강화유리의 제작방법은 어떻게 되나요?

Question

강화유리는 오히려 극소부위 타격에 약한걸로 알고 있는데요.

강화유리는 왜 이렇게 취약한 것인지 구조적 결함에 대해 알려주세요.

Answer 1

강화유리는 표면 강화 처리를 통해 내부 응력을 증가시키고 내구성을 향상시킨 유리로, 일반 유리보다 높은 강도와 내구성을 가지고 있습니다. 그러나 강화유리는 극소부위 타격이나 특정한 각도에서의 충격에 약할 수 있습니다. 

구조적 결함 중 하나는 "단열"이라고 불리는 것인데요. 강화유리는 표면 강화 처리로 인해 내부에 잔류 응력이 존재하게 되는데, 이는 유리의 강도를 향상시키는 동시에 균일한 응력 분포를 유지하는 역할을 합니다. 하지만 극소부위 타격이나 특정한 각도에서의 충격으로 인해 응력이 집중되고, 단열이 깨지게 되면 전체 구조가 손상될 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다.

강화유리는 말 그대로 일반 유리의 성질을 강화시킨 유리입니다. 제작 과정에서 일방유리를 600도 이상의 고온으로 열처리를 한 후에 급랭시켜 만들게 됩니다. 이렇게 후가공을 하면 강도는 유리의 4배 이상 강도가 강해지고 강해지지만 유연해져서 일반 유리보다 20배 이상 휘어짐이 강해 집니다.

하지만 아시다시피 강도는 강하지만 일정 충격 이상에서 산산조각 나버리는 단점을 가지고 있습니다. 하지만 날카롭게 쪼개지지 않아 안전하여 자동차의 전면 유리에 사용됩니다.

이렇듯 산산조각이 나는 이유는 급랭 때문에 그렇습니다. 후가공 과정에서 고온처리 후 급랭을 하게 되면 유리의 구조가 강해지지만 그에 반해 구조가 불안정해져 있기 때문에 강도는 높지만 송곳과 같이 국소부위의 충격이 가해지게 되면 불안정했던 구조가 확산되면서 산산조각이 나게 됩니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)

Answer 3

안녕하세요

강화유리는 일반 판유리를 500~700℃로 가열한 후 급냉시켜 표면에 압축응력 내부에 인장응력을 형성해 강도를 높입니다. 그러나 극소부위 타격에 약한 이유는 작은 부위에 강한 응력이 집중되면 파괴로 이어질 수 있으며 내부 인장응력이 외부 충격에 취약하기 때문입니다. 이는 구조적 결함이라기보다는 제작 과정의 불균일한 가열이나 냉각 표면의 미세한 흠집이 취약성을 증가시키기 때문 이라고 생각하면 됩니다