문득 궁금해 지는데 강화유리에는 어떤 과학적 원리가 숨어 있나요?
달인이라는 프로그램에 강화유리에 대해서 나오드라구요 문득 이런 강화 유리는 어떠한 원리로 만들어 지는건지 강화유리에 숨겨진 과학적 원리에 대해서 알려주세요
8개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
강화유리의 특성에 따라 다르지만 보통 여러겹의 유리를 이용하여 상대적으로 내구성을 강하게 만듭니다. 또한 적용되는 기술에 따라 조금씩 그 공법에는 차이가 존재합니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
강화유리는 일반 유리보다 더 강력하고 내구성이 뛰어난 재료로 만들어집니다. 이러한 특징은 강화유리가 만들어지는 과학적 원리에 기인합니다.
강화유리는 일반 유리와는 다른 제조 과정을 거치는데 이를 열처리라고 합니다. 강화유리는 높은 온도로 가열된 후 급속하게 냉각되는 과정을 거치는데 이를 퀜칭이라고 합니다. 이 과정에서 강화유리의 표면은 냉각되는 속도에 따라 압축력과 인장력이 균형을 이루게 됩니다. 이렇게 만들어진 강화유리는 내부의 압력이 높아져서 일반 유리보다 더 강력하고 내구성이 뛰어난 재료가 됩니다.
그리고 강화유리는 내부에 알루미늄 또는 탄소를 함유하고 있어서 더욱 강력한 재료가 됩니다. 이러한 물질들은 강화유리의 분자 구조를 강화시켜서 내구성을 높이는 역할을 합니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
화유리는 일반 유리와 외관은 같지만, 강도는 3배 이상 강하고 깨지더라도 조각이 잘게 부서지며 사람이 다치지 않습니다. 그리고 내열성이 우수하여 200도에서도 깨지지 않습니다.
강화유리는 일반유리에 화학적 이온교환법을 통해 가열하고 압축시켜 유리 표면부를 압축변형시키며 내부를 인장 변형시켜 제작되며, 이 과정에서 나트륨을 칼륨으로 교환하면서 유리의 표면을 더욱 단단하게 만들어 내열성은 물론이고 강도가 3배 이상으로 충격에 강한 강화유리가 만들어지는 것입니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
강화유리는 일반 판유리에 화학적 이온교환법을 통해 가열하고 압축시켜 유리 표면부를 압축변형시키며 내부를 인장변형시켜 만듭니다.
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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안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
강화유리는 열처리 공정을 통해 제조되며, 이 과정에서 강화유리의 강도와 내구성이 향상됩니다. 강화유리의 강화 과정은 열처리 후 급속한 냉각을 통해 표면과 내부의 압축 응력을 증가시키는 것에 기반합니다. 이로 인해 강화유리는 일반 유리보다 더 높은 강도와 내구성을 갖게 됩니다. 또한 강화유리는 파손 시 안전한 조각으로 깨지는 특성을 가지고 있어 안전성이 뛰어납니다.
강화유리는 일반 유리보다 강도가 높고 파손 시 안전한 특성을 가지는데, 이는 특별한 열처리 과정을 거쳐 제작됩니다. 유리를 먼저 매우 높은 온도로 가열한 후, 빠르게 표면을 냉각시킵니다. 이 과정에서 유리의 내부는 여전히 높은 온도에 있어 천천히 식게 되며, 이로 인해 표면과 내부 사이에 압축 응력이 생성됩니다. 이 압축 응력이 강화유리를 더 강하게 만들고, 파손 시에도 작은 둔탁한 조각으로 부서져 큰 부상을 방지하는 역할을 합니다. 이러한 특성 덕분에 강화유리는 건축 자재, 차량의 창문, 스마트폰 화면 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
강화유리는 두 가지 과학적 원리를 이용하여 일반 유리보다 5배 이상 강도를 높입니다.
첫 번째는 압축 응력입니다. 강화유리는 급격한 냉각 과정을 통해 표면에 압축 응력을 형성합니다. 외부 충격이 가해지면 먼저 이 압축 응력이 충격을 흡수하여 유리가 깨지는 것을 방지합니다.
두 번째는 균열 성장 방지입니다. 강화유리는 표면에 미세한 압축 응력이 존재하기 때문에 균열이 발생해도 균열이 성장하기 어렵습니다. 균열 성장이 억제되면 유리가 파괴되는 것을 막을 수 있습니다.
이 두 가지 원리의 상호 작용으로 강화유리는 일반 유리보다 훨씬 강하고 안전한 유리로 사용됩니다.
