Да ли сте се икада запитали зашто се чаше за вино распадају на комаде при удару? Или је постојао тренутак страха да јестаклозидови зграде би се сломили и пали? Структура стакла је веома компликована. Тврда је и јака, али је истовремено и крхка. За нешто тако уобичајено, наука иза разбијеног стакла је такође сложена.
Зашто се стакло ломи?
У ствари, разлог зашто је стакло тако лако разбити је због његове молекуларне структуре.Стакло је направљено од силицијум диоксида. Силицијум формира круту, насумичне молекуларне мреже. За разлику од већине чврстих тела, атоми силицијума и кисеоника у стаклу су повезани под насумичним угловима у неправилном узорку.
Овај неуређени распоред даје стаклу транспарентност и лако се обликује у различите облике када се загреје. Међутим, то такође значи да нема слабих тачака. Као резултат тога, када се примени спољни притисак, стакло ће се разбити на неравни, неконтролисани начин. Сваки мали површински дефект или огреботина такође може постати концентратор напрезања. Једном када се пукотина покрене, брзо се шири кроз материјал.
Када пукотине почну да се шире, тешко их је зауставити. Иако је веза између атома силицијума и кисеоника јака. Али је тешко да пукотина промени правац или се заустави на ивици дефекта. Због неправилне геометрије силиконо-кисеоничке везе, оне ће једноставно наставити да пролазе кроз случајну мрежу.стаклонема уређену структуру, тако да је тешко предвидети када се поквари.
Једини начин да се побољша отпорност стакла на удар је увођење уређенијег молекуларног распореда. Баш као и безбедносткаљено стаклоје висок, то је зато што је његов молекуларни распоред уређен. Брзим загревањем, а затим брзим хлађењем, унутар стакла се може створити притисак на притисак. Ови напони помажу да се спречи ширење пукотине. Дакле, каљено стакло може издржати веће оптерећење. Али то не значи да се не може сломити. Само се ломи у сигурнијој форми. То јест, разбија се на мале честице, а не на оштре комаде обичног стакла.
Зашто топлота ломи стакло?
Стакло ће се сломити осим када на њега утичу спољне силе. Такође се ломи када је изложен топлотном напрезању. У окружењима са високим температурама, неравнотежа температуре узрокује неравномерно ширење стакла, што врши притисак на његову структуру. Када се површина стакла загреје, долази до ширења. Али хладнији региони се не шире истом брзином.
Дакле, можете замислити да се један део стакла брзо шири, док се други део полако шири. У овом случају, унутар стакла ће се створити стрес. Дакле, повлачи стакло и узрокује његово деформисање. Ако ови стресови постану превише јаки,стаклосломиће се. У ствари, стакло се ломи само да би се смањио сопствени стрес. Али по нашем мишљењу, стакло је превише крхко.
Нивои топлотног стреса такође зависе од три фактора
Температурна разлика
Што је већа температурна разлика између топлог и хладног дела стакла, то је већи напон.
Брзина промене температуре
Уопштено говорећи, када температура расте или се брзо хлади, брзина експанзије или контракције стакла је већа. Што повећава стрес.
Дебљина и облик стакла
Већа је вероватноћа да ће се разбити тање, неправилније стакло. Зато што не може да издржи температурне флуктуације.
Да бисте смањили топлотни стрес, избегавајте излагање стакла екстремним или брзим променама температуре. На пример, не прелијте кипућу воду преко хладног стакла и не излажите стакло ниским температурама. Ова брза промена температуре чинистакловећа је вероватноћа да ће се сломити. Заштита стакла од топлотног стреса је кључна за спречавање ломљења стакла. Стога треба обратити пажњу на температурно окружење стакла у нашем животу.
