강화유리, 완전 강화유리, 강화유리, 열처리유리는 무엇인가요?
강화 유리, 완전 강화 유리, 강화 유리, 열처리 유리는 모두 동일한 범주의 안전 유리를 지칭하는 용어이지만 지역이나 제조업체에 따라 다른 맥락에서 사용됩니다. 이러한 모든 용어는 강도와 안전성을 강화하기 위해 특수 가공된 유리를 설명합니다.
강화 유리 강도를 높이기 위해 특정 열처리 공정을 거친 유리를 말합니다. 유리를 약 1,000°F(537°C)의 온도로 가열한 다음 급속 냉각(급냉이라고 함)하여 생산합니다. 이 공정은 유리 표면을 압축하고 코어를 장력 상태로 만들어 일반 유리보다 훨씬 더 강합니다.
완전 강화 유리 전체 강화 공정을 거쳐 균일하고 강도가 높은 유리가 만들어진 유리를 설명하는 데 자주 사용되는 또 다른 용어입니다.
강화 유리 는 본질적으로 강화 유리와 동의어이며, 영국과 같은 지역에서 자주 사용됩니다. 강화 유리와 마찬가지로 강화 유리는 일반 유리보다 훨씬 더 강하게 처리되었으며 샤워 도어, 자동차 창문 및 건물 외벽과 같은 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다.
열처리 유리 는 특성을 변경하기 위해 어떤 형태의 열처리를 거친 모든 유리를 지칭하는 더 광범위한 용어입니다. 여기에는 강화가 포함될 수 있지만, 내부 응력을 완화하기 위해 유리를 가열하고 점진적으로 냉각하는 어닐링과 같은 다른 공정도 포함됩니다. 열처리된 유리는 처리되지 않은 유리보다 강하지만, 반드시 완전히 강화된 유리와 동일한 수준의 강도를 가질 수는 없습니다.
템퍼링 프로세스
강화 유리, 완전 강화 유리 또는 강화 유리의 강화 공정은 표면에 압축력을 생성하고 코어에 인장력을 생성하기 위해 빠른 가열 및 냉각을 포함합니다. 유리는 1,000°F(537°C) 이상의 온도로 가열되며, 이 온도에서 유리는 이러한 힘을 가할 수 있을 만큼 부드러워집니다.
유리가 목표 온도에 도달하면 냉각이라는 공정에서 차가운 공기 분사를 사용하여 빠르게 냉각됩니다. 유리의 바깥층은 안쪽 층보다 더 빨리 냉각되고 굳어 표면을 압축 상태로 고정합니다. 안쪽 코어는 긴장 상태를 유지합니다. 바깥쪽의 이러한 압축과 중앙의 긴장으로 인해 강화 유리는 일반적인 미처리 유리보다 4~5배 더 강합니다.
이렇게 강도가 높아져 강화 유리는 정상적인 응력 하에서 깨지기 어렵습니다. 그러나 깨지면 작고 둔한 조각으로 깨져서 날카로운 파편으로 깨질 수 있는 일반 유리에 비해 부상 위험이 줄어듭니다.
안전유리는 깨지지 않고 절단될 수 있을까?
유리가 강화 공정을 거치면 외부 힘으로 인한 손상에 매우 강해집니다. 그러나 이러한 강도에는 비용이 따릅니다. 강화 유리는 강화 후 변경하거나 절단할 수 없습니다. 열처리 공정으로 인해 유리가 매우 강해지지만 가장자리는 매우 취성이 강해집니다.
강화 유리를 강화한 후 절단, 드릴링 또는 변경하면 유리가 깨질 수 있습니다. 이는 유리를 절단하면 내부 응력의 균형이 깨져 제어할 수 없는 파손이 발생하기 때문입니다. 이것이 강화 유리의 모든 절단, 드릴링 또는 성형이 강화 공정을 거치기 전에 이루어져야 하는 이유입니다. 강화가 완료되면 유리는 최종 형태로 사용해야 합니다.
자발적인 유리 파손의 원인
강화 유리의 자발적인 파손은 드물지만 생산 중에 유리에 갇힌 미세한 불순물인 미세 내포물이 존재하기 때문에 발생할 수 있습니다. 이러한 내포물은 일반적으로 니켈 황화물 내포물이는 제조 공정의 부산물로 유리 내부에 형성되는 황화니켈의 작은 결정입니다.
니켈 황화물 내포물은 매우 소량으로 형성되며 육안으로는 감지하기 어렵습니다. 내포물은 종종 유리가 설치된 후 몇 년 동안, 때로는 몇 년 동안 휴면 상태에 있습니다. 이 기간 동안 니켈 황화물은 압축 상태로 유지됩니다.
그러나 시간이 지남에 따라 유리가 온도 변동(예: 날씨 변화 또는 설치 후 유리 냉각)을 겪으면서 이러한 황화니켈 내포물이 팽창하기 시작할 수 있습니다. 이 팽창은 유리에 내부 응력을 생성하고 응력이 유리의 강도를 초과하면 유리가 자발적으로 깨질 수 있습니다.
자발적인 파손은 종종 유리에 외부 힘이 가해지지 않고 발생하기 때문에 "자발적"이라고 간주됩니다. 니켈 황화물 내포물에 영향을 받는 유리의 파손 패턴은 독특합니다. 종종 나비 모양 또는 8자 모양 파손 패턴으로 유리 표면 전체에 균일한 파손을 나타냅니다.
자발적인 유리 파손을 방지하는 방법
니켈 황화물 내포물로 인한 자연적 파손 위험은 다음과 같은 공정을 통해 줄일 수 있습니다. 열 침지이는 강화 유리 생산 중에 통합될 수 있는 추가 단계입니다.
열 침지 공정: 열 침지 중에 강화 유리는 강화 온도(약 875°F~900°F 또는 468°C~482°C)보다 약간 낮은 온도에서 제어된 오븐에 지정된 기간(일반적으로 약 1~2시간) 동안 놓입니다. 이 공정은 존재할 수 있는 니켈 황화물 내포물의 팽창을 가속화하여 유리에 더 이상 응력을 생성할 수 없는 지점까지 분해되거나 팽창합니다.
유리를 이러한 통제된 열처리에 노출시킴으로써 제조업체는 잠재적인 황화니켈 내포물이 있을 수 있는 유리의 약 95%를 식별하여 제거할 수 있습니다. 열 침지가 자발적인 파손 위험을 완전히 없애지는 않지만, 상당히 줄이고 유리의 전반적인 안전성을 개선합니다.
어떤 공정도 니켈 황화물 내포물의 위험을 완전히 제거할 수 없다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 자발적인 파손 현상은 여전히 드물지만, 열 침지는 그러한 사건의 가능성을 최소화하는 데 유용한 예방 조치입니다.
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