안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
TV 프로그램 달인에서 소개될 예정인 강화 유리는 일
반 유리보다 4~5배 강하며 깨지더라도 날카로운 파편이 발생하지 않아 안전한 특징을
가진 유리입니다. 이 강력하고 안전한 유리는 어떠한 과학적 원리를 기반으로 만들어질까요?
압축응력 생성 일반 유리는 표면이 팽창하고 내부가
수축하는 상태로 제작됩니다. 이 불균형한 응력은 유리를 약하게 만들고 쉽게 깨지도록 합니다.
열처리 강화 유리는 다음 두 가지 방법으로 유리 표면에 압축응력을 생성하여 강도를 높입니다.
급랭 뜨거운 유리를 빠르게 식혀 표면을 급격하게 수축시
키고 내부는 천천히 수축시킵니다. 이 과정은 유리 표면에 압축응력을 형성하고 내부에 인장응력을 형성합니다.
이온 교환 뜨거운 유리를 칼륨 용액에 담가 유리 표면의 나트륨 이온을 칼륨 이온으로 교체합니다.
칼륨 이온은 나트륨 이온보다 크기가 커서 유리 표면을 팽창시키고 압축응력을 형성합니다.
장점 높은 강도 안전성 내열성 내화학성
단점 제작 과정에
서 깨질 위험 곡면 제작 어려움
활용 분야 자동차 유리 건축 유리 가전제품 유리
화학 강화 유리예요.
이온 교환 열처리 강화 유리와 마찬가지로 유리 표면의
나트륨 이온을 칼륨 이온으로 교체하여 압축응력을 형성합니다.
장점 높은 강도 곡면 제작 용이 내스크래치성
단점 열처리 강화 유리보다 강도가 낮음 제작 과정에 시간
소요
활용 분야 휴대폰 화면 태블릿 화면 조명 유리
강화 유리의 주의 사항이예요.
강화 유리는 일반
유리보다 강충격에 의해 깨질 수 있습니다.
강화 유리가 깨지면 날카로운 파편이 발생하지 않지만 주의가 필
요합니다.
강화 유리는 제작 과정에서 잔류 응력이 발생할 수 있으며 이는 유
리의 강도를 약화시킬 수 있습니다.
강화 유리는 열처리 또는 화학적 방법을 통해 유리 표면에 압축응력을 형성하여
강도를 높인 유리입니다. 강화 유리는 일반 유리보다 강하고
안전하며 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
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