防碎安全玻璃

防碎安全玻璃是一類經劇烈振動或撞擊不破碎，即使破碎也不易傷人的玻璃。包括鋼化玻璃、夾層玻璃等。用於汽車、飛機和特種建築物的門窗等。

基本介紹

• 中文名：防碎安全玻璃
• 類型：生活物品
• 作用：防護
• 用處：汽車，飛機

工藝特色

安全玻璃是由堅韌的塑膠內層（PVB）將兩片玻璃在一定溫度和壓力下貼上而成，也稱為夾層玻璃或膠合玻璃，其塑膠內層可以吸收衝擊和爆炸過程中所產生的部分能量和衝擊波壓力，即使被震碎也不會四散飛濺。夾層玻璃根據不同的需要可用普通玻璃、鋼化玻璃、熱增強玻璃來製成，也可製成中空玻璃。

歷史傳承

據說在耶穌時期，在羅馬有一個玻璃匠他打造出了一個不會碎的玻璃杯子。他將這個杯子進獻給羅馬國王提貝柳斯，國王用了各種辦法來破壞它，可這個杯子最多是被撞凹了一點點，匠人用錘子敲了幾下便使其復原了。但當國王得知只有他會製造這種玻璃時，國王殺了他。他擔心這東西會讓金銀珠寶統統變得一文不值。這是世界上第一個關於防碎玻璃的記載。到了19世紀末，化學家貝內迪圖斯在目睹一場車禍後想要研製出一種防碎玻璃。這個研究進行了15年（進入了20世紀了！！），直到一天，放在擱板上的一個燒瓶一不小心被他摔到了地上。瓶子沒有碎。他一看標籤，這是一個用來裝賽璐珞的燒瓶。他受此啟發研製了叫做“三層萊克斯”的安全玻璃，原理就是上文所說的將兩片玻璃在一定溫度和壓力下用賽璐珞貼上而成。1909年貝內迪圖斯獲得了“三層萊克斯”的製造許可，開始投入市場。

性能

防碎安全玻璃具有良好的安全性，抗衝擊性和抗穿透性，具有防盜、防彈、防爆功能。建築物使用安全玻璃，可以抵禦子彈或每小時100千米的颶風中所夾雜碎石的攻擊，這對主體玻璃結構的現代建築具有特別重要的意義。

針對住宅和商業區的經常發生盜竊，盜賊的目標往往是那些易於得手且不易被發現的目標。玻璃門窗通常是受攻擊的目標，安全玻璃能抵禦錘子、鐵棍和磚頭擊打，犯罪分子常用作盜竊工具的無聲玻璃切割刀，可有效地阻止或延遲罪犯盜竊和強行侵人，大大提高了防範效果。

防碎安全玻璃通常用在一些重要設施，如銀行大門、貴重物品陳列櫃、監獄和教養所的門窗等。這些部位有可能遭到持各式各樣兇器的群匪連續襲擊。而高強度安全玻璃能在一段時間內抵禦穿透，為其他裝置作出反應贏得足夠的時間。世界上一些最著名的文物，如《蒙娜麗莎》和《獨立宣言》就是用安全玻璃保護的。

防彈玻璃是由多層玻璃與多層PVB中間膜粘結加工而成，它可抵禦住手槍、步槍甚至炸彈爆炸的強烈衝擊。在全球城市恐怖爆炸事件中，玻璃碎片是造成人員傷害的主要原因。爆炸發生時，玻璃碎片像雨點一樣橫飛，甚至可以飛到幾千米以外的地方，造成的受傷害人數占到90%以上。夾層玻璃在爆炸事件中即使被震碎，仍可完整地保留在框中，大大降低了玻璃碎片對人的傷害。

鋼化玻璃

即淬火增強玻璃。將玻璃均勻加熱達軟化溫度時，用高速空氣等冷卻介質驟冷而製成的玻璃。這種玻璃表面存在有均勻的壓應力，從而可提高玻璃的機械強度、承載能力和抗熱震性能，增強玻璃自身抗風壓性、抗寒暑性、抗衝擊性等。用空氣作冷卻介質時稱鋼化；用油類等液體作冷卻介質時稱液體鋼化；用熔鹽作冷卻介質時稱鹽浴鋼化。根據其鋼化程度和製品形狀的不同，可以分為完全鋼化、區域鋼化、半鋼化、平面鋼化和彎形鋼化等品種。

鋼化玻璃的抗衝擊強度高(比普通平板玻璃高4～5倍)，抗彎強度高（比未經處理的玻璃大3～5倍，可達150～250兆帕），熱穩定性高（比普通玻璃高3～4倍）,可經受200～250℃的溫差急變，破碎時形成無尖銳稜角的顆粒,對人體傷害很小，是最廣泛使用的安全玻璃。

新的鋼化工藝（如輥道或氣墊式平面鋼化）、新的冷卻介質（如向壓縮空氣中添加特殊的固體介質、高揮發性液體以及採用有機矽油介質和固體接觸法等）大幅度提高了冷卻介質的冷卻效能，可鋼化1.7～3毫米的薄玻璃並進一步提高玻璃強度，減輕自重。還發展了印刷、噴塗彩色釉料的釉面鋼化玻璃。

鋼化玻璃在建築中主要套用於門、窗、櫥窗、圍護結構及用作飾面材料等。

優點

1、強度較之普通玻璃提高 數倍，抗彎強度是普通玻璃的3~5倍，抗衝擊強度是普通玻璃5~10倍，提高強度的同時亦提高了安全性。

2、使用安全，其承載能力增大改善了易碎性質，即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片，對人體的傷害極大地降低了. 鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有2~3倍的提高，一般可承受150LC以上的溫差變化，對防止熱炸裂有明顯的效果。

缺點

1 、鋼化後的玻璃不能再進行切割，和加工，只能在鋼化前就對玻璃進行加工至需要的形狀，再進行鋼化處理。

2 、鋼化玻璃強度雖然比普通玻璃強，但是鋼化玻璃在溫差變化大時有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。

生產工藝

1、將普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工藝條件下，經淬火法或風冷淬火法加工處理而成。

2、將普通平板玻璃或浮法玻璃通過離子交換方法，將玻璃表面成分改變，使玻璃表面形成一層壓應力層加工處理而成。

種類

1 、鋼化玻璃按形狀分為平面鋼化玻璃和曲面鋼化玻璃。

平面鋼化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八種；

曲面鋼化玻璃厚度也有4、5、6、8、10、12、15、19mm八種。但曲面(即彎鋼化)鋼化玻璃對每種厚度都有個最大的弧度限制。即平常所說的R R為半徑.

2 、鋼化玻璃按其外觀分為：平鋼化 ，彎鋼化 。

區別

由於鋼化玻璃破碎後，碎片會破成均勻的小顆粒並且沒有普遍玻璃刀狀的尖角，從而被稱為安全玻璃而廣泛用於汽車、室內裝飾之中，以及高樓層對外開窗戶上。

一般普通玻璃破碎後鋒利的刀狀尖角很容易割傷小孩或者撞擊者，造成對人身的傷害。玻璃破碎後是變成小顆粒還是刀狀這是鋼化玻璃與普通玻璃最主要區別方式。但在工程檢驗中，動不動採用這種破壞性的檢驗無疑是不現實的。

那么怎么能知道自己買的究竟是不是鋼化玻璃呢？

這還得從鋼化玻璃製造原理來分析，鋼化玻璃是將普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然後加熱到接近的軟化點，再進行快速均勻的冷卻而得到。鋼化處理後玻璃表面形成均勻壓應力，而內部則形成張應力，使玻璃的性能得以大幅度提高，抗拉度是後者的3倍以上，抗衝擊力是後者的5倍以上。

自爆

鋼化玻璃在無直接機械外力作用下發生的自動性炸裂叫做鋼化玻璃的自爆。自爆是鋼化玻璃固有的特性之一。

產生片爆的原因很多，簡單地歸納以下幾種：

①玻璃質量缺陷的影響

A．玻璃中有結石、雜質：玻璃中有雜質是鋼化玻璃的薄弱點，也是應力集中處。特別是結石若處在鋼化玻璃的張應力區是導致炸裂的重要因素。

結石存在於玻璃中，與玻璃體有著不同的膨脹係數。玻璃鋼化後結石周圍裂紋區域的應力集中成倍地增加。當結石膨脹係數小於玻璃，結石周圍的切向應力處於受拉狀態。伴隨結石而存在的裂紋擴展極易發生。

B．玻璃中含有硫化鎳結晶物

硫化鎳夾雜物一般以結晶的小球體存在，直徑在0.1—2㎜。外表呈金屬狀，這些雜夾物是NI3S2，NI7S6和NI—XS，其中X=0—0.07。只有NI1—XS相是造成鋼化玻璃自發炸碎的主要原因。

已知理論上的NIS在379。C時有一相變過程，從高溫狀態的a—NIS六方晶系轉變為低溫狀態B—NI三方晶系過程中，伴隨出現2.38%的體積膨脹。這一結構在室溫時保存下來。如果以後玻璃受熱就可能迅速出現a—B態轉變。如果這些雜物在鋼化玻璃受張應力的內部，則體積膨脹會引起自發炸裂。如果室溫時存在a—NIS，經過數年、數月也會慢慢轉變到B態，在這一相變過程中體積緩慢增大未必造成內部破裂。

C．玻璃表面因加工過程或操作不當造成有劃痕、炸口、深爆邊等缺陷，易造成應力集中或導致鋼化玻璃自爆。

②鋼化玻璃中應力分布不均勻、偏移

玻璃在加熱或冷卻時沿玻璃厚度方向產生的溫度梯度不均勻、不對稱。使鋼化製品有自爆的趨向，有的在激冷時就產生“風爆”。如果張應力區偏移到製品的某一邊或者偏移到表面則鋼化玻璃形成自爆。

③鋼化程度的影響，實驗證明，當鋼化程度提高到1級/㎝時自爆數達20—25%。由此可見應力越大鋼化程度越高，自爆量也越大。

其他

防彈玻璃和防盜玻璃

用鋼化玻璃、化學增強玻璃、夾絲（網）玻璃及高強有機材料（如定向有機玻璃、聚碳酸酯等），並採用夾層工藝製成的複合玻璃。按照不同的要求，可選用不同材料組成不同的複合結構，達到能在一定距離內抵禦槍彈射擊的性能和防範偷盜的效果。一般用於有特殊防彈或防盜要求的建築物及邊防觀察哨所等。

防火玻璃

指在兩片玻璃間凝聚一種透明的凝膠，遇高溫時,分解而吸收大量的熱,使玻璃可保持暫時不破裂而防止火災蔓延的玻璃。一般用於建築群的防火隔扇或防火道等。另外，玻璃空心磚、夾絲（網）玻璃也有一定的防火效果。

夾絲（網）玻璃

壓延成型時，在玻璃內部嵌入金屬絲（網）的玻璃。當玻璃破碎時，其碎片仍懸掛在金屬絲（網）上而不掉落。火災時能短時間阻止火焰蔓延，延緩火災的擴大，可作為防火建築的窗和隔煙間壁。一般用作建築物的透明防護結構、天窗和庭院、公園、動物園及運動場地的透明欄柵。

防護玻璃

指能有效地禁止X射線和熱中子等危害人體的玻璃。其透明度高，含有能吸收高能射線的鉛和吸收熱中子的硼等。對高能射線穩定，經輻照後不變色、不析晶、不破壞。主要用於研究、生產及套用原子能、同位素的建築物中要求防護的部位。

鈦化玻璃

鈦化玻璃也稱永不碎鐵甲箔膜玻璃。是將鈦金箔膜緊貼在任意一種玻璃基材之上，使之結合成一體的新型玻璃。鈦化玻璃具有高抗碎能力，高防熱及防紫外線等功能。不同的基材玻璃與不同的鈦金箔膜，可組合成不同色澤、不同性能、不同規格的鈦化玻璃。鈦化玻璃常見的顏色有：無色透明、茶色、茶色反光、銅色反光等。

夾層玻璃

夾層玻璃，就是在兩塊玻璃之間夾進一層以聚乙烯醇縮丁醛為主要成分的PVB中間膜。玻璃即使碎裂，碎片也會被粘在薄膜上，破碎的玻璃表面仍保持整潔光滑。這就有效防止了碎片扎傷和穿透墜落事件的發生，確保了人身安全。

在歐美，大部分建築玻璃都採用夾層玻璃，這不僅為了避免傷害事故，還因為夾層玻璃有極好的抗震入侵能力。中間膜能抵禦錘子、劈柴刀等兇器的連續攻擊，還能在相當長時間內抵禦子彈穿透，其安全防範程度可謂極高。

現代居室，隔聲效果是否良好,已成為人們衡量住房質量的重要因素之一。使用了Saflex?PVB中間膜的夾層玻璃能阻隔聲波，維持安靜、舒適的辦公環境。其特有的過濾紫外線功能，既保護了人們的皮膚健康，又可使家中的貴重家具、陳列品等擺脫褪色的厄運。它還可減弱太陽光的透射，降低製冷能耗。

夾層玻璃的缺點在於玻璃被水浸透後,水分子更容易進入玻璃夾層中,使玻璃表面模糊。

夾層玻璃的諸多優點，用在家居裝飾方面也會有意想不到的好效果。如許多家庭的門，包括廚房的門，都是用磨砂玻璃做材料。煮飯時廚房的油煙容易積在上面，如果用夾層玻璃取而代之，就不會有這個煩惱。同樣，家中大面積的玻璃間隔，對天生好動的小孩來說是個安全隱患，若用上夾層玻璃，家長就可以大大放心了。

夾層玻璃安全破裂，在重球撞擊下可能碎裂，但整塊玻璃仍保持一體性，碎塊和鋒利的小碎片仍與中間膜粘在一起。 這種玻璃破碎時，碎片不會分散，多用在汽車等交通工具上。

鋼化玻璃需要較大撞擊力才碎，一旦破碎，整塊玻璃爆裂成無數細微顆粒，框架中僅存少許碎玻璃。

普通玻璃一撞就碎，典型的破碎狀況，產生許多長條形的銳口碎片。

夾絲玻璃破碎時，鏡齒形碎片包圍著洞口，且在穿透點四周留有較多玻璃碎片，金屬絲斷裂長短不一。

汽車安全玻璃

汽車安全玻璃分為夾層玻璃、鋼化玻璃和區域鋼化玻璃三種。汽車前風擋玻璃普遍採用安全性更好的夾層玻璃，除前風擋之外，汽車玻璃均為鋼化玻璃。

汽車安全玻璃

簡單來說，原片玻璃經過加熱、吹冷風等工藝流程後即生產出鋼化玻璃。普通玻璃經“鋼化”後，不但強度增加了，而且內部結構發生了變化。當遇有破壞性外力衝擊，造成玻璃破裂時，就不會形成鋒利的刀口，而是碎裂為許許多多的小碎片，每個碎片就是當初吹冷風時形成的鋼化點。

夾層玻璃，顧名思義是由兩層或兩層以上玻璃膠合而成的。它之所以安全是由於在玻璃之間有一層PVB膠片一種粘合性、柔韌性很強的高分子材料。當玻璃碎裂時，PVB膠片會把玻璃碎片粘片在一起，使玻璃碎片不致散落而傷人，並保證司機有一定的視野來處理緊急情況。

區域鋼化玻璃，一般用它做汽車的前風擋玻璃，安全性不如夾層玻璃，但對汽車廠家而言成本較低。普通鋼化玻璃是不宜做前風擋玻璃的，因為它破碎時會化為一堆碎末兒，像瀑布一般瀉落，阻斷司機的視線，不利於應急處理情況。這樣，一些中低檔汽車就選用區域鋼化玻璃。當玻璃碎裂時，司機視野部分的玻璃會形成類似鏡片大小的碎塊，保證司機有一定的視野，防止二次事故的發生。

鑑別方法

1． 最重要和最保險的辦法，就是產看安全玻璃上有沒有3C認證標誌。因為按照規定，安全玻璃上必須要3C認證標誌。

2． 靠聽，也就是說用手敲擊玻璃，如果玻璃發出清脆響聲，則說明玻璃是鋼化玻璃，反之則為普通玻璃。

3． 使用偏振光片，是鋼化玻璃可以透過偏振光片在玻璃的邊部看到彩色條文，而在玻璃的面層觀察，可以看到黑白相間的斑點。偏振光片可以在照相機鏡頭或者眼鏡中找到，觀察時注意光源的調整，這樣更容易觀察。