Single Champion: Den "Hårdeste" i forskellige dimensioner
Stærkest slagfasthed/eksplosionssikker-ydelse: Komposit skudsikkert glas
Struktur: Flerlags-hærdet glas + polycarbonat (PC) ark + høj-harpiksmellemlag (såsom SGP, PVB)
Princip
Det hærdede glaslag splintres for at absorbere den indledende slagenergi.
Polycarbonatlaget (elastoplastisk materiale) deformerer og blokerer gennemtrængning med ekstremt stærk sejhed (250 gange glasets).
Harpikslaget binder fragmenterne for at forhindre sekundær skade.
Ydeevne: Den kan modstå kontinuerlig affyring af AK-47 riffelpatroner (7,62 mm) og eksplosionschokbølger.
Applikationer: Bankbokse, pansrede køretøjer, ambassader,-højspændingslaboratorier.
Den højeste overfladehårdhed: mikrokrystallinsk glas
Sammensætning: Siliciumdioxid + aluminiumoxid + kernedannende middel (såsom TiO₂), dannet til krystaller på nanoskala gennem høj-temperaturkrystallisation.
Hårdhed: Mohs-hårdheden når 6,5 til 7 (tæt på safir), og dens ridsemodstand overstiger langt den for almindeligt glas (hårdhed 5,5).
Repræsentative produkter: Corning Gorilla Glass (Victus-serien), Schott Xensation®.
Anvendelse: Avancerede-mobiltelefonskærme, koøjer til rumfartøjer.
Stærkeste bøjningsstyrke: kemisk forstærket glas
Fremgangsmåde: Nedsænk glas indeholdende alkalimetaller (såsom aluminosilicater) i smeltet kaliumsalt, og gennem ionbytning dannes et super-høj-tryksspændingslag på overfladen.
Styrke: Bøjningsstyrken kan nå over 800 MPa (mens almindeligt glas kun er 30 MPa og hærdet glas er omkring 150 MPa).
Fordele: Ingen risiko for selv-eksplosion og kan være så tynd som 0,1 mm (såsom ultra-tynt fleksibelt glas UTG).
Anvendelse: Mobiltelefoner med foldbar skærm, skudsikre ansigtsmasker, præcisionsinstrumentbetræk.
Stærkeste varmebestandighed: Kvartsglas
Sammensætning: Siliciumdioxid (SiO₂) med en renhed på over 99,9%.
Præstation
Blødgøringspunktet er så højt som 1730 grader (almindeligt glas blødgøres ved 600 grader).
Den termiske udvidelseskoefficient er tæt på nul, og den vil ikke revne, når den udsættes for pludselige temperaturændringer.
Den har fremragende ultraviolet/infrarød transmissionsydelse.
Anvendelse: Varme-bestandige vinduer til rumfartøjer, halvlederlitografimaskiner, høj-reaktionsbeholdere.
Comprehensive King: Det bedste valg i ekstreme miljøer
Komposit mikrokrystallinsk glas (såsom Firelite®, Neoparies®)
Struktur: Mikrokrystallinsk glas + høj-metalnet/kulfiberforstærkningslag
Præstation
Trykstyrke > 1000MPa (ud over armeret beton)
Brandmodstand > 3 timer (smelter ikke gennem 1000 graders flamme);
Modstandsdygtig over for hagl/stormpåvirkning (bestået ASTM E1996 orkantest).
Anvendelse: Kontrolrum for atomkraftværker, eksplosionssikre-vinduer på olieplatforme, militære beskyttelsesrum.
Grafen-forstærket glas (laboratoriestadiet
Teknologi: Integrer grafen i glassubstratet for at danne en tre-dimensionel netværksunderstøttelse.
Ydeevne (teori)
Styrken øget med mere end 5 gange;
Optimering af elektrisk og termisk ledningsevne
100% UV-bestandig.
Udfordringer: Høje masseproduktionsomkostninger og umoden teknologi.
Daglig valg af høj-styrke:Lamineret glas(SGP film)
Hvis en balance mellem sikkerhed og styrke tilstræbes (i ikke-ekstremscenarier):
Struktur: Hærdet glas + SGP ionisk interfilm (DuPont SentryGlas®)
Præstation
Rivemodstandsstyrken er fem gange større end PVB.
Den har en lille bøjningsdeformation efter at være stødt og er ikke let at løsne fra rammen.
Bestået ASTM E1300 orkaneksplosions-sikker standard i USA.
Gælder for: Gardinvægge i skyskrabere, tyfonbestandige-boliger og lofter i indkøbscentre.
Hovedkonklusion:
Der er klare vindere i individuel ekstrem ydeevne (såsom slagfasthed for skudsikkert glas og høj-temperaturbestandighed af kvartsglas).
Kongen af omfattende ydeevne tilhører sammensat mikrokrystallinsk glas (styrke + brandmodstand + eksplosionsmodstand), men dets omkostninger er ekstremt høje.
SGP lamineret glas er det bedste valg for høj omkostningsydelse i civil brug, balancering styrke og sikkerhed.
