鋼化玻璃杯子有毒嗎?
玻璃本身無毒,因為玻璃是(shi)硅(gui)酸(suan)鹽的高溫燒結產品,玻(bo)璃(li)制(zhi)(zhi)品的保潔主要是(shi)清(qing)除玻(bo)璃(li)表面的污染(ran)物(wu)。但普通玻(bo)璃(li)易(yi)碎,且碎片棱(leng)角鋒利,容易(yi)傷人(ren),所以將(jiang)其高溫軟化后驟然(ran)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,無鋒利棱(leng)角,不(bu)易(yi)傷人(ren),故(gu)大(da)量(liang)用于車船玻(bo)璃(li)窗,家(jia)裝落地門窗玻(bo)璃(li)。用于制(zhi)(zhi)作嬰幼(you)兒奶瓶,也是(shi)同樣的道理。
鋼化玻璃杯子為什么會炸裂?
按說鋼化玻璃(li)的(de)抗壓性和熱(re)穩定性都很好的(de),為(wei)何也(ye)會(hui)炸(zha)裂(lie)呢?
鋼(gang)化玻(bo)(bo)璃杯的(de)(de)原料(liao)也是(shi)普(pu)通玻(bo)(bo)璃,用它(ta)先做成較厚的(de)(de)玻(bo)(bo)璃杯(壁(bi)厚3.4—3.8毫米),再放入(ru)爐中加(jia)熱到650℃。這(zhe)(zhe)時,玻(bo)(bo)璃已軟(ruan)化,但(dan)是(shi)還(huan)沒有變形(xing),迅速投入(ru)油液,使之急劇冷卻。這(zhe)(zhe)道工序叫“鋼(gang)化”,也叫淬(cui)火。就像鋼(gang)鐵淬(cui)火一樣,使玻(bo)(bo)璃變得(de)堅硬結實。
玻(bo)璃(li)是(shi)熱的不(bu)良導(dao)體。當玻(bo)璃(li)杯(bei)剎那間冷卻時(shi),表(biao)面層首先變冷、硬(ying)化、收縮,而(er)玻(bo)璃(li)內(nei)部尚處于(yu)高熱可(ke)塑狀態,有一股向(xiang)外的膨脹(zhang)力(li)(li)。所以做(zuo)成(cheng)的鋼化玻(bo)璃(li)杯(bei),表(biao)面存在(zai)著壓縮應(ying)(ying)力(li)(li),內(nei)部存在(zai)著伸張應(ying)(ying)力(li)(li)。一般情(qing)況(kuang)下,這兩種應(ying)(ying)大在(zai)杯(bei)體的各(ge)個部分(fen)是(shi)均衡(heng)的,使用當中不(bu)會出現問(wen)題。
但在個(ge)別(bie)情(qing)況(kuang)下,由于淬火(huo)不當(dang),杯體產生不均(jun)衡的應力(li),就(jiu)可能會讓(rang)它無故炸裂。比如杯體某一部分內(nei)應力(li)大于外應力(li),從里面用力(li)向外的報(bao)力(li)很大,而外部向內(nei)的壓(ya)力(li)很小,雖然表面著這只杯子沒有什么(me)問題,實際上內(nei)部卻在繃著勁。
例如辦公桌上的(de)玻璃板(ban),也會偶然發生炸裂現象,道(dao)理和鋼化(hua)玻璃杯(bei)一(yi)樣(yang)。這些厚玻璃制品后然未經淬(cui)火,但從液體變(bian)為固體的(de)過程中,由于表面首先冷卻變(bian)硬,內部(bu)后冷卻變(bian)硬,也存(cun)在著(zhu)不均(jun)衡的(de)應力。
原(yuan)理其實很(hen)簡單。滾開(kai)的水入(ru)杯后(hou)(hou),杯子(zi)受(shou)熱(re)膨脹,由于(yu)玻璃的導熱(re)性相對較差,里(li)層玻璃膨脹后(hou)(hou),外層還沒有接收到熱(re),因此玻璃杯外壁膨脹滯(zhi)后(hou)(hou),外壁的壓(ya)(ya)力在瞬間(jian)驟然增大,壓(ya)(ya)力超(chao)過杯子(zi)的強度(du),于(yu)是炸裂就發生(sheng)了。
放入小鐵勺為什么就不炸了呢?
主要原因有兩個:一是(shi)水先(xian)澆(jiao)到了勺子(zi)(zi)上,勺子(zi)(zi)吸(xi)收(shou)了一部分熱(re)(re)量,間接地減小了玻璃熱(re)(re)膨脹系數;二是(shi)放入(ru)鐵勺,等于給(gei)杯(bei)子(zi)(zi)提(ti)前預熱(re)(re)了,減少(shao)了受熱(re)(re)的(de)突然性,所以杯(bei)子(zi)(zi)就不炸了。
所以當(dang)杯(bei)子的(de)內(nei)外側同時受熱,再倒入(ru)熱水時,杯(bei)子內(nei)外膨脹的(de)程度相(xiang)差不(bu)那么大,就不(bu)會炸裂了(le)。