Hvordan forbedrer trykkoverflatespenningen i herdet glass motstanden mot slag og termisk sjokk?

Den trykkoverflatespenningen i herdet glass øker dets motstandskraft mot både slag og termisk sjokk, noe som gjør det mye sterkere og mer holdbart enn ikke-herdet eller glødet glass. Slik fungerer det:

Motstand mot støt:
Overflatekompresjon og styrke:
Under herdingsprosessen varmes glasset opp til høy temperatur (rundt 620–700 °C) og deretter raskt avkjøles (slukkes) med stråler av kald luft. Denne raske avkjølingen fører til at de ytre lagene av glasset stivner raskere enn de indre lagene, og skaper trykkspenning på overflaten og strekkspenning i det indre.
Resulterende effekt: Trykkspenningen på overflaten fungerer som en barriere mot sprekker. Når herdet glass treffes, bidrar trykkspenningen til å forhindre spredning av sprekker fordi overflaten er komprimert og mindre sannsynlighet for å knekke.
Slagmotstand: Dette betyr herdet glass er mye mer motstandsdyktig mot brudd under støt. Selv når det påføres kraft på overflaten, forhindrer trykkspenningen at glasset lett sprekker. Hvis det oppstår sprekker, har de en tendens til å være små og butte, noe som reduserer risikoen for skade sammenlignet med tradisjonelt glass, som kan knuses til skarpe skår.

Motstand mot termisk sjokk:
Differensiell kjøling:
Prosessen med bråkjøling skaper en temperaturforskjell mellom overflaten og kjernen av glasset. Overflaten avkjøles og trekker seg sammen raskere enn de indre lagene, noe som fører til oppbygging av trykkspenning på overflaten og strekkspenning inne i kjernen.
Termisk stressbalanse: Glass, som de fleste materialer, utvider seg når det varmes opp og trekker seg sammen når det avkjøles. Dersom et glassstykke utsettes for en rask temperaturendring (termisk sjokk), ønsker de indre lagene å utvide seg eller trekke seg sammen mer enn de ytre lagene.
Kompresjon beskytter mot termisk sjokk: I herdet glass motstår trykkoverflatespenningen disse indre kreftene. Hvis glasset utsettes for en plutselig temperaturendring (f.eks. varmt vann som spruter på et kaldt vindu), bidrar trykkspenningen til å forhindre at glasset sprekker. Den indre strekkspenningen (som normalt vil gjøre glass mer utsatt for sprekkdannelse under termisk spenning) motvirkes av overflatekompresjonen. Dette er grunnen til at herdet glass tåler mye høyere temperaturforskjeller (ofte 3 til 4 ganger større enn for herdet glass) uten å sprekke.

Generell forbedret holdbarhet:
Kombinasjonen av overflatekompresjon og indre spenning gjør herdet glass tøffere og mer motstandsdyktig mot både fysisk og termisk påkjenning. Den er i stand til å absorbere og fordele stress mer effektivt, noe som gjør den ideell for bruk i applikasjoner der slagfasthet og evnen til å håndtere temperatursvingninger er kritiske – for eksempel i bilvinduer, ovnsdører og dusjkabinetter.