Hogyan javítja az edzett üveg összenyomó felületi feszültsége annak ütés- és hősokkállóságát?

Az edzett üveg nyomófelületi feszültsége jelentősen megnöveli az ütés- és hősokkállóságot, így sokkal erősebb és tartósabb, mint a nem edzett vagy izzított üveg. Így működik:

Ütésállóság:
Felületi tömörítés és szilárdság:
A temperálás során az üveget magas hőmérsékletre (körülbelül 620-700°C-ra) hevítik, majd hideg levegősugárral gyorsan lehűtik (kioltják). Ez a gyors lehűlés hatására az üveg külső rétegei gyorsabban megszilárdulnak, mint a belső rétegek, ami nyomófeszültséget hoz létre a felületen és húzófeszültséget a belső térben.
Eredmény: A felületre ható nyomófeszültség gátat jelent a repedések ellen. Az edzett üveg ütésekor a nyomófeszültség segít megakadályozni a repedések továbbterjedését, mivel a felület összenyomódik, és kevésbé valószínű, hogy eltörik.
Ütésállóság: Ez azt jelenti edzett üveg sokkal jobban ellenáll az ütés hatására bekövetkező törésnek. Még akkor is, ha erőt fejtenek ki a felületre, a nyomófeszültség megakadályozza az üveg könnyű törését. Ha repedések keletkeznek, azok általában kicsik és tompák, csökkentve a sérülések kockázatát a hagyományos üveghez képest, amely éles szilánkokra törhet.

Hősokkállóság:
Differenciál hűtés:
A kioltási folyamat hőmérséklet-különbséget hoz létre az üveg felülete és magja között. A felület gyorsabban lehűl és összehúzódik, mint a belső rétegek, ami nyomófeszültség felhalmozódását eredményezi a felületen és húzófeszültséget a magon belül.
Hőfeszültség-egyensúly: Az üveg, mint a legtöbb anyag, melegítéskor kitágul, lehűléskor pedig összehúzódik. Ha egy üvegdarabot gyors hőmérséklet-változásnak (hősokk) érnek, a belső rétegek jobban ki akarnak tágulni vagy összehúzódni, mint a külső rétegek.
A kompresszió véd a hősokktól: Az edzett üvegben a nyomófelületi feszültség ellenáll ezeknek a belső erőknek. Ha az üveget hirtelen hőmérséklet-változásnak teszik ki (pl. forró víz fröccsen a hideg ablakra), a nyomófeszültség segít megelőzni az üveg megrepedését. A belső húzófeszültséget (amely az üveget általában hajlamosabbá teszi a repedésre termikus igénybevétel esetén) a felületi összenyomás ellensúlyozza. Ez az oka annak, hogy az edzett üveg sokkal nagyobb hőmérséklet-különbségeket képes ellenállni (gyakran 3-4-szer nagyobb, mint az izzított üvegé), repedés nélkül.

Megnövelt általános tartósság:
A felületi összenyomás és a belső feszültség kombinációja az edzett üveget szívósabbá és ellenállóbbá teszi mind a fizikai, mind a hőterheléssel szemben. Képes hatékonyabban elnyelni és elosztani a feszültséget, ami ideálissá teszi olyan alkalmazásokhoz, ahol az ütésállóság és a hőmérséklet-ingadozások kezelésének képessége kritikus fontosságú – például autóablakokban, sütőajtókban és zuhanykabinokban.