Укрепление поверхности стекол

Технология, предусматривающая процесс закалки стекла, появилась лишь в начале прошлого века. Главные изъяны — хрупкость и недолговечность — были устранены контролируемым сильным нагревом и мгновенным охлаждением.

Со временем к термообработке добавился еще один метод воздействия — химическими реагентами.

А еще спустя несколько десятилетий придумали специальные полимерные пленки для затемнения и укрепления окон. Это последнее изобретение превзошло и закалку, и травление по всем объективным показателям:

• простоте;
• дешевизне;
• скорости;
• эффективности.

Наконец-то проблема легко разбивающихся витрин и окон ушла в прошлое. Но, несмотря на явную прогрессивность нового метода, более трудо- и энергозатратные, а потому дорогие и сложные, способы все равно остались.

Давайте проведем их сравнительный анализ, чтобы увидеть наглядные преимущества усиления хрупких поверхностей установкой на них спецпокрытий.

Способы укрепления стекол

Сегодня ударопрочности достигают двумя основными способами:

• модуляция поверхностного слоя (устранение дефектов или создание напряжений сжатия);
• определенное воздействие в массе (улучшение состава).

Рассмотрим оба направления.

Модуляция поверхностного слоя

К первому способу относится разработанная в 1929 г. закалка листового стекла — контролируемый сильный нагрев и быстрое охлаждение готового изделия. Это классика, которая требует довольно серьезных финансов: закаливать стекла недешево.

Еще одна технология, относящаяся к первому способу, — использование едких реагентов, растворяющих дефектные участки поверхности. Так получается химически закалённое стекло, после того как на него наливается травитель, плавиковая кислота.

А вот еще три других метода, влияющих на прочность создания напряженного поверхностного слоя на стекле:

• ионный обмен;
• поверхностная кристаллизация;
• шумоизоляция стекла пленкой.

Суть ионообменной обработки — в замене ионов Li+ и Na+ поверхности ионами К+. Процесс, протекающий при высоких температурах в расплавах солей, позволяет сохранить первоначальные оптические свойства стекла, повышая его механическую прочность в 5–7 раз.

Поверхностная кристаллизация создает на поверхности кристаллическую решетку. Образующееся напряжение сжатия увеличивает прочность всего стекла в 3–11 раз.

Бронирование стеклопакетов пленкой обладает всеми преимуществами бронирования, ионного обмена и поверхностной кристаллизации, но опережает их по минимализму затраченных ресурсов.

ВАЖНО: Имейте в виду, что модуляция поверхностного слоя только повышает прочность, но не влияет на ударную вязкость материала. Стекло все равно покроется трещинами, если сила воздействия превысит критический уровень.

Определенное воздействие в массе

Ко второму направлению упрочнения относятся технологии, позволяющие достигать сразу двух физических показателей:

• повышения прочности;
• изменения ударной вязкости, для предотвращения образования трещин.

Такой результат дает разработка новых составов. Уже получены оксинитридные и оксикарбидные стекла, но их стоимость нельзя считать демократичной.

Как бронируют стеклопакеты пленкой

Если сравнить все доступные в XXI веке способы наращивания ударопрочности, то пленка для укрепления стекла — оптимальный вариант по цене, оперативности и простоте исполнения!

В продаже представлены сотни модификаций покрытий, обеспечивающих требуемый класс защиты.

Качественная пленка для укрепления стекла, как и закаливание или обработка плавиковой кислотой, позволяет стеклу противостоять критическим изгибающим нагрузкам и оставаться целым после удара молотком, киянкой, камнем или взрывной волной.

В среднем у защищенных спецпокрытиями окон прочность на удар возрастает в 8 раз, термостойкость — минимум троекратно, а предел прочности при изгибе — в 5 раз.