Jediný šampión: „Najtvrdší“ v rôznych dimenziách
Najvyššia odolnosť proti nárazu/výbuchu-: Kompozitné nepriestrelné sklo
Štruktúra: Viac{0}}vrstvové tvrdené sklo + polykarbonátová (PC) doska + medzivrstva z vysokopevnostnej živice (ako je SGP, PVB)-
Princíp
Vrstva tvrdeného skla sa rozbije, aby absorbovala počiatočnú energiu nárazu.
Polykarbonátová vrstva (elastoplastický materiál) sa deformuje a blokuje penetráciu s extrémne silnou húževnatosťou (250-krát vyššou ako sklo).
Živicová vrstva spája fragmenty, aby sa zabránilo sekundárnemu poškodeniu.
Výkon: Odolá nepretržitej streľbe z puškových nábojov AK-47 (7,62 mm) a výbuchovým rázovým vlnám.
Aplikácie: Bankové trezory, obrnené vozidlá, ambasády, vysokonapäťové laboratóriá.
Najvyššia povrchová tvrdosť: mikrokryštalické sklo
Zloženie: Oxid kremičitý + oxid hlinitý + nukleačné činidlo (ako je TiO₂), formované do nanokryštálov prostredníctvom kryštalizácie pri vysokej- teplote.
Tvrdosť: Tvrdosť podľa Mohsa dosahuje 6,5 až 7 (blízko zafíru) a jeho odolnosť proti poškriabaniu ďaleko prevyšuje bežné sklo (tvrdosť 5,5).
Reprezentatívne produkty: Corning Gorilla Glass (séria Victus), Schott Xensation®.
Aplikácia: Špičkové-obrazovky mobilných telefónov, okienka kozmických lodí.
Najsilnejšia pevnosť v ohybe: chemicky spevnené sklo
Postup: Ponorte sklo obsahujúce alkalické kovy (ako sú hlinitokremičitany) do roztavenej draselnej soli a prostredníctvom iónovej výmeny sa na povrchu vytvorí super{0}}vysoko{1}}tlaková vrstva.
Pevnosť: Pevnosť v ohybe môže dosiahnuť viac ako 800 MPa (zatiaľ čo obyčajné sklo je iba 30 MPa a tvrdené sklo je asi 150 MPa).
Výhody: Žiadne riziko samo{0}}výbuchu a môže mať hrúbku len 0,1 mm (napríklad ultra-tenké flexibilné sklo UTG).
Použitie: Mobilné telefóny so sklopnou obrazovkou, nepriestrelné masky na tvár, presné kryty prístrojov.
Najsilnejšia tepelná odolnosť: Kremenné sklo
Zloženie: Oxid kremičitý (SiO₂) s čistotou nad 99,9 %.
Výkon
Bod mäknutia je až 1730 stupňov (bežné sklo mäkne pri 600 stupňoch).
Koeficient tepelnej rozťažnosti je blízky nule a pri náhlych zmenách teploty nepraská.
Má vynikajúci výkon ultrafialového/infračerveného prenosu.
Použitie: Tepelne-odolné okná pre kozmické lode, polovodičové litografické stroje, vysokoteplotné reakčné nádoby.
Komplexný kráľ: Najlepšia voľba v extrémnych prostrediach
Kompozitné mikrokryštalické sklo (ako Firelite®, Neoparies®)
Štruktúra: Mikrokryštalické sklo +-kovová sieťovina s vysokou pevnosťou/výstužná vrstva z uhlíkových vlákien
Výkon
Pevnosť v tlaku > 1000 MPa (nad rámec železobetónu)
Požiarna odolnosť > 3 hodiny (netopí sa plameňom 1000 stupňov);
Odolné voči krupobitiu/nárazu víchricou (vyhovujúce hurikánovému testu ASTM E1996).
Použitie: Riadiace miestnosti jadrových elektrární,-výbuchové okná na ropných plošinách, vojenské kryty.
Grafénom-vystužené sklo (laboratórne štádium
Technológia: Integrujte grafén do skleneného substrátu a vytvorte trojrozmernú sieťovú podporu.
Výkon (teória)
Sila zvýšená viac ako 5-krát;
Optimalizácia elektrickej a tepelnej vodivosti
100% odolný voči UV žiareniu.
Výzvy: Vysoké náklady na hromadnú výrobu a nevyspelá technológia.
Denná-výber sily:Vrstvené sklo(film SGP)
Ak sa usilujete o rovnováhu medzi bezpečnosťou a silou (v ne-extrémnych scenároch):
Štruktúra: Tvrdené sklo + SGP iónový medzivrstva (DuPont SentryGlas®)
Výkon
Odolnosť proti roztrhnutiu je päťkrát väčšia ako PVB.
Po náraze má malú deformáciu v ohybe a nie je ľahké ho oddeliť od rámu.
Vyhovel norme ASTM E1300 proti výbuchu hurikánu-v Spojených štátoch.
Platí pre: Obvodové steny mrakodrapov, obydlia-odolné proti tajfúnom a stropy nákupných centier.
Hlavný záver:
V individuálnom extrémnom výkone sú jednoznační víťazi (ako je odolnosť nepriestrelného skla proti nárazu a odolnosť kremenného skla proti vysokej{0}}teple).
Kráľom komplexných výkonov je kompozitné mikrokryštalické sklo (pevnosť + požiarna odolnosť + odolnosť proti výbuchu), ale jeho cena je extrémne vysoká.
Vrstvené sklo SGP je najlepšou voľbou pre vysoký nákladový výkon v civilnom použití, vyváženie pevnosti a bezpečnosti.
