Hur förbättrar den tryckande ytspänningen i härdat glas dess motståndskraft mot stötar och termiska stötar?

Den tryckande ytspänningen i härdat glas ökar avsevärt dess motståndskraft mot både stötar och termiska stötar, vilket gör det mycket starkare och mer hållbart än icke-härdat eller glödgat glas. Så här fungerar det:

Motstånd mot slag:
Ytkompression och hållfasthet:
Under härdningsprocessen värms glaset upp till en hög temperatur (cirka 620–700°C) och kyls sedan snabbt ned (släcks) med strålar av kall luft. Denna snabba avkylning gör att de yttre lagren av glaset stelnar snabbare än de inre lagren, vilket skapar tryckspänningar på ytan och dragspänningar i det inre.
Resulterande effekt: Tryckspänningen på ytan fungerar som en barriär mot sprickor. När härdat glas träffas hjälper tryckspänningen till att förhindra spridning av sprickor eftersom ytan är komprimerad och mindre benägen att gå sönder.
Slagtålighet: Detta betyder härdat glas är mycket mer motståndskraftig mot att gå sönder vid stötar. Även när kraft appliceras på ytan förhindrar tryckspänningen att glaset lätt spricker. Om det bildas sprickor tenderar de att vara små och trubbiga, vilket minskar risken för skador jämfört med traditionellt glas, som kan splittras till skarpa skärvor.

Motstånd mot termisk chock:
Differentialkylning:
Processen för härdning skapar en temperaturskillnad mellan ytan och glasets kärna. Ytan svalnar och drar ihop sig snabbare än de inre skikten, vilket leder till en uppbyggnad av tryckspänning vid ytan och dragspänning i kärnan.
Termisk stressbalans: Glas, som de flesta material, expanderar när det värms upp och drar ihop sig när det kyls. Om en glasbit utsätts för en snabb temperaturförändring (termisk chock) vill de inre skikten expandera eller dra ihop sig mer än de yttre skikten.
Kompression skyddar mot termisk stöt: I härdat glas motstår tryckytspänningen dessa inre krafter. Om glaset utsätts för en plötslig temperaturförändring (t.ex. hett vatten stänker på ett kallt fönster), hjälper tryckspänningen till att förhindra att glaset spricker. Den inre dragspänningen (som normalt skulle göra glas mer känsligt för sprickbildning under termisk spänning) motverkas av ytkompressionen. Det är därför härdat glas tål mycket högre temperaturskillnader (ofta 3 till 4 gånger större än för glödgat glas) utan att spricka.

Övergripande förbättrad hållbarhet:
Kombinationen av ytkompression och inre spänning gör härdat glas segare och mer motståndskraftigt mot både fysisk och termisk påfrestning. Den kan absorbera och fördela påfrestningar mer effektivt, vilket gör den idealisk för användning i applikationer där slagtålighet och förmågan att hantera temperaturfluktuationer är avgörande – som i bilfönster, ugnsdörrar och duschkabiner.