鋼化玻璃為什么會(huì)自爆？

時(shí)間：2019-07-09 17:07:35 來源：ctup.cn 作者：保定玻璃廠瀏覽次數(shù)：202次

其實(shí)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(dòng)發(fā)作破碎的現(xiàn)象。在鋼化加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝置、運(yùn)用等進(jìn)程中均可發(fā)作鋼化玻璃自爆。

鋼化玻璃自爆率報(bào)導(dǎo)有高層建筑玻璃幕墻鋼化玻璃迸裂的事件發(fā)作。那么真的是像新聞中提到的玻璃被高溫?zé)颈茊?。下面就帶您了解一下鋼化玻璃自爆的原因?br/>

鋼化玻璃自爆率

國內(nèi)的自爆率各生產(chǎn)廠家并不一致，從3%～0.3%不等。一般自爆率是按片數(shù)為單位核算的，沒有考慮單片玻璃的面積巨細(xì)和玻璃厚度，所以不夠準(zhǔn)確，也無法進(jìn)行更科學(xué)的彼此比較。為一致測(cè)算自爆率，有必要確認(rèn)一致的假定。定出一致的條件：每5～8噸玻璃含有一個(gè)足以引發(fā)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(nèi)高水平加工企業(yè)的實(shí)際值基本符合。

即便完全按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，也不能徹底避免鋼化玻璃自爆。大型建筑物輕易就會(huì)用上幾百噸玻璃，這意味著玻璃中硫化鎳和異質(zhì)相雜質(zhì)存在的幾率很大，所以鋼化玻璃雖經(jīng)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(jié)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(zhì)和異質(zhì)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(jī)制。BORDEAUX和KASPERｒ經(jīng)過對(duì)250例自爆的研討，發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)異質(zhì)相顆粒引起鋼化玻璃自爆。

這是兩種不同類型的自爆，應(yīng)明確分類，區(qū)別對(duì)待，選用不同方法來應(yīng)對(duì)和處理。前者一般目視可見，檢測(cè)相對(duì)容易，故生產(chǎn)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(fā)，無法目測(cè)查驗(yàn)，故不可控。在實(shí)際運(yùn)作和處理上，前者一般能夠在裝置前剔除，后者因無法查驗(yàn)而持續(xù)存在，成為運(yùn)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(fèi)用高，一起會(huì)隨同較大的質(zhì)量投訴及經(jīng)濟(jì)損失，形成業(yè)主的不滿乃至更為嚴(yán)重的其他結(jié)果。所以，硫化鎳引發(fā)的自爆是咱們討論的要點(diǎn)。

玻璃經(jīng)鋼化爐鋼化處理后，外表層構(gòu)成壓應(yīng)力。內(nèi)部板芯層呈張應(yīng)力，壓應(yīng)力和張應(yīng)力一起構(gòu)成一個(gè)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(yīng)力引發(fā)的。

鋼化玻璃中硫化鎳晶體發(fā)作相變時(shí)，其體積脹大，處于玻璃板芯張應(yīng)力層的硫化鎳脹大使鋼化玻璃內(nèi)部發(fā)作更大的張應(yīng)力，當(dāng)張應(yīng)力超越玻璃自身所能接受的極限時(shí)，就會(huì)導(dǎo)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(gòu)成硫化鎳。當(dāng)溫度超越1000℃時(shí)，硫化鎳以液滴形式隨機(jī)散布于熔融玻璃液中。當(dāng)溫度降至797℃時(shí)，這些小液滴結(jié)晶固化，硫化鎳處于高溫態(tài)的α-NiS晶相（六方晶體）。當(dāng)溫度持續(xù)降至379℃時(shí)，發(fā)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(gè)改變進(jìn)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(zhuǎn)換完全，則即便在天然存放及正常運(yùn)用的溫度條件下，這一進(jìn)程仍然持續(xù)，只是速度很低罷了。

當(dāng)玻璃鋼化加熱時(shí)，玻璃內(nèi)部板芯溫度約620℃，一切的硫化鎳都處于高溫態(tài)的α-NiS相。隨后，玻璃進(jìn)入風(fēng)柵急冷，玻璃中的硫化鎳在379℃發(fā)作相變。與浮法退火窯不同的是，鋼化急冷時(shí)間很短，來不及改變成低溫態(tài)β-NiS而以高溫態(tài)硫化鎳α相被“凍結(jié)”在玻璃中?？焖偌崩涫共ＡУ靡凿摶?，構(gòu)成外壓內(nèi)張的應(yīng)力一致平衡體。在現(xiàn)已鋼化了的玻璃中硫化鎳相變低速持續(xù)地進(jìn)行著，體積不斷脹大擴(kuò)張，對(duì)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(yīng)力層，坐落張應(yīng)力層內(nèi)的硫化鎳發(fā)作相變時(shí)體積脹大也構(gòu)成張應(yīng)力，這兩種張應(yīng)力疊加在一起，足以引發(fā)鋼化玻璃的決裂即自爆。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明：關(guān)于外表壓應(yīng)力為100MPa的鋼化玻璃，其內(nèi)部的張應(yīng)力為45MPa左右。此時(shí)張應(yīng)力層中任何直徑大于0.06mm的硫化鎳均可引發(fā)自爆。另外，依據(jù)自爆研討統(tǒng)計(jì)結(jié)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(fā)。依據(jù)資料斷裂力學(xué)核算出硫化鎳引發(fā)自爆的平均粒徑為0.2mm.因而，國內(nèi)外玻璃加工職業(yè)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(zhì)量較差、厚度不均如壓花玻璃、應(yīng)力散布不均例如彎鋼化玻璃及區(qū)域鋼化玻璃等。

怎么辨別鋼化玻璃自爆

首要看起爆點(diǎn)（鋼化玻璃裂紋呈放射狀，均有起始點(diǎn)）是否在玻璃中間，如在玻璃邊際，一般是因?yàn)椴Ａ唇?jīng)過倒角磨邊處理或玻璃邊際有損傷，形成應(yīng)力集中，裂紋逐漸開展形成的；如起爆點(diǎn)在玻璃中部，看起爆點(diǎn)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(xì)觀察兩小塊多邊形公用邊（蝴蝶的軀干部分）應(yīng)有肉眼可見的黑色小顆粒（硫化鎳結(jié)石），則可判別是自爆的；不然就應(yīng)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(jié)石坐落二塊"蝴蝶斑"的界面上。

保定市大韓玻璃有限公司，是一家大型玻璃深加工企業(yè)。主要產(chǎn)品有：鋼化玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃、防火玻璃、防彈玻璃、Low-E節(jié)能玻璃、夾膠玻璃等各種規(guī)格的深加工玻璃。企業(yè)產(chǎn)品品種多，規(guī)格全，廣泛應(yīng)用于建筑外窗、玻璃幕墻、雨篷、室內(nèi)裝飾等領(lǐng)域，產(chǎn)品銷往全國各地。

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