Kemiskt härdat glas (även "jonbytarförstärkt glas", "termokemiskt modifierat glas") är en typ av glas vars styrka förstärks genom kemisk behandling. När det går sönder producerar sådant glas fortfarande långa, vassa fragment som vanligt glas, så filmlaminering krävs om det finns säkerhetskrav. Men kemiskt härdat glas är vanligtvis sex till åtta gånger starkare än vanligt glas .
Glasets styrka ökar genom ytbehandling. [1] Glas nedsänks i ett bad som innehåller kaliumsalt (vanligtvis kaliumnitrat ) vid 300 °C. Detta gör att kaliumjoner från smältan kan ersätta natriumjoner på glasytan . [2]
Eftersom kaliumjoner är större än natriumjoner och ersätter de senare i kristallgittret, orsakar de dess deformation och kompressionskrafter uppstår i ytskiktet. Tryckkrafterna i ytan på kemiskt behandlat glas kan vara upp till 690 MPa.
Mekanismen för att öka glasets hållfasthet beror på det faktum att glas har hög tryckhållfasthet och låg draghållfasthet. Eftersom tryckkrafter uppstår på båda sidor i ytskiktet gör detta att glaset får en större böjning innan dragkrafter uppstår i det. Fenomenet liknar i mångt och mycket det som används inom byggande när man skapar stressad betong .
Det finns också en mer komplex tvåstegs kemisk behandlingsprocess, när glaset förbehandlas i ett bad med en natriumnitratsmälta vid 450 ° C för att mättas med natriumjoner, som kommer att ersättas av kaliumjoner i nästa steg ( antalet ersatta joner ökar, vilket ökar deformationer och spänningar i ytan).
Kemisk härdning resulterar i en ökning av styrkan liknande konventionell glashärdning . Men denna process använder inte extrema temperaturförändringar, vilket inte leder till deformation och skevhet, uppkomsten av optiska defekter och tillåter bearbetning av även tunnväggiga delar.
Dessutom, till skillnad från vanligt härdat glas, kan kemiskt härdat glas skäras och bearbetas efter härdning utan att spricka eller gå sönder, dock förlorar en plats cirka 20 mm från snittet sina hållfasthetsegenskaper. Dessutom, med djupa repor, förlorar det omgivande området också styrkan som förvärvats under kemisk härdning.
Kemiskt härdat glas används till exempel vid tillverkning av lyktor till vissa fighters. Gorilla Glass är också en typ av kemiskt härdat glas.