На самом деле стекло – это не совсем твёрдый материал. Обычно у твёрдых тел есть кристаллическая решётка, т.е. частицы материала расположены в определённом порядке. Ещё это называется твёрдым агрегатным состоянием. А стёкла такой структуры не имеют. Можно даже сказать, что стекло похоже на жидкость, которую почти заморозили, с чередованием твёрдого и жидкого состояний.
Чтобы «закалить» стекло, т.е. придать ему нужные характеристики по прочности, материал нагревают до температуры больше 600°С (обычно 650-700°С, но не ниже 620). Время закалки зависит от толщины стёкол и обычно составляет примерно 35-50 секунд на 1 мм толщины. После этого стекло быстро охлаждают, обычно потоками холодного воздуха. От вывода из печи до начала охлаждения должно пройти не более 3 минут. Это вызывает быстрое остывание внешнего слоя стекла. Он быстро сжимается, тогда как внутренний слой остаётся ещё вязким и тягучим, в состоянии растяжения при дальнейшем полном охлаждении, с образованием определённой структуры. Эта разница создаёт внутренние напряжения в стекле, что и обеспечивает его свойства. Если говорить просто, то внешняя часть старается сжать внутреннюю, а внутренняя сопротивляется.
Внешняя прочная оболочка закалённого стекла препятствует образованию трещин на его поверхности. Но если трещина образовалась, то стекло «взорвётся», т.е., рассыпется на мелкие кусочки. Именно поэтому всю обработку стекла (резку, сверление, шлифовку, обработку краёв и т.д.) необходимо делать ДО процесса закалки.
Какие плюсы имеют закалённые стёкла?
- термостойкость. Они могут эксплуатироваться при температурах от -150 до +300°С. А если нагревать стекло равномерно и плавно, то оно вообще выдерживает нагрев до 1800°С, поэтому может использоваться для противопожарного остекления.
- прочность. Закалённое стекло толщиной более 5 мм должно выдерживать падение стального шара массой 800 гр с высоты 120 см. Оно в 5-10 раз прочнее обычного стекла на удар. Закалённые стёкла в 2-3 раза прочней обычных стёкол на изгиб, и в 3-4 раза – на перепад температур. А если при охлаждении стёкол использовать не воздух, а жидкости, то прочность можно ещё повысить в 2-3 раза….
- безопасность. Стекло при разрушении не должно образовывать острых осколков, а сами они должны быть размером не более 32 мм. По стандартам, закалённое стекло размером 5х5 см при разрушении должно рассыпаться на 40-50 осколков.
- долговечность. Материал устойчив к воздействию внешней среды и останется красивым долгое время.
- разнообразие дизайна. Стеклу можно придать любой вид – матовый, прозрачный, тонированный, с любым рисунком любого цвета. Всё это делает его очень популярным в дизайне как интерьеров, так и экстерьеров.
А ещё, они обладают хорошей шумоизоляцией, низкой теплопроводностью и хорошей пропускаемостью света.
