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화학강화유리(Chemical Strenghening Glass)
Contents
1.화학강화유리 개요
화학강화유리란 기존의 유리표면의 나트륨 이온의
일부를 유리 이전 온도 이상에서 이온 반지름이 보다
큰 칼륨 이온 등과 대체함으로써 표면에 압축 응력층을
형성하여 유리 표면을 강화한 유리를 말한다.
기존의 열을 이용한 열강화유리 보다 강도는 훨씬 우수하면서도
얇게 제작이 가능해서 그 사용범위가 계속 늘어나고 있는 추세에 있다.
2.화학강화유리 특성
(1)투과율, 굴절률이 좋다.
이러한 특성 때문에 광학유리로 사용되며 광학 유리는 렌즈 또는 프리즘에 사용되는 유리로서 다른 유리들에 비해 아주 균질 하다는 점이 특징이다.
화학강화유리는 이온교환 방식으로 제조된다. 유리를 섭씨 400도의 용융소금이 담긴 용기에 집어넣으면 유리 속의 나트륨 이온이 빠져나가고 그 자리에 칼륨 이온이 들어오게 되는 것이다. 칼륨 이온은 나트륨 이온보다 크기 때문에 더 많은 공간을 차지하게 되고, 이 상태에서 유리가 냉각되면 압축응력이 강한 층이 유리 표면에 형성된다. 이렇게 만들어진 유리는 웬만한 흠집과 생채기를 막아줄 정도로 강한 내구도를 보유하게 된다.
자외선 등 시간 경과에 따른 백화나 변형 등이 거의 없어서 태양열 집열판 건축용 유리에도 사용되고 있다.
왼쪽의 그래프에서 나타나는 것과 같이 경도가 타 소재에 비해 상대적으로 높고 시간에 따른 경도 변화가 거의 없다.
2.화학강화유리 특성
(3)강도의 변화가 거의 없다
휴대성이 강조되는 스마트폰 산업에서는 화면재질의 두께나 무게가 매우 중요한 문제다. 아무리 내구성이 강해도 두껍고 무거운 재질은 외면 받을 수밖에 없다.
현재 미국 corning 사의 Gorilla glass 는 2mm부터 0.5mm까지 비교적 얇은 두께로 생산되고 있다.
두께가 2mm도 채 되지 않는 유리를망치로 두들겨도 쉽게 깨지지 않는다.이는 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라 휘어짐에도 강한 특성을 가지고 있다.
※고릴라유리와 소다석회유리 물성비교
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British Petroleum(이하 BP)의 분석 |
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2013.03.27
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