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鋼化玻璃為什么會自爆?

時間:2019-07-09 17:07:35     來源:www.v4966.com     作者:保定玻璃廠     瀏覽次數:202次

其實從鋼化玻璃誕生開端,就伴跟著自爆問題。鋼化玻璃自爆能夠表述為鋼化玻璃在無外部直接效果的情況下而主動發作破碎的現象。在鋼化加工、儲存、運輸、裝置、運用等進程中均可發作鋼化玻璃自爆。

鋼化玻璃自爆率報導有高層建筑玻璃幕墻鋼化玻璃迸裂的事件發作。那么真的是像新聞中提到的玻璃被高溫燒烤爆破嗎。下面就帶您了解一下鋼化玻璃自爆的原因。

其實從鋼化玻璃誕生開端,就伴跟著自爆問題。鋼化玻璃自爆能夠表述為鋼化玻璃在無外部直接效果的情況下而主動發作破碎的現象。在鋼化加工、儲存、運輸、裝置、運用等進程中均可發作鋼化玻璃自爆。

鋼化玻璃自爆率

國內的自爆率各生產廠家并不一致,從3%~0.3%不等。一般自爆率是按片數為單位核算的,沒有考慮單片玻璃的面積巨細和玻璃厚度,所以不夠準確,也無法進行更科學的彼此比較。為一致測算自爆率,有必要確認一致的假定。定出一致的條件:每5~8噸玻璃含有一個足以引發自爆的硫化鎳;每片鋼化玻璃的面積平均為1.8m2;硫化鎳均勻散布。則核算出6mm厚的鋼化玻璃核算自爆率為0.64%~0.54%,即6mm鋼化玻璃的自爆率約為3‰~5‰。這與國內高水平加工企業的實際值基本符合。

即便完全按標準生產,也不能徹底避免鋼化玻璃自爆。大型建筑物輕易就會用上幾百噸玻璃,這意味著玻璃中硫化鎳和異質相雜質存在的幾率很大,所以鋼化玻璃雖經熱浸處理,自爆仍然不可避免

自爆按原因不同可分為兩種:

一是由玻璃中可見缺陷引起的自爆,例如結石、砂粒、氣泡、夾雜物、缺口、劃傷、爆邊等;

二是由玻璃中硫化鎳(NIS)雜質和異質相顆粒引起鋼化玻璃自爆。BALLANTYNE于1961年首次提出鋼化玻璃自爆的硫化鎳機制。BORDEAUX和KASPERr經過對250例自爆的研討,發現引起自爆的硫化鎳直徑在0.04~0.65mm之間,平均粒徑為0.2mm。新發現異質相顆粒引起鋼化玻璃自爆。

這是兩種不同類型的自爆,應明確分類,區別對待,選用不同方法來應對和處理。前者一般目視可見,檢測相對容易,故生產中可控。后者則主要由玻璃中微小的硫化鎳顆粒體積脹大引發,無法目測查驗,故不可控。在實際運作和處理上,前者一般能夠在裝置前剔除,后者因無法查驗而持續存在,成為運用中的鋼化玻璃自爆的主要要素。硫化鎳類自爆后替換難度大,處理費用高,一起會隨同較大的質量投訴及經濟損失,形成業主的不滿乃至更為嚴重的其他結果。所以,硫化鎳引發的自爆是咱們討論的要點。

玻璃經鋼化爐鋼化處理后,外表層構成壓應力。內部板芯層呈張應力,壓應力和張應力一起構成一個平衡體。玻璃自身是一種脆性資料,耐壓但不耐拉,所以玻璃的大部分破碎是張應力引發的。

鋼化玻璃中硫化鎳晶體發作相變時,其體積脹大,處于玻璃板芯張應力層的硫化鎳脹大使鋼化玻璃內部發作更大的張應力,當張應力超越玻璃自身所能接受的極限時,就會導致鋼化玻璃自爆。國外研討證明:玻璃主料石英砂或砂巖帶入鎳,燃料及輔料帶入硫,在1400℃~1500℃高溫熔窯燃燒熔化構成硫化鎳。當溫度超越1000℃時,硫化鎳以液滴形式隨機散布于熔融玻璃液中。當溫度降至797℃時,這些小液滴結晶固化,硫化鎳處于高溫態的α-NiS晶相(六方晶體)。當溫度持續降至379℃時,發作晶相改變成為低溫狀況的β-NiS(三方晶系),一起伴跟著2.38%的體積脹大。這個改變進程的快慢,既取決于硫化鎳顆粒中不同組成物(包含Ni7S6、NiS、NiS1.01)的百分比含量,還取決于其周圍溫度的凹凸。如果硫化鎳相變沒有轉換完全,則即便在天然存放及正常運用的溫度條件下,這一進程仍然持續,只是速度很低罷了。

當玻璃鋼化加熱時,玻璃內部板芯溫度約620℃,一切的硫化鎳都處于高溫態的α-NiS相。隨后,玻璃進入風柵急冷,玻璃中的硫化鎳在379℃發作相變。與浮法退火窯不同的是,鋼化急冷時間很短,來不及改變成低溫態β-NiS而以高溫態硫化鎳α相被“凍結”在玻璃中??焖偌崩涫共AУ靡凿摶?,構成外壓內張的應力一致平衡體。在現已鋼化了的玻璃中硫化鎳相變低速持續地進行著,體積不斷脹大擴張,對其周圍玻璃的效果力隨之增大。鋼化玻璃板芯自身就是張應力層,坐落張應力層內的硫化鎳發作相變時體積脹大也構成張應力,這兩種張應力疊加在一起,足以引發鋼化玻璃的決裂即自爆。

進一步實驗表明:關于外表壓應力為100MPa的鋼化玻璃,其內部的張應力為45MPa左右。此時張應力層中任何直徑大于0.06mm的硫化鎳均可引發自爆。另外,依據自爆研討統計結果分析,95%以上的自爆是由粒徑散布在0.04mm~0.65mm之間的硫化鎳引發。依據資料斷裂力學核算出硫化鎳引發自爆的平均粒徑為0.2mm.因而,國內外玻璃加工職業一致確定硫化鎳是鋼化玻璃自爆的主要原因。

鋼化玻璃自爆還有一些其他要素:玻璃開槽及鉆孔的不合理、玻璃原片質量較差、厚度不均如壓花玻璃、應力散布不均例如彎鋼化玻璃及區域鋼化玻璃等。

怎么辨別鋼化玻璃自爆

首要看起爆點(鋼化玻璃裂紋呈放射狀,均有起始點)是否在玻璃中間,如在玻璃邊際,一般是因為玻璃未經過倒角磨邊處理或玻璃邊際有損傷,形成應力集中,裂紋逐漸開展形成的;如起爆點在玻璃中部,看起爆點是否有兩小塊多邊形組成的類似兩片蝴蝶翅膀似的圖案(蝴蝶斑),如有仔細觀察兩小塊多邊形公用邊(蝴蝶的軀干部分)應有肉眼可見的黑色小顆粒(硫化鎳結石),則可判別是自爆的;不然就應是外力損壞的。玻璃自爆典型特征是蝴蝶斑。玻璃碎片呈放射狀散布,放射中心有二塊形似蝴蝶翅膀的玻璃塊,俗稱“蝴蝶斑”。nis結石坐落二塊"蝴蝶斑"的界面上。

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