它易碎,并且容易伤人
人们希望找到一种办法,既可以利用玻璃的优点,又使它不容易破碎;即便是碎裂了,也不要对人造成大的伤害。这就是钢化玻璃。
鲁珀特之泪说起钢化玻璃,就不能不提著名的“鲁珀特王子之泪”。其实它就是一颗小玻璃球,头部的形状像一颗水滴,同时它又有一条细细长长的尾巴,如同一滴长长的眼泪一般。
“鲁珀特王子之泪”
这颗“眼泪”看似一般,其实并不简单。因为它的头部有难以比拟的强度,即使是子弹的撞击也不能使它碎裂。
但是这颗“鲁珀特王子之泪”有个阿喀琉斯之踵,那就是它那长长的纤细的尾巴,你只要轻轻将它的尾巴掐断,整个玻璃珠就会瞬间化为齑粉。
强大应力释放使其粉碎
为什么会这样?这需要从“王子泪滴”的诞生说起。
当我们将一颗处于熔融状态的玻璃液滴落入水中,它的表面会迅速变冷凝固。 但是,玻璃珠的内部降温没有那么快,所以它只是表面收缩变硬了,中心部分还是处于炙热膨胀的状态,所以整个玻璃珠的体积并没有减小多少。而当液滴中间的玻璃慢慢变冷时,它的外壳已经固定,中心的玻璃要收缩但被外壳紧紧地拉着使它不能缩小。
冷却的过程产生内部应力
于是在这颗玻璃珠的中心与外壳间形成了一个强大的应力。这个应力将二氧化硅分子网络紧紧地拽在一起,使本来很脆弱的玻璃变得十分坚硬,它可以抵抗高达20吨的压力。