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?zé)Y(jié)產(chǎn)品,玻璃制品的保潔主要是清除玻璃表面的污染物。但普通玻璃易碎,且碎片棱角鋒利,容易傷人,所以將其高溫軟化后驟然冷卻,變成鋼化玻璃。鋼化玻璃即使破碎,碎片很小,無鋒利棱角,不易傷人,故大量用于車船玻璃窗,家裝落地門窗玻璃。用于制作嬰幼兒奶瓶,也是同樣的道理。
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(wěn)定性都很好的,為何也會炸裂呢?
鋼化玻璃杯的原料也是普通玻璃,用它先做成較厚的玻璃杯(壁厚3.4—3.8毫米),再放入爐中加熱到650℃。這時,玻璃已軟化,但是還沒有變形,迅速投入油液,使之急劇冷卻。這道工序叫“鋼化”,也叫淬火。就像鋼鐵淬火一樣,使玻璃變得堅硬結(jié)實。
玻璃是熱的不良導(dǎo)體。當(dāng)玻璃杯剎那間冷卻時,表面層首先變冷、硬化、收縮,而玻璃內(nèi)部尚處于高熱可塑狀態(tài),有一股向外的膨脹力。所以做成的鋼化玻璃杯,表面存在著壓縮應(yīng)力,內(nèi)部存在著伸張應(yīng)力。一般情況下,這兩種應(yīng)大在杯體的各個部分是均衡的,使用當(dāng)中不會出現(xiàn)問題。
但在個別情況下,由于淬火不當(dāng),杯體產(chǎn)生不均衡的應(yīng)力,就可能會讓它無故炸裂。比如杯體某一部分內(nèi)應(yīng)力大于外應(yīng)力,從里面用力向外的報力很大,而外部向內(nèi)的壓力很小,雖然表面著這只杯子沒有什么問題,實際上內(nèi)部卻在繃著勁。
例如辦公桌上的玻璃板,也會偶然發(fā)生炸裂現(xiàn)象,道理和鋼化玻璃杯一樣。這些厚玻璃制品后然未經(jīng)淬火,但從液體變?yōu)楣腆w的過程中,由于表面首先冷卻變硬,內(nèi)部后冷卻變硬,也存在著不均衡的應(yīng)力。
原理其實很簡單。滾開的水入杯后,杯子受熱膨脹,由于玻璃的導(dǎo)熱性相對較差,里層玻璃膨脹后,外層還沒有接收到熱,因此玻璃杯外壁膨脹滯后,外壁的壓力在瞬間驟然增大,壓力超過杯子的強度,于是炸裂就發(fā)生了。
放入小鐵勺為什么就不炸了呢?
主要原因有兩個:一是水先澆到了勺子上,勺子吸收了一部分熱量,間接地減小了玻璃熱膨脹系數(shù);二是放入鐵勺,等于給杯子提前預(yù)熱了,減少了受熱的突然性,所以杯子就不炸了。
所以當(dāng)杯子的內(nèi)外側(cè)同時受熱,再倒入熱水時,杯子內(nèi)外膨脹的程度相差不那么大,就不會炸裂了。