệt.