Um die Schlagfestigkeit zu erhöhen Displayglas für Haushaltsgeräte Es können zwei Methoden angewendet werden: thermisches Vorspannen und chemisches Vorspannen. Das thermische Vorspannen ist ein physikalisches Vorspannverfahren. Sein Prinzip besteht darin, das Glas auf eine geeignete Temperatur zu erhitzen und es dann schnell abzukühlen, sodass die Oberfläche des Glases stark schrumpft und Druckspannung erzeugt, während die mittlere Schicht des Glases langsam abkühlt und keine Zeit zum Schrumpfen hat, also Zugspannung entsteht, wodurch das Glas eine höhere Festigkeit erhält.
Das Gasmedium-Temperierverfahren wird auch als luftgekühltes Temperierverfahren bezeichnet und umfasst horizontales Luftkissentemperieren, horizontales Walzentemperieren, vertikales Temperieren und andere Methoden. Dabei handelt es sich um eine Produktionsmethode, bei der das Glas auf eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur des Glases erhitzt wird und dann Luft auf beide Seiten geblasen wird, um es schnell abzukühlen und so die mechanische Festigkeit und thermische Stabilität des Glases zu erhöhen Glas. Luftgekühltes gehärtetes Glas hat geringere Kosten, eine größere Leistung und eine höhere mechanische Festigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und eine höhere Temperaturgradientenbeständigkeit. Darüber hinaus kann luftgekühltes gehärtetes Glas beim Bruch kleine Bruchstücke bilden, was die Schädigung des menschlichen Körpers verringern kann. Allerdings stellt die luftgekühlte Vorspanntechnik bestimmte Anforderungen an die Dicke und Form des Glases. Die Mindestdicke von gehärtetem Glas in Haushaltsgeräten beträgt im Allgemeinen etwa 3 mm. Darüber hinaus ist die Abkühlgeschwindigkeit langsam und der Energieverbrauch hoch. Bei dünnem Glas besteht außerdem das Problem der Glasverformung während des Tempervorgangs, sodass es nicht in Bereichen mit hohen Anforderungen an die optische Qualität eingesetzt werden kann.
Bei der Methode des Temperns mit flüssigem Medium, auch Flüssigkeitskühlmethode genannt, wird das Glas auf einen Punkt nahe dem Erweichungspunkt erhitzt und dann zum Tempern in einen mit Flüssigkeit gefüllten Abschrecktank gegeben. Das Kühlmedium kann Salzwasser oder Mineralöl sein. Die Flüssigkeitskühlungsmethode reduziert die Wassermenge aufgrund ihrer großen spezifischen Wärme und hohen Verdampfungswärme erheblich, wodurch der Energieverbrauch und die Kosten gesenkt werden, und sie weist eine schnelle Abkühlgeschwindigkeit, eine hohe Sicherheitsleistung und eine geringe Verformung auf. Bei Glasplatten mit großen Flächen ist die Flüssigkeitskühlung jedoch anfällig für ungleichmäßige Erwärmung und beeinträchtigt die Qualität und Ausbeute. Daher eignet es sich hauptsächlich zum Härten verschiedener dünner Gläser mit kleinen Flächen, wie z. B. Brillenglas, LCD-Bildschirmglas usw.
Beim Partikeltemperverfahren handelt es sich um eine Prozessmethode, bei der das Glas auf einen Punkt nahe der Erweichungstemperatur erhitzt und dann durch feste Partikel in einem Wirbelbett abgeschreckt wird, um das Glas zu verstärken. Mit der Partikelhärtemethode kann ultradünnes Glas mit hoher Festigkeit und guter Qualität gehärtet werden. Es handelt sich um eine fortschrittliche Technologie zur Herstellung von gehärtetem Hochleistungsglas. Im Vergleich zum herkömmlichen Windvorspannverfahren verfügt das neue Partikelvorspannverfahren über ein großes Kühlmedium, das sich zum Vorspannen von ultradünnem Glas eignet und erhebliche Energieeinspareffekte mit sich bringt. Allerdings sind die Kühlmediumkosten des Partikeltemperierungsprozesses relativ hoch.
Die Verwendung von zerstäubtem Wasser als Kühlmedium und die Verwendung von Sprühabsauggeräten können dazu führen, dass das Glas während des Tempervorgangs gleichmäßiger abkühlt, weniger Energie verbraucht wird und nach dem Tempern eine bessere Leistung erzielt wird. Das Kühlmedium der Nebeltemperierungsmethode ist leicht zu beschaffen, kostengünstig und belastet die Umwelt nicht. Es kann auch dünnes Glas temperieren, das nicht durch allgemeine Gas-, Flüssigkeits- und Partikeltemperierung gehärtet werden kann. Allerdings ist die Kühlgleichmäßigkeit der Nebeltemperierungsmethode schwer zu kontrollieren, und da ihr Kühlsystem schwer zu kontrollieren ist, wird sie derzeit weniger eingesetzt.
Chemisches Vorspannen ist eine Vorspannmethode, die die Oberflächenkomponenten des Glases durch chemische Methoden verändert, die Oberflächenlaminierungsspannung erhöht und die mechanische Festigkeit und thermische Stabilität des Glases erhöht. Das Prinzip des chemischen Vorspannens besteht darin, die Oberflächenzusammensetzung von Glas entsprechend dem Mechanismus der Ionendiffusion zu verändern. Bei einer bestimmten Temperatur wird das Glas in eine Hochtemperatur-Salzschmelze getaucht. Die Alkalimetallionen im Glas und die Alkalimetallionen in der Salzschmelze werden durch Diffusion ausgetauscht, was zu einem „Crowding“-Phänomen führt, das eine Druckspannung auf der Glasoberfläche verursacht und dadurch die Festigkeit des Glases verbessert.
Die Festigkeit von chemisch gehärtetem Glas kommt der von physikalisch gehärtetem Glas nahe, mit guter thermischer Stabilität, niedriger Verarbeitungstemperatur und dem Produkt ist nicht leicht zu verformen. Darüber hinaus sind die Produkte nicht durch Dicke und geometrische Form eingeschränkt, die verwendete Ausrüstung ist einfach und das Produkt ist leicht zu realisieren. Im Vergleich zu physikalisch gehärtetem Glas weist chemisch gehärtetes Glas jedoch einen langen Produktionszyklus, eine geringe Effizienz und hohe Produktionskosten auf, und die Fragmente ähneln gewöhnlichem Glas, weisen jedoch eine geringe Sicherheit auf. Darüber hinaus sind die chemischen Eigenschaften von chemisch gehärtetem Glas nicht gut, und physikalische Eigenschaften wie mechanische Festigkeit und Schlagfestigkeit lassen leicht nach, und die Festigkeit lässt mit der Zeit schnell nach. Chemisch gehärtetes Glas wird häufig in Flachglas, dünnwandigem Glas sowie flaschen- und gefäßförmigen Glasprodukten unterschiedlicher Dicke verwendet. Es kann auch für feuerfestes Glas verwendet werden, die Produktlebensdauer ist jedoch kurz und beträgt im Allgemeinen weniger als 3 Jahre.
