鋼化玻璃杯子有毒嗎?
玻璃本身無毒,因為玻璃是硅酸鹽的(de)高(gao)溫(wen)燒結產品,玻璃(li)制品的(de)保潔主要是清(qing)除玻璃(li)表面的(de)污(wu)染(ran)物。但普通玻璃(li)易(yi)碎(sui),且碎(sui)片(pian)棱(leng)角鋒利(li)(li),容易(yi)傷人,所以(yi)將其(qi)高(gao)溫(wen)軟化(hua)后驟然冷卻,變成(cheng)鋼化(hua)玻璃(li)。鋼化(hua)玻璃(li)即使破碎(sui),碎(sui)片(pian)很(hen)小,無鋒利(li)(li)棱(leng)角,不(bu)易(yi)傷人,故大量用于車船玻璃(li)窗,家裝落地門窗玻璃(li)。用于制作嬰(ying)幼(you)兒奶瓶,也是同樣的(de)道(dao)理(li)。
鋼化玻璃杯子為什么會炸裂?
按說(shuo)鋼化玻(bo)璃的抗壓性和熱(re)穩定性都很好的,為(wei)何也會炸(zha)裂呢?
鋼化玻(bo)(bo)璃杯(bei)的原料也是普(pu)通玻(bo)(bo)璃,用它先做成較(jiao)厚(hou)的玻(bo)(bo)璃杯(bei)(壁(bi)厚(hou)3.4—3.8毫米),再(zai)放入爐中加熱到650℃。這(zhe)時,玻(bo)(bo)璃已軟化,但是還沒有變形(xing),迅(xun)速(su)投入油液,使之急(ji)劇冷卻(que)。這(zhe)道工序(xu)叫(jiao)“鋼化”,也叫(jiao)淬(cui)火(huo)。就像鋼鐵淬(cui)火(huo)一(yi)樣,使玻(bo)(bo)璃變得(de)堅硬結實。
玻(bo)(bo)璃(li)是熱的不良導(dao)體(ti)。當(dang)玻(bo)(bo)璃(li)杯剎那間冷(leng)卻時,表面層首先變(bian)冷(leng)、硬化(hua)、收縮,而玻(bo)(bo)璃(li)內部尚處于高熱可塑狀(zhuang)態,有一(yi)(yi)股向(xiang)外的膨脹力(li)。所以(yi)做成(cheng)的鋼化(hua)玻(bo)(bo)璃(li)杯,表面存在(zai)著(zhu)壓縮應(ying)力(li),內部存在(zai)著(zhu)伸張應(ying)力(li)。一(yi)(yi)般情(qing)況下,這兩種應(ying)大在(zai)杯體(ti)的各(ge)個部分是均(jun)衡的,使用當(dang)中不會出現問題(ti)。
但在個(ge)別情況(kuang)下,由于(yu)淬火不當,杯(bei)(bei)體產生不均衡的(de)應(ying)力(li),就可能會讓它無故(gu)炸裂(lie)。比如杯(bei)(bei)體某一部(bu)分內應(ying)力(li)大于(yu)外(wai)應(ying)力(li),從里面用力(li)向外(wai)的(de)報力(li)很大,而外(wai)部(bu)向內的(de)壓力(li)很小,雖(sui)然表面著(zhu)這(zhe)只杯(bei)(bei)子沒有(you)什么問題,實(shi)際上內部(bu)卻在繃著(zhu)勁(jing)。
例如辦公桌上的玻(bo)璃板,也會偶然發生炸裂(lie)現象,道理和鋼(gang)化玻(bo)璃杯一(yi)樣(yang)。這些厚玻(bo)璃制品(pin)后然未經淬火,但從液體變為固(gu)體的過程中,由于(yu)表面首先冷卻變硬(ying),內(nei)部后冷卻變硬(ying),也存在(zai)著(zhu)不均衡的應(ying)力。
原理其實(shi)很簡單。滾開的水(shui)入杯后(hou)(hou),杯子受(shou)熱(re)膨(peng)脹,由于玻璃的導熱(re)性相對較差,里層(ceng)玻璃膨(peng)脹后(hou)(hou),外(wai)(wai)(wai)層(ceng)還(huan)沒有(you)接(jie)收到(dao)熱(re),因此玻璃杯外(wai)(wai)(wai)壁膨(peng)脹滯后(hou)(hou),外(wai)(wai)(wai)壁的壓力(li)(li)在瞬(shun)間驟然增大,壓力(li)(li)超(chao)過杯子的強度(du),于是炸(zha)裂就發(fa)生了(le)。
放入小鐵勺為什么就不炸了呢?
主要(yao)原因有(you)兩個(ge):一是(shi)水先澆到(dao)了勺子上,勺子吸收了一部分熱量,間接地減小了玻璃熱膨脹系數;二(er)是(shi)放(fang)入鐵勺,等于給(gei)杯子提前預熱了,減少了受熱的突然性,所(suo)以杯子就(jiu)不炸了。
所(suo)以(yi)當杯子的內(nei)外側同(tong)時(shi)受熱(re)(re),再倒(dao)入熱(re)(re)水(shui)時(shi),杯子內(nei)外膨脹(zhang)的程度相差(cha)不(bu)那么大,就不(bu)會炸(zha)裂了(le)。