Являются ли чашки из закаленного стекла токсичными?

Стекло само по себе нетоксично, поскольку представляет собой продукт силиката, спеченный при высоких температурах, а очистка стеклянных изделий в основном заключается в удалении загрязнений с поверхности стекла. Но обычное стекло хрупкое и имеет острые края и углы, которые легко могут навредить людям. Поэтому после размягчения при высоких температурах оно внезапно остывает и становится закаленным стеклом. Закаленное стекло, даже если оно разбито, имеет очень мелкие осколки, не имеет острых краев и не может причинить вред людям. Поэтому он широко используется в стеклянных окнах автомобилей и кораблей, а также в дверных и оконных стеклах от пола до потолка для украшения дома. То же самое относится и к изготовлению детских бутылочек.

Почему лопается чашка из закаленного стекла?

Закаленное стекло обладает хорошей устойчивостью к сжатию и температуре, так почему же оно еще и трескается?

Сырьем для стаканов из закаленного стекла также является обычное стекло, из которого сначала изготавливают более толстые стеклянные стаканы (толщина стенок 3,4-3,8 миллиметра), а затем нагревают до 650°С в печи. К этому моменту стекло размягчилось, но еще не деформировалось. Быстро влейте масло, чтобы оно резко охладилось. Этот процесс называется"закалка", также известный как закалка. Точно так же, как сталь разжигает огонь, она делает стекло твердым и крепким.

Стекло – плохой проводник тепла. Когда стеклянная чашка внезапно остывает, поверхностный слой сначала охлаждается, затвердевает и сжимается, в то время как внутренняя часть стакана все еще находится в высокотермопластичном состоянии с силой расширения наружу. Таким образом, чашка из закаленного стекла, изготовленная из него, имеет сжимающее напряжение на поверхности и растягивающее напряжение внутри. В целом эти два компонента должны быть сбалансированы по всем частям корпуса чашки, и проблем при использовании не возникнет.

Однако в некоторых случаях из-за неправильной закалки корпус чашки может испытывать неравномерное напряжение, что может привести к его беспричинному взрыву. Например, если внутреннее напряжение в определенной части корпуса чашки больше внешнего напряжения, то сила, действующая изнутри, очень велика, а давление, оказываемое снаружи, очень мало. Хотя на первый взгляд кажется, что с этой чашкой нет никаких проблем, на самом деле она напряжена внутри. Например, стеклянная панель на столе может иногда взорваться, как и чашки из закаленного стекла. Эти изделия из толстого стекла впоследствии не подвергаются закалке, но в процессе перехода из жидкого состояния в твердое также возникают неравномерные напряжения из-за предварительного охлаждения и закалки поверхности, а затем внутреннего охлаждения и закалки.

На самом деле принцип очень прост. После того, как кипящая вода попадает в чашку, чашка расширяется из-за тепла. Из-за относительно плохой теплопроводности стекла внутренний слой стекла расширяется, но внешний слой еще не получил тепла. Поэтому расширение внешней стенки стакана отстает, и давление на внешнюю стенку внезапно в одно мгновение возрастает. Давление превышает прочность чашки, что приводит к растрескиванию.

Почему бы не поджарить его, положив маленькую железную ложку?

Есть две основные причины: во-первых, на ложку сначала наливается вода, которая поглощает часть тепла, косвенно снижая коэффициент теплового расширения стекла. Во-вторых, добавление железной ложки эквивалентно предварительному нагреву чашки, что снижает внезапность нагрева, чтобы чашка не взорвалась. Таким образом, когда внутренняя и внешняя часть чашки нагреваются одновременно и в нее наливается горячая вода, степень расширения внутренней и внешней части чашки не сильно отличается, и она не лопнет.