Enkeltmester: Den "tøffeste" i forskjellige dimensjoner
Sterkeste slagmotstand/eksplosjonssikker-ytelse: Kompositt skuddsikkert glass
Struktur: Fler-lags herdet glass + polykarbonatplate (PC) + høy-harpiksmellomlag (som SGP, PVB)
Prinsipp
Det herdede glasslaget knuses for å absorbere den innledende støtenergien.
Polykarbonatlaget (elastoplastisk materiale) deformerer og blokkerer penetrasjon, med ekstremt sterk seighet (250 ganger glassets).
Harpikslaget binder fragmentene for å forhindre sekundær skade.
Ytelse: Den tåler kontinuerlig avfyring av AK-47 rifler (7,62 mm) og eksplosjonsstøtbølger.
Bruksområder: Bankhvelv, pansrede kjøretøy, ambassader,-høyspentlaboratorier.
Høyeste overflatehardhet: mikrokrystallinsk glass
Sammensetning: Silisiumdioksid + aluminiumoksid + kjernedannende middel (som TiO₂), dannet til nanoskalakrystaller gjennom høy-temperaturkrystallisering.
Hardhet: Mohs-hardheten når 6,5 til 7 (nær safir), og ripebestandigheten overgår langt den for vanlig glass (hardhet 5,5).
Representative produkter: Corning Gorilla Glass (Victus-serien), Schott Xensation®.
Bruksområde: Høy-mobiltelefonskjermer, koøyer til romfartøyer.
Sterkeste bøyestyrke: kjemisk forsterket glass
Prosess: Senk glass som inneholder alkalimetaller (som aluminosilikater) i smeltet kaliumsalt, og gjennom ionebytting dannes et super-høyt-trykksspenningslag på overflaten.
Styrke: Bøyestyrken kan nå over 800 MPa (mens vanlig glass bare er 30 MPa og herdet glass er omtrent 150 MPa).
Fordeler: Ingen risiko for selv-eksplosjon, og kan være så tynn som 0,1 mm (som ultra-tynt fleksibelt glass UTG).
Bruksområde: Mobiltelefoner med sammenleggbar skjerm, skuddsikre ansiktsmasker, presisjonsinstrumentdeksler.
Sterkeste varmebestandighet: Kvartsglass
Sammensetning: Silisiumdioksid (SiO₂) med en renhet på over 99,9 %.
Ytelse
Myknepunktet er så høyt som 1730 grader (vanlig glass mykner ved 600 grader).
Koeffisienten for termisk utvidelse er nær null, og den vil ikke sprekke når den utsettes for plutselige temperaturendringer.
Den har utmerket ultrafiolett/infrarød overføringsytelse.
Bruksområde: Varme-vinduer for romfartøy, halvlederlitografimaskiner, høy-reaksjonskar.
Comprehensive King: Toppvalget i ekstreme miljøer
Kompositt mikrokrystallinsk glass (som Firelite®, Neoparies®)
Struktur: Mikrokrystallinsk glass + høy-metallnetting/karbonfiberforsterkende lag
Ytelse
Trykkfasthet > 1000 MPa (utover armert betong)
Brannmotstand > 3 timer (smelter ikke gjennom 1000 graders flamme);
Motstandsdyktig mot hagl/stormpåvirkning (bestått ASTM E1996 orkantest).
Bruksområde: Kontrollrom for kjernekraftverk, eksplosjonssikre-vinduer på oljeplattformer, militære tilfluktsrom.
Grafen-armert glass (laboratoriestadiet
Teknologi: Integrer grafen i glasssubstratet for å danne en tre-dimensjonal nettverksstøtte.
Ytelse (teori)
Styrken økte med mer enn 5 ganger;
Optimalisering av elektrisk og termisk ledningsevne
100% UV-bestandig.
Utfordringer: Høye masseproduksjonskostnader og umoden teknologi.
Daglig valg av høy-styrke:Laminert glass(SGP-film)
Hvis en balanse mellom sikkerhet og styrke etterstrebes (i ikke-ekstremscenarier):
Struktur: Herdet glass + SGP ionisk interfilm (DuPont SentryGlas®)
Ytelse
Rivemotstandsstyrken er fem ganger den for PVB.
Den har en liten bøyedeformasjon etter å ha blitt slått og er ikke lett å løsne fra rammen.
Bestod ASTM E1300 orkaneksplosjons-sikker standard i USA.
Gjelder for: Gardinvegger i skyskrapere, tyfonbestandige-boliger og tak på kjøpesentre.
Hovedkonklusjon:
Det er klare vinnere i individuell ekstrem ytelse (som slagfasthet for skuddsikkert glass og høy-temperaturbestandighet for kvartsglass).
Kongen av omfattende ytelse tilhører kompositt mikrokrystallinsk glass (styrke + brannmotstand + eksplosjonsmotstand), men kostnadene er ekstremt høye.
SGP laminert glass er det beste valget for høy kostnadsytelse i sivil bruk, balanserende styrke og sikkerhet.
