Apakah bahan-bahan tertentu atau komposisi kimia yang digunakan dalam kaca anti-pembentukan untuk meningkatkan ketahanannya terhadap tekanan terma dan mekanikal?

Komposisi kaca asas

Komposisi kaca asas adalah penting untuk menentukan sifat terma dan mekanikal Kaca anti-deformasi . Jenis umum kaca asas termasuk:

A. Borosilicate Glass

• Komponen utama : Silicon dioksida (Sio₂), boron trioksida (b₂o₃).
• Sifat :
  • Pekali rendah pengembangan haba (CTE), menjadikannya sangat tahan terhadap kejutan haba.
  • Kestabilan dimensi yang sangat baik di bawah perubahan suhu.
  • Biasa digunakan dalam kaca kaca makmal, alat memasak, dan aplikasi perindustrian.
• Aplikasi : Persekitaran suhu tinggi seperti tingkap relau, lampu automotif, dan komponen aeroangkasa.

B. Aluminosilicate Glass

• Komponen utama : Silicon dioksida (Sio₂), aluminium oksida (Al₂o₃).
• Sifat :
  • Kekuatan mekanikal yang lebih tinggi dan rintangan calar berbanding dengan kaca soda-kapur standard.
  • Kestabilan terma yang lebih baik disebabkan oleh penggabungan alumina.
  • Sering dikuatkan secara kimia melalui proses pertukaran ion.
• Aplikasi : Telefon pintar (mis., Corning Gorilla Glass), kaca seni bina, dan skrin pelindung.

C. Soda-Lime Glass (diubahsuai)

• Komponen utama : Silikon dioksida (SiO₂), natrium oksida (Na₂o), kalsium oksida (CaO).
• Pengubahsuaian :
  • Aditif seperti magnesium oksida (MGO) atau zink oksida (ZnO) dapat meningkatkan prestasi terma dan mekanikal.
  • Proses pemanasan atau laminating terus meningkatkan ketahanannya terhadap ubah bentuk.
• Aplikasi : Kaca depan automotif, tingkap, dan kaca tujuan umum.

Aditif untuk meningkatkan kestabilan terma

Aditif dimasukkan ke dalam matriks kaca untuk mengurangkan pengembangan haba dan meningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi:

A. boron oksida (b₂o₃)

• Peranan : Mengurangkan CTE dengan mengganggu struktur rangkaian silika.
• Kesan : Meningkatkan rintangan kejutan terma, menjadikan kaca ideal untuk aplikasi yang melibatkan perubahan suhu pesat.

B. Aluminium Oxide (Al₂o₃)

• Peranan : Menguatkan rangkaian kaca dan meningkatkan ketahanan mekanikal.
• Kesan : Meningkatkan rintangan untuk menggaru, membongkok, dan tekanan haba.

C. magnesium oksida (MGO) dan zink oksida (ZnO)

• Peranan : Bertindak sebagai penstabil untuk memperbaiki sifat terma dan mekanikal.
• Kesan : Kurangkan kelembutan dan meningkatkan ketangguhan, terutama dalam gelas aluminosilicate.

D. Lithium Oxide (Li₂o)

• Peranan : Digunakan dalam gelas yang diperkuat secara kimia untuk memudahkan pertukaran ion.
• Kesan : Meningkatkan mampatan permukaan dan kekuatan mekanikal.

Rawatan permukaan dan lapisan

Rawatan permukaan dan pelapis digunakan untuk meningkatkan lagi sifat anti-pembentukan kaca:

A. Pengukuhan Kimia (pertukaran ion)

• Proses : Ion natrium (Na⁺) di permukaan kaca digantikan dengan ion kalium yang lebih besar (k⁺) pada suhu tinggi.
• Kesan : Mewujudkan lapisan tekanan mampatan di permukaan, meningkatkan kekuatan mekanikal dan ketahanan terhadap ubah bentuk.

B. Pembiakan terma

• Proses : Kaca dipanaskan ke suhu tinggi dan kemudian disejukkan dengan cepat.
• Kesan : Mengurangkan tegasan mampatan pada permukaan dan tegangan tegangan di teras, meningkatkan kekuatan dan rintangan kejutan terma.

C. Salutan anti-reflektif dan rendah diri

• Bahan : Lapisan nipis oksida logam (mis., Tin oksida, titanium dioksida).
• Kesan : Mengurangkan refleksi cahaya dan emisiti, meningkatkan kejelasan optik dan penebat haba.

Struktur komposit dan berlapis

Dalam sesetengah kes, kaca anti-pembentukan digabungkan dengan bahan lain untuk meningkatkan prestasinya:

A. kaca berlapis

• Struktur : Dua atau lebih lapisan kaca terikat dengan interlayer (mis., Polyvinyl butyral, PVB).
• Kesan : Meningkatkan rintangan impak dan menghalang pecah, menjadikannya lebih selamat dan lebih tahan lama.

B. Bahan Hibrid

• Struktur : Kaca digabungkan dengan polimer atau logam.
• Kesan : Menyediakan fleksibiliti dan kekuatan tambahan, berguna dalam paparan dilipat atau elektronik fleksibel.

Teknik Pembuatan Lanjutan

Teknik lanjutan digunakan untuk memperbaiki sifat bahan kaca anti-pembentukan:

A. Nanostructuring

• Proses : Menggabungkan nanopartikel ke dalam matriks kaca.
• Kesan : Meningkatkan kekuatan mekanikal, kestabilan terma, dan sifat optik.

B. Penyejukan terkawal

• Proses : Penyejukan perlahan (penyepuhlindapan) untuk melegakan tekanan dalaman.
• Kesan : Mengurangkan risiko ubah bentuk atau retak semasa penggunaan.

Contoh gelas anti-pembentukan khusus

A. Pyrex (kaca borosilicate)

• Komposisi : ~ 80% sio₂, ~ 13% b₂o₃.
• Aplikasi : Peralatan makmal, bakeware, dan komponen perindustrian.

B. Corning Gorilla Glass (kaca aluminosilicate)

• Komposisi : Sio₂, al₂o₃, na₂o, mgo.
• Aplikasi : Skrin telefon pintar, tablet, dan peranti elektronik lain.

C. Schott Robax (kaca seramik telus)

• Komposisi : Gabungan bahan kaca dan seramik.
• Aplikasi : Dapur pembakaran kayu, perapian, dan tingkap tontonan suhu tinggi.