โครงสร้างจุลภาคของกระจกนิรภัยที่ใช้ ตู้อาบน้ำประตูบานเลื่อน มีบทบาทสำคัญในการกำหนดความแข็งแรงทางกล กระจกนิรภัยหรือที่เรียกว่ากระจกแกร่ง ผ่านกระบวนการบำบัดความร้อนเฉพาะที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใน ส่งผลให้มีความแข็งแกร่งและคุณสมบัติด้านความปลอดภัยเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับกระจกอบอ่อนมาตรฐาน ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดว่าโครงสร้างจุลภาคส่งผลต่อความแข็งแรงเชิงกลของกระจกนิรภัยอย่างไร:
กระบวนการแบ่งเบาบรรเทาและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค
การรักษาความร้อน: กระจกนิรภัยผลิตโดยการให้ความร้อนกระจกอบอ่อนธรรมดาจนถึงอุณหภูมิประมาณ 620 ถึง 650°C (1148 ถึง 1202°F) ซึ่งอยู่ใกล้กับจุดอ่อนตัว จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว กระบวนการทำความเย็นอย่างรวดเร็วนี้หรือที่เรียกว่าการชุบแข็ง ทำได้โดยใช้ไอพ่นลมที่พุ่งไปที่พื้นผิวทั้งสองของกระจก
การบีบอัดพื้นผิว: การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วทำให้พื้นผิวด้านนอกของกระจกเย็นลงและแข็งตัวเร็วกว่าภายใน เมื่อชั้นในเย็นตัวและหดตัว ก็จะดึงพื้นผิวด้านนอก ทำให้เกิดสภาวะความเค้นอัดสูงบนพื้นผิว
แรงตึงภายใน: ส่วนด้านในของกระจกซึ่งเย็นลงช้ากว่าจะเหลืออยู่ในสภาวะแรงดึง การกระจายความเค้นนี้—ความเค้นอัดบนพื้นผิวและความเค้นแรงดึงที่อยู่ตรงกลาง—ช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลของกระจก
การกระจายความเค้นและความแข็งแรงทางกล
แรงกดที่พื้นผิว: แรงอัดบนพื้นผิวของกระจกนิรภัยจะเพิ่มความต้านทานต่อการแตกหักจากการกระแทกและรอยขีดข่วนบนพื้นผิว ความเค้นอัดช่วยต่อต้านแรงดึงที่อาจนำไปสู่การเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว ความเค้นอัดนี้เองที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของกระจกได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับกระจกที่ไม่มีการเคลือบแก้ว
ความเค้นดึงในแกนกลาง: ความเค้นดึงภายในแม้ว่าจะเป็นจุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้น แต่ก็ถูกจำกัดอยู่ภายในแกนกลางของกระจก ซึ่งมีโอกาสน้อยที่จะเกิดความเสียหายโดยตรง ความสมดุลของแรงอัดและแรงดึงทำให้วัสดุมีความแข็งแกร่งและทนทานมากขึ้น ซึ่งมีโอกาสน้อยที่จะเกิดความเสียหายร้ายแรงภายใต้สภาวะปกติ
เพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกและการดัดงอ
ความต้านทานแรงกระแทก: ความเค้นอัดที่พื้นผิวทำให้กระจกนิรภัยทนทานต่อแรงกระแทกมากขึ้น เมื่อวัตถุกระทบกระจก พลังงานจะถูกดูดซับและกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ ช่วยลดโอกาสที่จะเกิดรอยแตกร้าวและการแพร่กระจาย เป็นผลให้กระจกนิรภัยสามารถทนต่อแรงกระแทกที่มักจะทำให้กระจกมาตรฐานแตกได้
ความต้านทานการดัดงอ: โปรไฟล์ความเค้นภายในช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการดัดงอของกระจกนิรภัย แรงอัดบนพื้นผิวช่วยต้านทานแรงดึงที่เกิดขึ้นระหว่างการดัดงอ ทำให้กระจกโค้งงอได้มากขึ้นโดยไม่แตกหัก ความแข็งแรงในการดัดงอที่เพิ่มขึ้นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน เช่น ตู้อาบน้ำฝักบัวแบบประตูบานเลื่อน ซึ่งกระจกจะต้องทนต่อแรงต่างๆ โดยไม่แตกหัก
รูปแบบการกระจายตัวและความปลอดภัย
การกระจายตัวที่ควบคุมได้: หากกระจกนิรภัยแตก กระจกจะแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่มีขอบทื่อ แทนที่จะเป็นชิ้นแหลมคม นี่เป็นเพราะแรงดึงภายใน ซึ่งทำให้กระจกปล่อยพลังงานอย่างรวดเร็วและแตกเป็นชิ้นเล็กๆ จำนวนมาก เศษทรงลูกบาศก์ขนาดเล็กช่วยลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บสาหัส ทำให้กระจกนิรภัยเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับการใช้งานในตู้อาบน้ำ
ประโยชน์ด้านความปลอดภัย: รูปแบบการกระจายตัวของกระจกนิรภัยเป็นผลโดยตรงจากโครงสร้างจุลภาค เมื่อถึงจุดความเค้นวิกฤติ ความเค้นดึงภายในจะเอาชนะความเค้นอัดที่พื้นผิว ส่งผลให้กระจกแตกละเอียด กลไกการปล่อยพลังงานและการกระจายตัวอย่างรวดเร็วนี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัยของกระจกนิรภัยในสภาพแวดล้อมที่คำนึงถึงผลกระทบจากมนุษย์ เช่น ในห้องน้ำ
เพิ่มความต้านทานต่อความเครียดจากความร้อน
ความคงตัวทางความร้อน: กระบวนการแบ่งเบาบรรเทาช่วยเพิ่มความต้านทานความร้อนของกระจก แรงกดอัดบนพื้นผิวช่วยต่อต้านการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อน ซึ่งอาจนำไปสู่การแตกร้าวและแตกหักในกระจกมาตรฐาน เป็นผลให้กระจกนิรภัยสามารถทนต่อความแตกต่างของอุณหภูมิได้มากขึ้น ลดโอกาสที่จะเกิดการแตกหักจากความร้อน
ความแตกต่างของอุณหภูมิ: ความสามารถในการทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับตู้อาบน้ำ ซึ่งอาจต้องเผชิญกับทั้งน้ำร้อนและอุณหภูมิโดยรอบที่เย็นกว่า เสถียรภาพทางความร้อนที่เพิ่มขึ้นของกระจกนิรภัยช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระจกจะคงสภาพเดิมและปลอดภัยภายใต้สภาวะดังกล่าว
การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคและการควบคุมคุณภาพ
การทดสอบความเค้น: คุณภาพและความแข็งแรงของกระจกนิรภัยมักได้รับการประเมินโดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น โพลาริเมทรี ซึ่งสามารถตรวจจับรูปแบบความเค้นภายในกระจกได้ เทคนิคเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระจกมีการกระจายความเค้นที่เหมาะสมซึ่งจำเป็นต่อความแข็งแรงเชิงกลและความปลอดภัยสูงสุด
