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關于鋼化玻璃自爆及其分類

文章出處:貴州吉歐特節能科技有限公司 責任編輯:人氣:14206發表時間:2018/9/19

鋼化玻璃自爆及其分類

1、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計算的,沒有考慮單片玻璃的面積大小和玻璃厚度,所以不夠準確,也無法進行更科學的相互比較。為統一測算自爆率,必須確定統一的假設。定出統一的條件: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1.8mm;硫化鎳均勻分布。則計算出6mm厚的鋼化玻璃計算自爆率為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吻合。即使完全按標準生產,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率很大,所以鋼化玻璃雖經熱浸處理,自爆依然不可避免。   

2、鋼化玻璃不可控自爆的原因-硫化鎳(NiS)及異質相顆粒鋼化玻璃不可控自爆的來源不僅是傳統認識中的nis微粒,還有許多其它異質相顆粒。玻璃中的裂紋萌發和擴展主要是由于在顆粒附近處產生的殘余應力所致的。這類應力可分為兩類,一類是相變膨脹過程中的相變應力,另一類是由熱膨脹系數不匹配產生的殘余應力。硫化鎳(nis)及異質相顆粒。玻璃內部包含硫化鎳雜質,以小水晶狀態存在,在一般情況下,不會造成玻璃破損,但是由于鋼化玻璃重新加熱,改變了硫化鎳雜質的相態,硫化鎳的高溫α態在玻璃急冷時被凍結,他們在恢復到β態可能需要年的時間,由于低溫β態的硫化鎳雜質將產生體積增大,在玻璃內部產生局部的應力集中,這時鋼化玻璃自爆將發生。然而,僅僅比較大的雜質將引起自爆,而且僅僅當雜質在拉應力的核心部位時才能發生鋼化玻璃自爆。nis是一種晶體,存在二種晶相:高溫相α-nis和低溫相β-nis,相變溫度為379℃,玻璃在鋼化爐內加熱時,因加熱溫度遠高于相變溫度,nis全部轉變為α相。然而在隨后的淬冷過程中,α-nis來不及轉變為β-nis,從而被凍結在鋼化玻璃中。在室溫環境下,α-nis是不穩定的,有逐漸轉變為β-nis的趨勢。這種轉變伴隨著約2~4%的體積膨脹,使玻璃承受巨大的相變張應力,從而致自爆。從自爆后玻璃碎片中提取的nis結石的掃描電鏡照片中可看到,其表面起伏不平、非常粗糙。異質相顆粒引起鋼化玻璃自爆,可以破裂源處玻璃碎片的橫截面照片中看到,一個球形微小顆粒引起的首次開裂痕跡與二次碎裂的邊界區。

3、如何鑒別鋼化玻璃的自爆首先看起爆點(鋼化玻璃裂紋呈放射狀,均有起始點)是否在玻璃中間,如在玻璃邊緣,一般是因為玻璃未經過倒角磨邊處理或玻璃邊緣有損傷,造成應力集中,裂紋逐漸發展造成的;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),則可判斷是自爆的;否則就應是外力破壞的。玻璃自爆典型特征是蝴蝶斑。玻璃碎片呈放射狀分布,放射中心有二塊形似蝴蝶翅膀的玻璃塊,俗稱“蝴蝶斑”。nis結石位于二塊"蝴蝶斑"的界面上。 

 

4、鋼化玻璃自爆機理理論探討徑向應力r≥a切向應力r≥a顆粒與玻璃之間界面的應力對于異質顆粒在玻璃基體中,降溫過程溫是負的,所以顆粒周邊的徑向應力是壓力,切向應力是拉力。玻璃中間層球形單質硅顆粒的掃描電鏡圖像和邊緣擠壓形貌,顆粒周邊的徑向應力是壓力,切向應力是拉力,所以切向應力是裂紋啟始的根源。



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