강화유리

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1. 개요[편집]

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강화 유리는 판유리를 열처리한 후 유리표면에 공기를 불어 급랭시킨 유리이다.

강도가 크고 깨지더라도 파편이 위험하지 않은 형태로 깨지기에 자동차 창문 등에 쓰인다.

2. 특성[편집]

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강화유리는 아닐레드 유리보다 약 4배 더 강하다.[1][2] 제조 중 내부 층의 수축이 크면 유리 표면의 압축응력이 유리 본체의 인장응력에 의해 균형을 이루게 된다. 6mm 두께의 완전 강화 유리는 최소 표면 압축이 69MPa(10,000psi)이거나 가장자리 압축이 67MPa(9,700psi) 이상이어야 한다.[3][4] 안전 유리로 간주되기 위해서는 표면 압축 응력이 100MPa(15,000psi)을 초과해야 한다. 표면 응력이 증가함에 따라, 깨지면 날카로운 들쭉날쭉한 파편이 아니라 작은 둥근 덩어리로 깨진다.

압축 표면 응력은 강화 유리의 강도를 증가시킨다. 아닐레드 유리는 내부 응력이 거의 없으며 대개 표면에 미세한 균열을 형성한다. 유리에 가해지는 장력은 균열 전파를 구동할 수 있으며, 이 장력은 일단 시작되면 유리를 통한 음속으로 균열 구동 균열 전파의 끝에 장력을 집중시킨다. 결과적으로, 아닐링된 유리는 깨지기 쉬우며 불규칙하고 날카로운 조각으로 부서진다. 강화유리 표면의 압축응력은 결함을 포함하고 있어 그 전파나 팽창을 방지한다.

일반유리는 완성 후에도 절단 등의 가공이 어느 정도 가능하지만 강화유리는 표면에 존재하는 응력 때문에 이미 완성된 후 재가공을 하는 것이 일반적으로 불가능하다. 시도하면 그냥 위 사진처럼 절단을 시도하지 않은 부분들까지 전부 거미줄식으로 깨져버린다. 그러므로 가공은 반드시 담금질을 하기 전에 해야 한다. 담금질 후 절단, 분쇄, 날카로운 충격으로 유리가 파손될 수 있다.

템퍼링으로 인한 변형 패턴은 편광 선글라스 등 광학 편광기를 통해 관찰할 수 있다.

강화유리는 강도, 내열성, 안전성이 중요한 고려사항일 때 사용된다. 예를 들어 승용차는 세 가지 요건을 모두 갖추고 있다. 이들은 야외에 보관되기 때문에 연중 급격한 온도 변화뿐만 아니라 지속적인 냉난방도 받을 수 있다. 게다가, 그들은 도로 사고뿐만 아니라 돌과 같은 도로 잔해로부터의 작은 충격에도 견뎌야 한다. 크고 날카로운 유리 파편이 승객들에게 추가적인 위험을 야기할 수 있기 때문에 강화 유리가 사용되며 만약 깨지면, 조각들이 뭉툭해서 대부분 무해하다. 윈드실드나 윈드실드는 대신 라미네이트 글라스로 만들어지는데, 사이드 윈도우와 리어 윈드실드는 역사적으로 강화 유리로 만들어졌을 때 깨져도 산산조각이 나지 않는다. 일부 신형 럭셔리 차량에는 탑승자 유지 규정, 도난 방지 목적 또는 방음 목적을 충족하기 위해 측면 유리창이 라미네이트되어 있다.

최근에는 케이스(컴퓨터)에도 강화유리가 들어가고 있다.

그리고 자파 현상의 원인은 유리를 만들때 열처리를 미숙하게 하거나 가공 단계 때 컷팅이나 드릴링, 연마 같은 작업을 하면서 눈에 보이지 않는 미세한 크랙이 가해진 상태에서 케이스에 뒤틀림이 있거나 패널과 케이스에 유격이 생기는 경우[1]가 발생하면 겉에 가해지는 압축응력과 안에서 가해지는 인장응력간의 균형이 깨져서 별다른 충격을 주지 않았는데도 깨지거나 심지어 가만히 있는데도 깨지는 경우가 있다. 잊을 만 하면 이런 현상이 발생해서 관련 커뮤니티에서는 유리를 장착할 때 케이스를 눕혀서 고른 압력으로 끼우라는 조언을 하거나, 직접 강화유리 위에 나사를 조이는 형태로 끼우는 타공형이 아닌 금속 가이드가 붙어있거나 도어식으로 되어 있는 케이스를 추천하는 편이다. 이미 사 버린 경우에는 비산방지 필름을 붙이면 되는데 문제는 스마트폰 필름도 기포 없이 붙이기 힘든데 커다란 케이스용 유리판에 필름을 기포 없이 붙이는 것은 정말 어렵다는 것이다. 잘 붙일 자신이 없다면 자동차 선팅집에 들고가서 선팅을 해달라는 방법도 있다. 자동차 선팅집에게 이 정도는 껌이다.

3. 같이 보기[편집]

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• 석영유리
• 방탄유리
• 보호유리
• 루퍼트 왕자의 구슬