강화 유리는 어떻게 해서 제조를 하나요?

Question

안녕하세요

일반 유리는 약한 충격에도 크랙이 생기거나, 깨짐이 생길수 있는데요

이에 반해 강화유리는 꽤 큰 충격에도 크랙이 안생기는데...

이런 강화 유리는 어떻게 해서 제조를 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

강화 유리는 일반 유리보다 더 높은 온도에서 강한 압력을 통해 압축 과정을 거칩니다.

이에 따라 일반 유리보다 그 강도가 더 강해지는 것이 특징인거죠.

Answer 2

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

강화 유리는 일반 유리를 가열하여 표면을 압축하고 내부를 인장시켜 제조합니다. 강화 유리의 제조 방법은 크게 물리적 강화와 화학적 강화로 나눌 수 있습니다.

물리적 강화는 유리를 500~700℃의 고온으로 가열한 후, 급속히 냉각하여 제조하는 방법입니다. 이때, 유리의 표면이 냉각 속도가 느려져 압축 응력이 발생하고, 내부가 냉각 속도가 빨라져 인장 응력이 발생합니다. 이로 인해 유리의 강도가 크게 향상됩니다.

화학적 강화는 유리를 질산칼륨 용액에 침지하여 이온 교환 반응을 일으켜 제조하는 방법입니다. 이때, 유리의 표면에는 나트륨 이온이, 내부에는 칼륨 이온이 자리 잡게 됩니다. 이로 인해 유리의 표면에 압축 응력이, 내부에 인장 응력이 발생합니다.

Answer 3

안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.

강화 유리는 유리를 연화 용도에 가까운 500도에서 700 도시로 가열하고 냉각 공기를 통해서 급하게 냉각을 시켜서 유리의 표면부를 압축 변형시키고 내부는 반대로 인장 변형시켜서 강도를 강화시키게 됩니다

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

강화유리는 일반 유리를 가열하여 유리 표면에 압축 응력을, 유리 내부에 인장 응력을 형성하여 제조합니다.

일반 유리는 유리 표면과 내부가 동일한 응력을 가지고 있습니다. 따라서 외부 충격을 받으면 유리 표면과 내부 모두 균일하게 변형됩니다. 이때 유리 표면은 내부보다 강도가 약하기 때문에 먼저 균열이 발생하여 깨지게 됩니다.

반면, 강화유리는 유리 표면에 압축 응력을, 유리 내부에 인장 응력을 형성하여 제조합니다. 이때 외부 충격을 받으면 유리 표면은 압축 응력으로 인해 변형을 억제하고, 유리 내부는 인장 응력으로 인해 변형을 흡수하게 됩니다. 이로 인해 유리 표면에 균열이 발생하지 않고, 유리가 전체적으로 깨지는 것을 방지할 수 있습니다

Answer 5

안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.

강화유리는 일반 판유리에 화학적 이온교환법을 통해 가열하고 압축시켜 유리 표면부를 압축변형시키며 내부를 인장변형시켜 제작된다. 이와 같이 제작된 강화유리는 일반유리에 비해 굽힘강도, 내충격성, 내열성 등이 우수하여 외부의 충격에 대해 일반유리보다 더 효과적으로 대응할 수 있다.

일반적으로 유리의 강화는 크게 물리적 강화와 화학적 강화로 나뉜다. 물리적 강화는 두께, 5mm이상의 유리를 550℃ 내지 700℃ 사이의 온도로 가열한 후 급냉함에 따라, 유리의 내부강도를 강화하는 방식으로 이는 강화 유리문, 자동차용 유리 등의 제조에 주로 사용되는 방법이다.

Answer 6

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

강화 유리의 개발은 다음과 같은 과정을 거쳤습니다.

1. 일반 유리의 생산

강화 유리는 일반적으로 석영 모래, 소다, 석회, 석고 등을 혼합하여 만든 유리를 사용합니다. 이 유리는 용융로에서 녹여져 평평한 판유리로 만들어집니다.

2. 유리의 가열

유리가 600~700℃의 온도로 가열되면 유리 내부의 나트륨 이온이 표면으로 이동합니다.

3. 유리의 압축

가열된 유리는 냉각 공기를 강하게 분사하여 압축합니다. 이 과정에서 표면에 압축 응력이 형성되고, 내부에는 인장 응력이 형성됩니다.

4. 유리의 냉각

압축된 유리는 곧바로 냉각됩니다. 이 과정에서 표면의 압축 응력이 고정됩니다.

강화 유리는 일반 유리에 비해 내충격성이 3~5배 정도 높습니다.

또한, 내열성이 뛰어나 500℃의 열에도 견딜 수 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

강화 유리 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 대면적 강화 유리의 생산성을 향상시킬 수 있고, 강화 유리의 강도특성 산포를 개선시킬 수 있는 강화 유리 제조방법에 관한 것이다.이를 위해, 본 발명은 원판 유리의 상, 하면 각각에 겔(gel)형 염 혼합물을 주입할 주입 공간을 형성시키는 치구를 장착하는 제1 단계; 상기 주입 공간에 상기 겔형 염 혼합물을 주입하는 제2 단계; 및 상기 치구가 장착된 원판 유리를 열처리하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 유리 제조방법 및 이에 의해 제조되는 강화 유리를 제공한다.

염욕강화 공정을 포함하는 강화유리의 제조방법에 있어서, 상기 염욕강화 공정 이전에 화학 전처리 공정을 수행하되, 상기 화학 전처리 공정은 유리 표면의 이물질을 제거하기 위해 상기 유리를 알칼리성 수용액으로 처리하는 알칼리 탈지 단계; 상기 알칼리 탈지 단계 후 잔여 이물질의 제거 및 예비 식각을 위해 상기 유리를 산성 수용액으로 처리하는 1차 에칭 단계; 상기 1차 에칭 단계 후 상기 유리 표면을 식각하기 위해 상기 유리를 산화성 산성 수용액으로 처리하는 2차 에칭 단계; 및 상기 2차 에칭 단계 후 잔류 산을 제거하기 위한 중화 단계를 포함하는 강화유리의 제조방법이 제공된다.

Answer 8

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

강화유리는 일반 판유리에 화학적 이온교환법을 통해 가열하고 압축시켜 유리 표면부를 압축변형시키며 내부를 인장변형시켜 제작됩니다.

이와 같이 제작된 강화유리는 일반유리에 비해 굽힘강도, 내충격성, 내열성 등이 우수하여 외부의 충격에 대해 일반유리보다 더 효과적으로 대응할 수 있습니다.