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钢化玻璃自爆原因及解决办法
- 2021-11-30-

  钢化的玻璃的自爆炸可以表示为钢化玻璃在没有外部直接作用的情况下自动破碎的现象,钢化的玻璃在钢化加工、储存、运输、安装和使用过程中会发生自爆炸。

  根据原因不同,自爆可分为两类:一类是玻璃中可见缺陷引起的自爆,如石块、沙粒、气泡、夹杂物、缝隙、划痕、边缘爆炸等;二类是玻璃中硫化镍(NIS)杂质膨胀引起的自爆。这是两种不同类型的自爆炸,应明确分类,区别对待,并采用不同的方法处理。前者一般可见,相对容易检测,因此可以在生产中进行控制。后者主要是由于玻璃中微小的硫化镍颗粒体积膨胀,无法目测,因此无法控制。

  就实际操作和处理而言,前者一般可在安装前拆除,后者因无法检查而继续存在,已成为钢化的玻璃在使用中自爆的主要因素。硫化镍自爆后难以替代,加工成本高。同时,还会伴随着大量的质量投诉和经济损失,造成业主的不满,甚至更严重的其他后果。

  硫化镍在钢化的玻璃中的膨胀是钢化玻璃自爆的主要原因,玻璃钢化后,表面层形成压应力,芯层内部为拉应力,压应力与拉应力形成平衡,玻璃本身是一种脆性材料,具有耐压性,但不具有拉伸性,因此,玻璃的大部分断裂是由拉伸应力引起的。当钢化的玻璃中的硫化镍晶体相变时,其体积膨胀。玻璃芯拉伸应力层中硫化镍的膨胀导致钢化的玻璃中的拉伸应力更大,当拉应力超过玻璃本身所能承受的力量时,会导致钢化的玻璃自爆。

  如果硫化镍的相变没有完全转化,即使在自然储存和正常使用的温度条件下,该过程也会继续,但速度非常低。与浮法退火窑不同,回火的淬火时间很短,在高温α下没有时间转变为低温状态β-硫化镍。相在玻璃中“冻结”。快速淬火可以使玻璃钢化,形成外压和内张力的统一应力平衡。

  在钢化的玻璃中,硫化镍相变以低速继续,体积不断膨胀,对周围玻璃的作用力增加。钢化的玻璃芯本身是一个拉伸应力层。当拉应力层中的硫化镍发生相变时,体积膨胀也会形成拉应力。这两种拉伸应力的叠加足以导致钢化的玻璃断裂,即自爆炸。

  玻璃中裂纹的萌生和扩展主要是由于颗粒附近产生的切向拉应力。钢化的玻璃自爆失控,事先没有迹象。幕墙、门窗采用防飞玻璃,建议采用半钢化玻璃。


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