我们常说的钢化玻璃是如何钢化的?详解钢化玻璃现状与发展趋势

玻璃玩家 2022-11-01
2045 字丨阅读本文需 6 分钟

钢化玻璃属于普通玻璃,其具有硬度高、强度大、透光率好、可制造大板等特性,因而常用于建筑门窗、隔断、幕墙等场所。不同原片厂家、加工工艺、消费设备等多方面缘由形成钢化玻璃质量良莠不齐的状况,对钢化玻璃请求较高的采购商对玻璃的平整度、外表波浪纹路、透光率、杂质等都有不同的请求。

中国的钢化玻璃历史始于1955年,有上海耀华玻璃厂开端试制,1958年秦皇岛市钢化玻璃厂试产成功。1965年秦皇岛耀华玻璃厂开端生产军工用钢化玻璃,20世纪70年代洛阳玻璃厂引进了比利时钢化设备。同期沈阳玻璃厂化学钢化玻璃投入生产。

钢化玻璃可以按照形状、平整度、外观、工艺和钢化度进行分类,按形状分类的有平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃;按照平整度分类的有平钢化和曲钢化;外观分类的有优等品钢化玻璃和合格品钢化玻璃;按工艺分类的有物理钢化玻璃和化学钢化玻璃;按钢化度分类的有钢化玻璃、半钢化玻璃和超强钢化玻璃。

01

钢化玻璃如何钢化

钢化的制造,目前基本上就是采用两种方法,一种是物理法钢化,另一种是化学法钢化。

一、物理法钢化

物理法钢化,如果说的简单点,就是让玻璃淬火。物理法的原理,就是玻璃经过合适的温度加热后,再进行迅速冷却,玻璃表面就会急剧收缩,产生了压应力,而玻璃的中层部分因为来不及收缩,就会产生张应力,从而促使玻璃获得高强度。

大致的过程是这样 : 将普通玻璃,按照产品形状切割出来,然后对这块玻璃进行加热到接近软化点700度左右,立刻进行均匀而快速的冷却。一般6毫米玻璃,需要在700度高温下加热4分钟,然后均匀的冷却2分半钟。如果是比较厚的玻璃,比如常见的10毫米玻璃,就需要在700度下加热8--9分钟,再经过5分钟左右的降温。玻璃越厚,钢化过程时间越长。

二、化学法钢化

化学钢化玻璃的原理是通过离子扩散来改变玻璃表面分子组成。在高温下,将玻璃浸入高温熔盐里,玻璃中的碱离子与熔盐里的碱离子相互交换,产生“挤压”现象,促使玻璃表面分子产生压缩应力,增加玻璃的强度。

通过这种方法,来增加玻璃表面分子密度,增加玻璃表面的压应力,由于增加强度是通过离子交换的方法取得,所以也叫着“离子交换钢化法”。

三、物理钢化和化学钢化有哪些区别?

1、加工温度不同

物理钢化一般温度是在600--700度下进行,化学钢化是在400--450度进行。

2、钢化原理不同

物理钢化是玻璃高温淬冷,化学钢化是钠离子交换加冷却,

3、钢化厚度不同

物理钢化可以加工3.2--35毫米的普通玻璃,化学钢化可以加工0.15--50毫米的玻璃。

4、钢化应力不同

物理钢化能够产生90Mpa--140Mpa的表面应力,化学钢化能够产生450Mpa--650Mpa的表面应力。

5、破碎状态不同

物理钢化玻璃破碎后呈颗粒状,化学钢化玻璃破碎后呈小块状。

6、抗冲击强度不同

物理钢化玻璃具有大于等于6毫米的优势,化学钢化玻璃具有小于6毫米的优势。

7、其它

抗弯强度,化学钢化玻璃由于物理钢化玻璃。

光学性能,化学钢化玻璃由于物理钢化玻璃。

表面平整度,化学钢化玻璃由于物理钢化玻璃。

02

钢化玻璃产业链

1、钢化玻璃产业链

玻璃产业上游为制作玻璃的原材料,主要有石英砂、纯碱、石灰石、氢氧化铝等;中游分为两部分,一部分为原片玻璃,只要有经过压延法制作的超白压花和普通压花,还有经过浮法制作的超白浮法和普通浮法,第二部分为深加工玻璃,有超白镀膜压花玻璃和超白钢化压花玻璃,钢化玻璃或组合、夹层玻璃、中空节能玻璃。下游为销售企业。

2、上游情况

钢化玻璃主要是由浮法玻璃制作而成,所以浮法玻璃的产能情况关乎这钢化玻璃行业的发展情况,2015年至2020年,中国浮法玻璃产能及在产产能呈现良好的上升趋势,2020年,中智浮法玻璃产能为140238万重箱,在产产能为94975万重箱。

3、中游情况

刚阿虎玻璃加工可以分为五个阶段,开始加热阶段、继续加热阶段、开始骤冷阶段、继续骤冷阶段和钢化完成阶段,最终内外层玻璃都完全钢化,内外层温差缩小,钢化玻璃的最终应力完成,外表面为压应力,内层为张应力。

4、下游情况

钢化玻璃主要应用于建筑玻璃。例如玻璃隔断、门窗、幕墙以及非承重墙等;家居,通常都在玻璃桌、或者茶几;电子例如MP3、相机、钟表等物品;交通行业例如飞机、高铁、轮船、汽车挡风玻璃等。

03

中国钢化玻璃发展现状

1、中国钢化玻璃产量

根据数据显示,近几年中国钢化玻璃产量呈现上升态势,2015年,中国钢化玻璃产量为4.55亿平方米,2021年中国钢化玻璃产量上涨为6.19亿平方米,同比2020年增长16.14%,2022年1-7月产量为3.16亿平方米。

2、中国钢化玻璃出口情况

根据海关统计的数据显示,中国钢化玻璃出口量远远大于进口量,说明我国钢化玻璃不依赖于国外市场,钢化玻璃产量充足,在满足国内市场需求的同时,还能兼顾国外市场出口需求,2022年上半年中国钢化玻璃出口量为7.39万吨,出口金额为1.66亿美元。

04

未来中国钢化玻璃发展趋势

随着建筑、汽车、装修、家具、等行业的发展,国民对生活空间的环境要求逐渐提高,安全玻璃、钢化玻璃等功能性得到了广泛的应用,同时供求格局和消费的结构也在悄然发生变化。国民消费水平提高、鼓励企业创新等保证了国内市场对玻璃产品的需求趋势不变。

我国钢化玻璃生产企业数量较多,其中中小型企业占据了主导地位,由于企业创新、技术、生产设备较为落后,我国钢化玻璃的产次品较多,高端产品生产能力不足,产业结构需要进一步优化。市场对于钢化玻璃的质量也在不断地提升,未来钢化玻璃行业将不断向高端化,安全化发展。

文章来源: 玻璃江湖,宇宙解码,华经产业研究院

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