ریزساختار شیشه سکوریت مورد استفاده در کابین دوش درهای کشویی نقش مهمی در تعیین مقاومت مکانیکی آن دارد. شیشه سکوریت که به عنوان شیشه سخت شده نیز شناخته می شود، تحت یک فرآیند عملیات حرارتی خاص قرار می گیرد که ساختار داخلی آن را تغییر می دهد و در نتیجه استحکام و ویژگی های ایمنی را در مقایسه با شیشه آنیل شده استاندارد افزایش می دهد. در اینجا توضیح مفصلی در مورد چگونگی تأثیر ریزساختار بر استحکام مکانیکی شیشه سکوریت ارائه شده است:

فرآیند تعدیل و تغییرات ریزساختار
عملیات حرارتی: شیشه سکوریت شده با حرارت دادن شیشه معمولی آنیل شده تا دمای حدود 620 تا 650 درجه سانتیگراد (1148 تا 1202 درجه فارنهایت) که نزدیک به نقطه نرم شدن است، تولید می شود و سپس به سرعت خنک می شود. این فرآیند خنک سازی سریع که به عنوان کوئنچ شناخته می شود، با استفاده از جت های هوا که به هر دو سطح شیشه هدایت می شوند انجام می شود.

فشرده سازی سطحی: خنک شدن سریع باعث می شود که سطوح بیرونی شیشه سریعتر از فضای داخلی سرد و جامد شوند. با سرد شدن و انقباض لایه‌های داخلی، سطوح بیرونی را می‌کشند و حالتی از فشار فشاری بالا بر روی سطوح ایجاد می‌کنند.

کشش داخلی: داخل شیشه که کندتر سرد می شود، در حالت تنش کششی قرار می گیرد. این توزیع تنش - تنش فشاری روی سطح و تنش کششی در مرکز - خواص مکانیکی شیشه را افزایش می‌دهد.

توزیع تنش و مقاومت مکانیکی
تنش سطحی فشاری: تنش فشاری روی سطح شیشه سکوریت مقاومت آن را در برابر شکستگی ناشی از ضربه و خراش سطح افزایش می دهد. تنش فشاری به مقابله با تنش های کششی که می تواند منجر به شروع و انتشار ترک ها شود، کمک می کند. این تنش فشاری است که استحکام مکانیکی شیشه را به میزان قابل توجهی در مقایسه با همتای غیرمرتب آن افزایش می دهد.

تنش کششی در هسته: تنش کششی داخلی، اگرچه یک نقطه ضعف بالقوه است، اما در داخل هسته شیشه محصور می شود، جایی که کمتر در معرض آسیب مستقیم قرار می گیرد. تعادل تنش های فشاری و کششی ماده ای مقاوم تر و بادوام تر ایجاد می کند که در شرایط عادی کمتر مستعد شکست فاجعه آمیز است.

افزایش مقاومت در برابر ضربه و خمش
مقاومت در برابر ضربه: تنش فشاری سطحی باعث می شود شیشه سکوریت در برابر ضربه بسیار مقاوم تر شود. هنگامی که یک جسم به شیشه برخورد می کند، انرژی جذب شده و در یک منطقه بزرگتر توزیع می شود و احتمال تشکیل ترک و انتشار آن کاهش می یابد. در نتیجه، شیشه سکوریت می‌تواند در برابر ضربه‌هایی که معمولاً شیشه استاندارد را می‌شکند، مقاومت کند.

مقاومت خمشی: مشخصات تنش داخلی استحکام خمشی شیشه سکوریت را افزایش می دهد. نیروهای فشاری روی سطح به مقاومت در برابر نیروهای کششی که در حین خم شدن ایجاد می‌شوند کمک می‌کند و به شیشه اجازه می‌دهد بدون شکستن بیشتر خم شود. این افزایش مقاومت خمشی برای کاربردهایی مانند کابین دوش درهای کشویی، که در آن شیشه باید در برابر نیروهای مختلف بدون شکستگی مقاومت کند، بسیار مهم است.

الگوی تکه تکه شدن و ایمنی
تکه تکه شدن کنترل شده: اگر شیشه سکوریت بشکند، به جای قطعات تیز و ناهموار، به قطعات کوچک و لبه‌های صاف تبدیل می‌شود. این به دلیل تنش های کششی داخلی است که باعث می شود شیشه به سرعت انرژی آزاد کند و به قطعات کوچک متعددی تبدیل شود. قطعات کوچک و مکعبی شکل، خطر آسیب جدی را کاهش می دهند، و شیشه سکوریت را به انتخاب ایمن تری برای کاربرد در کابین دوش تبدیل می کنند.

مزایای ایمنی: الگوی تکه تکه شدن شیشه سکوریت نتیجه مستقیم ریزساختار آن است. هنگامی که به یک نقطه تنش بحرانی می رسد، تنش های کششی داخلی بر تنش های فشاری سطح غلبه می کند و باعث خرد شدن شیشه می شود. این مکانیزم آزادسازی سریع انرژی و تکه تکه شدن، ایمنی شیشه‌های سکوریت شده را در محیط‌هایی که تأثیرات انسانی نگران‌کننده است، مانند حمام، افزایش می‌دهد.

افزایش مقاومت در برابر استرس حرارتی
پایداری حرارتی: فرآیند تمپر مقاومت حرارتی شیشه را بهبود می بخشد. تنش فشاری روی سطح به مقابله با انبساط و انقباض حرارتی کمک می کند، که می تواند منجر به ترک و شکستگی در شیشه استاندارد شود. در نتیجه، شیشه سکوریت می تواند اختلاف دماهای بیشتری را تحمل کند و احتمال شکستگی حرارتی را کاهش دهد.

تفاوت دما: توانایی تحمل تغییرات قابل توجه دما برای محفظه های دوش ضروری است که ممکن است در معرض آب گرم و دمای محیط سردتر قرار گیرند. پایداری حرارتی افزایش یافته شیشه سکوریت تضمین می کند که در چنین شرایطی دست نخورده و ایمن باقی می ماند.

تجزیه و تحلیل ریزساختار و کنترل کیفیت
تست استرس: کیفیت و استحکام شیشه سکوریت اغلب با استفاده از تکنیک هایی مانند پلاریمتری ارزیابی می شود که می تواند الگوهای تنش درون شیشه را تشخیص دهد. این تکنیک ها تضمین می کند که شیشه دارای توزیع تنش مناسب برای مقاومت مکانیکی و ایمنی بهینه است.