Thủy tinh siêu bền

TS. Nguyễn Xuân Khoa, Giám đốc Trung tâm Khoa học thực nghiệm mỏ và luyện kim Tam Điệp, thuộc Viện Khoa học Công nghệ Mỏ và Luyện kim, đã cùng các công sự nghiên cứu và thử nghiệm trong suốt 7 năm về phương pháp tôi hoá mới trên hai loại mẫu sản phẩm mẫu là kính nổi và các loại thuỷ tinh có hình dạng phức tạp như chụp đèn, cốc, bát...

Gần đây, công nghệ gia công hoàn thiện thuỷ tinh được ứng dụng và biết đến khá nhiều đó là công nghệ tôi hoá. Tôi hoá là một quá trình gia cường bề mặt thủy tinh thông qua con đường trao đổi ion.

Công nghệ này được dùng chủ yếu trong lĩnh vực sản xuất kính chắn gió trên máy bay và hiện nay đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là để các sản phẩm thuỷ tinh có hình dạng phức tạp hoặc sản phẩm yêu cầu độ chính xác và độ bền cơ học rất cao…Nhiều nước trên thế giới đã thành công với công nghệ này.

Dựa trên nền tảng đó, TS. Nguyễn Xuân Khoa, Giám đốc Trung tâm Khoa học thực nghiệm mỏ và luyện kim Tam Điệp, thuộc Viện Khoa học Công nghệ Mỏ và Luyện Kim đã cùng các công sự nghiên cứu và thử nghiệm trong suốt 7 năm về phương pháp tôi hoá mới trên hai loại mẫu sản phẩm mẫu là kính nổi và các loại thuỷ tinh có hình dạng phức tạp như chụp đèn, cốc, bát…

Bản chất của công nghệ tôi hoá là làm gia tăng sức căng bề mặt của thủy tinh nhờ quá trình trao đổi ion. Với sản phẩm thuỷ tinh chưa tôi, sau khi sấy lên nhiệt độ 400- 500 độ, thả vào bể muối Kali, trong thời gian 8-10 tiếng, ion kali sẽ thấm sâu vào bề mặt ở độ dày khoảng vài chục Micron. Sau khi bát nguội, do ion kali có đường kính lớn hơn Ion Natri, gây nên sức căng bề mặt cho thuỷ tinh.

Các sản phẩm đã thử nghiệm chống va đập bằng phương pháp thả bi theo quy chuẩn quốc tế.

Công nghệ của TS Khoa đã được ứng dụng để sản xuất thử nghiệm các chụp đèn hiệu chịu sốc nhiệt tại các sân bay Cam Ranh, Vinh. Qua hơn bốn năm sử dụng, chất lượng được đánh giá cao bởi tỉ lệ vỡ, hỏng cực thấp. Tác giả cũng chia sẻ, bằng công nghệ này, những sản phẩm thuỷ tinh được tạo ra có nhiều tính năng ưu việt như: khả năng chịu sốc nhiệt cao, sản phẩm không bị nứt vỡ khi chuyển sản phẩm từ tủ đá sang lò vi sóng hoặc đổ ngay nước sôi vào bát đang chứa đồ đông lạnh ở nhiệt độ âm 20 độ C…Bên cạnh đó, độ bền cơ học của sản phẩm cũng tăng từ 2 đến 3 lần với khả năng rơi từ độ cao 3m mà ko vỡ. Bề mặt thuỷ tinh nhẵn nên có khả năng chống bám bẩn, dễ lau rửa ngay cả khi chứa các loại khó tẩy rửa như nước chè hay rượu vang.

Bên cạnh đó, giá thành sản xuất theo công nghệ này chỉ bằng 40-70% sản phẩm cùng loại của Hàn Quốc, Tây Âu mà chất lượng tương đương.

Tác giả