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)高溫燒結產品,玻(bo)璃制(zhi)品的(de)保潔主要是清除玻(bo)璃表面(mian)的(de)污(wu)染物。但普通(tong)玻(bo)璃易碎(sui),且碎(sui)片(pian)棱角(jiao)鋒利(li)(li),容易傷人,所以將(jiang)其高溫軟化(hua)(hua)后驟然冷卻,變成鋼(gang)化(hua)(hua)玻(bo)璃。鋼(gang)化(hua)(hua)玻(bo)璃即使(shi)破碎(sui),碎(sui)片(pian)很小,無鋒利(li)(li)棱角(jiao),不易傷人,故大量用于車船玻(bo)璃窗,家裝落地門窗玻(bo)璃。用于制(zhi)作嬰幼兒奶瓶,也是同樣的(de)道(dao)理(li)。
鋼化玻璃杯子為什么會炸裂?
按說鋼化玻璃的抗壓性和熱穩(wen)定(ding)性都很好的,為何(he)也(ye)會炸裂呢?
鋼化(hua)玻璃杯(bei)的原料也(ye)是普通玻璃,用它先做成(cheng)較厚的玻璃杯(bei)(壁厚3.4—3.8毫米),再放入爐中加熱到650℃。這時,玻璃已軟(ruan)化(hua),但是還沒有(you)變形,迅速投入油液,使之急劇冷卻。這道工序叫(jiao)“鋼化(hua)”,也(ye)叫(jiao)淬火。就(jiu)像鋼鐵(tie)淬火一樣,使玻璃變得堅硬結實。
玻(bo)璃(li)是(shi)熱(re)的不良導體。當(dang)玻(bo)璃(li)杯剎那間(jian)冷卻時,表面層首先變冷、硬化(hua)、收縮,而玻(bo)璃(li)內(nei)部(bu)(bu)尚處于高熱(re)可塑狀態,有一股向(xiang)外的膨脹力。所以(yi)做(zuo)成的鋼化(hua)玻(bo)璃(li)杯,表面存在(zai)(zai)著壓縮應力,內(nei)部(bu)(bu)存在(zai)(zai)著伸張應力。一般情況下,這兩種應大在(zai)(zai)杯體的各個部(bu)(bu)分是(shi)均衡的,使用當(dang)中不會出(chu)現(xian)問題。
但在(zai)個別情況(kuang)下,由于淬(cui)火不(bu)當,杯體產(chan)生不(bu)均衡的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li),就可能會讓它(ta)無故炸裂。比(bi)如杯體某一部(bu)(bu)分(fen)內(nei)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)大于外應(ying)(ying)(ying)力(li)(li),從(cong)里面用力(li)(li)向(xiang)外的報力(li)(li)很(hen)大,而外部(bu)(bu)向(xiang)內(nei)的壓力(li)(li)很(hen)小,雖然表面著(zhu)這只(zhi)杯子沒有什么問題,實際上內(nei)部(bu)(bu)卻在(zai)繃著(zhu)勁(jing)。
例如辦公桌上的(de)玻(bo)璃(li)板,也會偶然發生炸裂現象,道理和鋼化玻(bo)璃(li)杯一樣。這些厚玻(bo)璃(li)制品后(hou)然未經淬(cui)火(huo),但從液(ye)體(ti)變(bian)為固體(ti)的(de)過程中,由于表面首先冷卻變(bian)硬(ying)(ying),內部(bu)后(hou)冷卻變(bian)硬(ying)(ying),也存在著(zhu)不均衡的(de)應力。
原理(li)其實(shi)很簡單。滾開的(de)水入杯(bei)(bei)后(hou),杯(bei)(bei)子(zi)受熱膨脹,由于玻(bo)璃(li)的(de)導熱性相對較差,里(li)層玻(bo)璃(li)膨脹后(hou),外(wai)層還沒有接收到熱,因此玻(bo)璃(li)杯(bei)(bei)外(wai)壁(bi)膨脹滯后(hou),外(wai)壁(bi)的(de)壓力在(zai)瞬(shun)間驟然增大,壓力超過(guo)杯(bei)(bei)子(zi)的(de)強度,于是炸裂就發(fa)生了。
放入小鐵勺為什么就不炸了呢?
主要原因有兩(liang)個:一是(shi)水先澆到了勺子(zi)上(shang),勺子(zi)吸收(shou)了一部(bu)分熱量,間(jian)接地減小了玻璃熱膨脹(zhang)系數;二是(shi)放入(ru)鐵勺,等(deng)于給杯子(zi)提前(qian)預熱了,減少了受熱的突然性,所以杯子(zi)就不炸了。
所以(yi)當(dang)杯(bei)子的內(nei)外(wai)側同時受熱,再倒入熱水時,杯(bei)子內(nei)外(wai)膨脹(zhang)的程度(du)相差不(bu)(bu)那么大,就不(bu)(bu)會炸裂了。