鋼化玻璃杯子有毒嗎?
玻璃本身無毒,因為玻璃是硅酸鹽的高溫燒(shao)結產(chan)品,玻(bo)璃(li)制(zhi)品的保(bao)潔主要是清(qing)除玻(bo)璃(li)表(biao)面的污染物。但普通玻(bo)璃(li)易碎,且碎片棱(leng)角(jiao)鋒利(li),容(rong)易傷(shang)人,所以(yi)將其高溫軟化后驟然冷卻,變成鋼化玻(bo)璃(li)。鋼化玻(bo)璃(li)即(ji)使破碎,碎片很小(xiao),無鋒利(li)棱(leng)角(jiao),不易傷(shang)人,故大量用(yong)于車(che)船玻(bo)璃(li)窗(chuang),家裝落地門窗(chuang)玻(bo)璃(li)。用(yong)于制(zhi)作嬰幼兒奶(nai)瓶,也是同樣的道理。
鋼化玻璃杯子為什么會炸裂?
按說鋼(gang)化玻(bo)璃的(de)抗壓性和熱穩(wen)定性都(dou)很好的(de),為(wei)何也會炸裂呢?
鋼化玻(bo)(bo)璃(li)(li)杯的原(yuan)料也是普通玻(bo)(bo)璃(li)(li),用它先做成較厚(hou)的玻(bo)(bo)璃(li)(li)杯(壁厚(hou)3.4—3.8毫米),再放入爐中加熱到650℃。這時,玻(bo)(bo)璃(li)(li)已軟化,但(dan)是還(huan)沒有變(bian)形(xing),迅速投(tou)入油液,使之(zhi)急劇(ju)冷卻。這道工序叫“鋼化”,也叫淬(cui)火。就像鋼鐵淬(cui)火一(yi)樣,使玻(bo)(bo)璃(li)(li)變(bian)得堅硬結實。
玻(bo)璃是熱(re)的不良導體。當(dang)玻(bo)璃杯(bei)(bei)剎(cha)那間冷(leng)卻時,表(biao)面層(ceng)首(shou)先變冷(leng)、硬化、收縮(suo),而玻(bo)璃內(nei)部尚處于高熱(re)可塑(su)狀態,有一股向外(wai)的膨脹力(li)(li)。所以做(zuo)成的鋼化玻(bo)璃杯(bei)(bei),表(biao)面存(cun)在(zai)著壓縮(suo)應力(li)(li),內(nei)部存(cun)在(zai)著伸張應力(li)(li)。一般情(qing)況下,這兩種應大在(zai)杯(bei)(bei)體的各個(ge)部分(fen)是均(jun)衡的,使用當(dang)中不會出現問(wen)題。
但在個(ge)別情況下,由于(yu)淬火(huo)不當,杯體產生不均衡的(de)(de)應力(li),就可能會讓(rang)它無(wu)故炸(zha)裂。比如杯體某一部分內(nei)應力(li)大(da)于(yu)外(wai)應力(li),從里面(mian)用力(li)向(xiang)外(wai)的(de)(de)報力(li)很大(da),而外(wai)部向(xiang)內(nei)的(de)(de)壓(ya)力(li)很小,雖然表面(mian)著這只(zhi)杯子沒有什么問(wen)題,實際上內(nei)部卻在繃著勁。
例如辦公桌上的玻璃(li)板,也會偶然(ran)發生炸裂現象(xiang),道理和鋼化玻璃(li)杯一樣。這些厚玻璃(li)制品后(hou)然(ran)未經淬火,但從(cong)液體變(bian)為固體的過(guo)程中,由于表面首先冷卻變(bian)硬,內(nei)部(bu)后(hou)冷卻變(bian)硬,也存在著(zhu)不均衡的應力。
原理其實(shi)很簡單。滾(gun)開的水入杯(bei)(bei)(bei)后,杯(bei)(bei)(bei)子受熱(re)膨脹(zhang),由于(yu)玻(bo)璃的導(dao)熱(re)性相對較(jiao)差,里(li)層(ceng)玻(bo)璃膨脹(zhang)后,外層(ceng)還沒有接收(shou)到熱(re),因(yin)此玻(bo)璃杯(bei)(bei)(bei)外壁(bi)膨脹(zhang)滯后,外壁(bi)的壓(ya)力(li)在瞬間驟(zou)然增大(da),壓(ya)力(li)超過杯(bei)(bei)(bei)子的強(qiang)度,于(yu)是炸(zha)裂(lie)就發生了。
放入小鐵勺為什么就不炸了呢?
主要原因有(you)兩個:一(yi)是水先澆到了(le)(le)勺子(zi)上,勺子(zi)吸收了(le)(le)一(yi)部分熱量(liang),間接(jie)地(di)減小了(le)(le)玻璃熱膨(peng)脹系數(shu);二是放入鐵勺,等于給杯子(zi)提前預熱了(le)(le),減少(shao)了(le)(le)受(shou)熱的突然性,所(suo)以杯子(zi)就不炸了(le)(le)。
所(suo)以當杯子的內外(wai)側同時(shi)受熱(re),再(zai)倒(dao)入熱(re)水時(shi),杯子內外(wai)膨脹的程度相差(cha)不(bu)那么大,就(jiu)不(bu)會(hui)炸裂了。