前两天微博里的热搜已经被小张霸占，一直处于“沸腾”状态。
来源：微博热榜小张是谁？到底发生了什么？能引起全网的关注。原来，这是1818黄金眼发布的一条新闻：宁波小伙小张近日正在洗澡，其租住公寓卫生间的钢化玻璃门突然爆裂，导致小张手部受伤。因为无法与物业就赔偿方案达成一致，他联系媒体曝光此事。一个普通的民事纠纷，没想到，演变成了全网第一热点事件，甚至占据了几乎一整天的热搜第一。很多人对小张登上热搜榜榜首的原因感到不解。看了评论才明白，最重要的原因可能和小张的长相有关。毕竟评论都是统一在夸小张帅，越来越多吃瓜群众的涌入导致了小张事件热度的持续上升。甚至到了下午，“小张怎么这么帅还受伤”的话题冲到了热搜前五。帅不帅关系到每个人的审美情趣。我们不做过多评论，但钢化玻璃值得好好说一说。为什么钢化玻璃比普通玻璃强度高？为什么突然断了？钢化玻璃和防弹玻璃是一回事吗？钢化玻璃有哪些奇特的性质？趁着小张事件的东风，我们这些吃瓜群众，不仅要欣赏小张帅气的脸庞，还要学习一些与玻璃相关的生活常识。
部分。一
强度更高的钢化玻璃是怎么生产出来的？本质上，钢化玻璃和普通玻璃的材质差不多，没有什么特别的。让钢化玻璃强化的是其独特的制造工艺。平板玻璃的正常制造工艺是：原料在高温下熔化，形成均匀无气泡的玻璃液；当玻璃液冷却到可以加工的温度范围时，压延成平板状；冷却后的玻璃内应力极大，需要再次退火，即在较低温度下加热一段时间，缓慢冷却，以降低内应力，稳定内部结构。
玻璃厂图片来源：维基百科，而钢化玻璃需要在上述过程的最后补充一个强化步骤。具体是在获得一定尺寸的普通玻璃后，加热到玻璃软化点650到700左右的附近，然后用高压气流同时吹玻璃两面，使其迅速冷却。此时玻璃表面会率先冷却收缩，在两侧表层形成内部压应力较高的结构。之后，冷却的中心部分将具有高的内部拉伸应力。最后，大约1/6玻璃厚度的压缩应力层将形成在玻璃的两侧。那么为什么是两边被压缩，中间被拉，而不是相反呢？这主要是因为当玻璃两面遇冷收缩时，表面的任何位置都会受到来自各个方向的挤压，因此会在表面形成压应力层；而在中心，因为冷却慢，来不及收缩，所以形成了拉应力层。我们可以把应力理解为材料中的一种“内部”力。更高的应力意味着物质中储存了额外的能量，所以会形成“不安分”的因素。比如夏天收获西瓜，有些成熟的西瓜遇到一点外力就会爆开，这是西瓜内部受力的表现。那为什么应力是强化玻璃的关键？玻璃这种材料有一个非常显著的特性，就是不怕张力，不怕压力。它对外压载荷有很强的抵抗能力，但承受拉伸载荷的能力要低得多。如果我们用周围的框架支撑一块平板玻璃，就像玻璃屋顶或玻璃廊桥的桥面一样。我们会发现，当玻璃受到载荷作用时，顶部仍然处于受压状态，而底部实际上处于受拉状态。当载荷逐渐增大时，玻璃挠曲程度加深，其承受的拉应力也在增大。最后，玻璃的底部，也就是没有装载的那一面，会首先被破坏。钢化玻璃两侧的压应力区域很好的抵消了载荷的影响，玻璃弱面(无载荷的一面)的拉应力不会增加到和普通玻璃一样的程度，所以不那么容易破碎。一般来说，强化玻璃的强度可以提高到3到5倍以上。
玻璃压缩偏转源示意图：参考文献3
部分。2
钢化玻璃真的会爆炸吗？钢化玻璃强度高，但绝对不是坚不可摧的。而且钢化玻璃一旦损坏，会很快解体碎成渣。上面我们说过，钢化玻璃其实是一种内应力很大的材料。正常情况下，压应力和拉应力可以平衡，玻璃自然可以保持完好的外部状态。但这种平衡一旦被打破，巨大的内应力就会瞬间释放，从最先发生破坏的薄弱点转移到整个玻璃，使其迅速破碎。首先出现的弱点有很多种。比如玻璃安装和移动过程中的碰撞会破坏边缘甚至表面的压应力层，形成裂纹。如果裂纹足够深，达到或接近拉应力层，内部平衡会立即打破钢化玻璃。因此，钢化玻璃的移动和施工应非常小心，以避免任何缺陷。因为即使是很浅的表面裂纹也会成为以后的薄弱环节。其他弱点来自内部，如玻璃制造过程中存在的杂质颗粒。日常生活中，钢化玻璃在没有任何外力的情况下可能会碎裂，应该是内部杂质造成的。当然，制作玻璃的过程包括原料的提纯，但无论如何还是会有残留的杂质。玻璃中最常见的杂质是硫化镍，它以颗粒的形式积聚在玻璃中。一旦受到外力(甚至根本没有外力)，硫化镍颗粒周围的区域往往会先破碎，整个玻璃也会坍塌。为了尽可能的避免这种情况，很多厂家在生产钢化玻璃的时候都会对每一块玻璃进行热浸试验。具体方法是将玻璃加热到300左右，然后冷却。有硫化镍的玻璃基本经不起这样的折腾，会自动解体，尽量保证出厂产品不含内部杂质。但是钢化玻璃的解体原则上是很难避免的。除了尽可能提高产品质量，还可以采取一些保护措施，比如在玻璃上贴一层透明的有机膜，这样即使玻璃解体，碎渣也不会四处飞溅。在国内，如果建筑物外墙钢化玻璃距离地面3米以上，要求采用贴膜工艺。不过，另一方面，钢化玻璃的解体虽然看起来很吓人，但远比普通玻璃的破裂安全。钢化玻璃的内部结构决定了它在解体过程中不会产生大的尖锐碎片，而会形成缺乏尖锐棱角的小碎片。而且所谓的解体并不是像爆炸一样散落，钢化玻璃内应力产生的能量也远不能让碎片飞走，更多的是落在原地。这次小张受伤恐怕是因为钢化玻璃解体时靠得太近了。祝他早日康复。
钢化玻璃的失效原理来源：参考文献3
第三部分
钢化玻璃和防弹玻璃是一回事吗？很多人在电视上看过用大锤砸钢化玻璃的文章，在大锤下依然完好无损。但是钢化玻璃的强度水平还不足以抵挡子弹，子弹的动能巨大，作用面积非常小，所以打碎钢化玻璃并不难。真正的防弹玻璃有两种，一种是透明的高分子材料，如聚碳酸酯、PVB树脂、聚氨酯等。在实际制造过程中，一般采用多层结构，而不是单一的厚层。另一种是玻璃中混有透明的有机层，一般采用多层结构，这样虽然玻璃在撞击后会破碎，但是有机聚合物层仍然可以将碎片牢固的结合在一起。防弹玻璃不是依靠自身的坚固性弹开子弹，而是通过玻璃的破碎和树脂层的截留，使子弹的动能消散，从而停留在树脂层上。为了达到足够的防弹效果，防弹玻璃的厚度与日俱增，例如防弹头盔的透明面罩或防弹盾牌的观察窗的厚度超过30毫米，但在日常生活中，紫外线会改变聚合物层的性质，影响防弹效果，因此防弹玻璃的寿命约为3至6年。还有一种玻璃，没有防弹玻璃高，但也有吸能和防碎裂的特性。这就是所谓的防盗玻璃。防盗玻璃在被锤子等锐器击打时不会破碎，且锐器短时间内无法击穿足够的孔洞让人进入，可以说是民用版的防弹玻璃。
钢化玻璃(左)和防弹玻璃(右)来源：维基百科。
第四部分
与钢化玻璃相关的小技巧钢化玻璃是不能定尺寸的，所以出厂前一定要定尺寸。钢化玻璃强度较高，但耐热温度和抗热震性并不比普通玻璃高，遇到快速变化的温度冲击很可能会坍塌。钢化玻璃的表面硬度其实比普通玻璃要低，所以更不耐磨。钢化玻璃的刚性并不比普通玻璃强。钢化玻璃的表面平整度比普通玻璃差，也正是因为这个原因，很多建筑外墙反射的景物会变形。用偏光镜观察钢化玻璃时，如果光的反射、观察角度和玻璃背面的颜色满足一定条件，就会看到干涉条纹，这是内应力造成的。钢化玻璃可能会碎裂，但这种危险事故本应避免，所以生产厂家在生产和后续安装时需要多加注意。毕竟关系到大家的安全，希望不要再出现钢化玻璃伤人的案例。
