Sind gehärtete Glasbecher giftig?

Glas selbst ist ungiftig, da es ein bei hoher Temperatur gesintertes Silikatprodukt ist und bei der Reinigung von Glasprodukten hauptsächlich Schadstoffe von der Glasoberfläche entfernt werden. Aber gewöhnliches Glas ist zerbrechlich und hat scharfe Kanten und Ecken, die Menschen leicht verletzen können. Daher kühlt es nach dem Erweichen bei hohen Temperaturen plötzlich ab und wird zu gehärtetem Glas. Gehärtetes Glas hat, selbst wenn es zerbrochen ist, sehr kleine Bruchstücke, keine scharfen Kanten und ist nicht leicht, Menschen zu schaden. Daher wird es häufig in Auto- und Schiffsglasfenstern sowie raumhohen Tür- und Fenstergläsern für die Inneneinrichtung verwendet. Gleiches gilt für die Herstellung von Babyflaschen.

Warum platzt eine Tasse aus gehärtetem Glas?

Gehärtetes Glas hat eine gute Druck- und Wärmestabilität. Warum bricht es also auch?

Der Rohstoff für gehärtete Glasbecher ist ebenfalls gewöhnliches Glas, aus dem zunächst dickere Glasbecher (Wandstärke 3,4 bis 3,8 Millimeter) hergestellt und dann im Ofen auf 650 ° C erhitzt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist das Glas zwar weich geworden, hat sich aber noch nicht verformt. Gießen Sie schnell Öl ein, um es stark abzukühlen. Dieser Vorgang wird aufgerufen"Temperierung", auch Quenchen genannt. So wie Stahl Feuer macht, macht er Glas hart und robust.

Glas ist ein schlechter Wärmeleiter. Wenn der Glasbecher plötzlich abkühlt, kühlt zunächst die Oberflächenschicht ab, härtet aus und zieht sich zusammen, während sich das Innere des Glases noch in einem hochgradig thermoplastischen Zustand mit einer nach außen gerichteten Expansionskraft befindet. Der daraus hergestellte Becher aus gehärtetem Glas hat also eine Druckspannung auf der Oberfläche und eine Zugspannung im Inneren. Im Allgemeinen sollten diese beiden über alle Teile des Körbchenkörpers verteilt sein, sodass es bei der Verwendung zu keinen Problemen kommt.

In einigen Fällen kann es jedoch aufgrund unsachgemäßer Abschreckung zu einer ungleichmäßigen Belastung des Becherkörpers kommen, die dazu führen kann, dass er ohne Grund explodiert. Wenn beispielsweise die innere Spannung in einem bestimmten Teil des Körbchenkörpers größer ist als die äußere Spannung, ist die von innen ausgeübte Kraft sehr groß, während der von außen ausgeübte Druck sehr gering ist. Obwohl es an der Oberfläche scheinbar kein Problem mit dieser Tasse gibt, ist sie im Inneren tatsächlich angespannt. Beispielsweise kann die Glasscheibe auf dem Schreibtisch gelegentlich explodieren, genau wie bei Tassen aus gehärtetem Glas. Diese dicken Glasprodukte werden anschließend nicht abgeschreckt, aber während des Übergangsprozesses vom flüssigen zum festen Zustand kommt es aufgrund der ersten Abkühlung und Aushärtung der Oberfläche und der anschließenden inneren Abkühlung und Aushärtung auch zu ungleichmäßigen Spannungen.

Das Prinzip ist eigentlich ganz einfach. Nachdem das kochende Wasser in die Tasse gelangt, dehnt sich die Tasse durch die Hitze aus. Aufgrund der relativ schlechten Wärmeleitfähigkeit des Glases dehnt sich die innere Glasschicht aus, die äußere Schicht hat jedoch noch keine Wärme aufgenommen. Daher bleibt die Ausdehnung der Außenwand des Glases zurück und der Druck auf die Außenwand nimmt schlagartig zu. Der Druck übersteigt die Festigkeit des Bechers, was zu Rissen führt

Warum braten Sie es nicht mit einem kleinen Eisenlöffel?

Dafür gibt es im Wesentlichen zwei Gründe: Erstens wird zuerst Wasser auf den Löffel gegossen, das einen Teil der Wärme aufnimmt und so indirekt den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Glases verringert. Zweitens entspricht das Hinzufügen eines Eisenlöffels dem Vorwärmen der Tasse, wodurch die Plötzlichkeit des Erhitzens verringert wird und die Tasse nicht explodiert. Wenn also sowohl die Innenseite als auch die Außenseite des Bechers gleichzeitig erhitzt werden und heißes Wasser hineingegossen wird, ist der Grad der Ausdehnung zwischen Innen- und Außenseite des Bechers nicht so unterschiedlich und er wird nicht platzen.