Vidro temperado
O vidro temperado ou temperado é um tipo de vidro de segurança processado por tratamentos térmicos ou químicos controlados para aumentar sua resistência em comparação com o vidro normal.A têmpera coloca as superfícies externas em compressão e o interior em tensão.Essas tensões fazem com que o vidro, quando quebrado, se esfarele em pequenos pedaços granulares, em vez de se estilhaçar em cacos pontiagudos, como acontece com o vidro plano (também conhecido como vidro recozido).Os pedaços granulares são menos propensos a causar ferimentos.
Como resultado de sua segurança e resistência, o vidro temperado é usado em uma variedade de aplicações exigentes, incluindo janelas de veículos de passageiros, portas de chuveiro, portas e mesas de vidro arquitetônico, bandejas de geladeira, protetores de tela de celular, como componente de vidro à prova de balas, para máscaras de mergulho e vários tipos de pratos e panelas.
Propriedades
O vidro temperado é cerca de quatro vezes mais forte que o vidro recozido (“regular”).A maior contração da camada interna durante a fabricação induz tensões de compressão na superfície do vidro balanceadas por tensões de tração no corpo do vidro.O vidro totalmente temperado de 6 mm de espessura deve ter uma compressão superficial mínima de 69 MPa (10.000 psi) ou uma compressão de borda não inferior a 67 MPa (9.700 psi).Para ser considerado vidro de segurança, a tensão de compressão da superfície deve exceder 100 megapascais (15.000 psi).Como resultado do aumento da tensão na superfície, se o vidro for quebrado, ele se quebrará apenas em pequenos pedaços circulares, em vez de cacos pontiagudos e pontiagudos.Esta característica torna o vidro temperado seguro para aplicações de alta pressão e à prova de explosão.
É essa tensão de superfície compressiva que dá ao vidro temperado maior resistência.Isso ocorre porque o vidro recozido, que quase não tem tensão interna, geralmente forma trincas superficiais microscópicas e, na ausência de compressão superficial, qualquer tensão aplicada ao vidro causa tensão na superfície, o que pode levar à propagação da trinca.Uma vez que uma trinca começa a se propagar, a tensão é ainda mais concentrada na ponta da trinca, fazendo com que ela se propague na velocidade do som no material.Consequentemente, o vidro recozido é frágil e quebra-se em pedaços irregulares e pontiagudos.Por outro lado, as tensões de compressão em um vidro temperado contêm a falha e impedem sua propagação ou expansão.
Qualquer corte ou retificação deve ser feito antes da têmpera.Corte, retificação e impactos agudos após a têmpera farão com que o vidro quebre.
O padrão de deformação resultante do revenido pode ser observado através de um polarizador óptico, como um par de óculos de sol polarizadores.
Usos
O vidro temperado é usado quando força, resistência térmica e segurança são considerações importantes.Veículos de passageiros, por exemplo, têm todos os três requisitos.Como são armazenados ao ar livre, estão sujeitos a aquecimento e resfriamento constantes, bem como a mudanças drásticas de temperatura ao longo do ano.Além disso, eles devem suportar pequenos impactos de detritos da estrada, como pedras, bem como acidentes rodoviários.Como cacos de vidro grandes e pontiagudos representam perigo adicional e inaceitável para os passageiros, o vidro temperado é usado para que, se quebrados, os pedaços fiquem cegos e inofensivos.Em vez disso, o pára-brisa ou pára-brisa é feito de vidro laminado, que não se estilhaça quando quebrado, enquanto as janelas laterais e o pára-brisa traseiro são normalmente de vidro temperado.
Outras aplicações típicas de vidro temperado incluem:

• Portas de varanda
• instalações esportivas
• Piscinas
• fachadas
• Portas de chuveiro e áreas de banheiro
• Áreas de exposição e exibições
• Torres ou gabinetes de computador

Edifícios e estruturas
O vidro temperado também é usado em edifícios para montagens sem moldura (como portas de vidro sem moldura), aplicações estruturalmente carregadas e qualquer outra aplicação que se torne perigosa em caso de impacto humano.Os códigos de construção nos Estados Unidos exigem vidro temperado ou laminado em várias situações, incluindo algumas clarabóias, perto de portas e escadas, grandes janelas, janelas que se estendem perto do nível do chão, portas de correr, elevadores, painéis de acesso do corpo de bombeiros e perto de piscinas.
Uso doméstico
O vidro temperado também é usado em casa.Alguns móveis e eletrodomésticos comuns que usam vidro temperado são portas de chuveiro sem moldura, tampos de mesa de vidro, prateleiras de vidro, vidro de armário e vidro para lareiras.
Serviço de alimentação
“Rim-tempered” indica que uma área limitada, como a borda do copo ou prato, é temperada e é popular no serviço de alimentação.No entanto, também existem fabricantes especializados que oferecem uma solução totalmente temperada/temperada para copos que pode trazer maiores benefícios na forma de força e resistência ao choque térmico.Em alguns países, esses produtos são especificados em locais que exigem níveis de desempenho elevados ou exigem um vidro mais seguro devido ao uso intenso.
O vidro temperado também aumentou o uso em bares e pubs, principalmente no Reino Unido e na Austrália, para evitar que o vidro quebrado seja usado como arma.Produtos de vidro temperado podem ser encontrados em hotéis, bares e restaurantes para reduzir quebras e aumentar os padrões de segurança.
Cozinhar e assar
Algumas formas de vidro temperado são usadas para cozinhar e assar.Fabricantes e marcas incluem Glasslock, Pyrex, Corelle e Arc International.Este também é o tipo de vidro utilizado nas portas dos fornos.
Manufatura
O vidro temperado pode ser feito de vidro recozido por meio de um processo de têmpera térmica.O vidro é colocado sobre uma mesa rolante, passando por um forno que o aquece bem acima de sua temperatura de transição de 564 °C (1.047 °F) para cerca de 620 °C (1.148 °F).O vidro é então resfriado rapidamente com correntes de ar forçadas, enquanto a parte interna permanece livre para fluir por um curto período de tempo.
Um processo alternativo de endurecimento químico envolve forçar uma camada superficial de vidro de pelo menos 0,1 mm de espessura à compressão por troca iônica dos íons de sódio na superfície do vidro com íons de potássio (que são 30% maiores), por imersão do vidro em um banho de nitrato de potássio fundido.A têmpera química resulta em maior tenacidade em comparação com a têmpera térmica e pode ser aplicada a objetos de vidro de formas complexas.
Desvantagens
O vidro temperado deve ser cortado no tamanho certo ou prensado antes da têmpera e não pode ser retrabalhado depois de temperado.O polimento das bordas ou furos no vidro é feito antes do início do processo de têmpera.Por causa das tensões equilibradas no vidro, danos a qualquer parte resultarão eventualmente na quebra do vidro em pedaços do tamanho de um polegar.O vidro é mais suscetível à quebra devido a danos na borda do vidro, onde a tensão de tração é maior, mas a quebra também pode ocorrer no caso de um impacto forte no meio da vidraça ou se o impacto for concentrado (por exemplo, golpear o vidro com uma ponta endurecida).
O uso de vidro temperado pode representar um risco de segurança em algumas situações devido à tendência do vidro de quebrar completamente com um impacto forte, em vez de deixar cacos na moldura da janela.
A superfície do vidro temperado apresenta ondas superficiais causadas pelo contato com rolos de achatamento, se for formado usando este processo.Esta ondulação é um problema significativo na fabricação de células solares de filme fino.O processo do vidro float pode ser usado para fornecer chapas de baixa distorção com superfícies muito planas e paralelas como uma alternativa para diferentes aplicações de envidraçamento.
Defeitos de sulfeto de níquel podem causar quebra espontânea do vidro temperado anos após sua fabricação.