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钢化玻璃自爆原因及解决办法

中山市天后玻璃有限公司

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2019-08-09

钢化玻璃自爆能够表述为钢化玻璃在无外部直接作用的情况下而主动发作破碎的现象。在钢化加工、贮存、运送、安装、运用等过程中均可发作钢化玻璃自爆自爆按起因不同可分为两种:一是由玻璃中可见缺陷引起的自爆,例如结石、砂粒、气泡、夹杂物、缺口、划伤、爆边等;二是由玻璃中硫化镍(NiS)杂质胀大引起的自爆

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        这是两种不同类型的自爆,应明确分类,区别对待,采用不同方法来应对和处理。前者一般目视可见,检测相对简单,故生产中可控。后者则主要由玻璃中细小的硫化镍颗粒体积胀大引发,无法目测查验,故不可控。在实际运作和处理上,前者一般能够在安装前除掉,后者因无法查验而持续存在,成为运用中的钢化玻璃自爆的主要因素。硫化镍类自爆后更换难度大,处理费用高,同时会伴随较大的质量投诉及经济损失,造成业主的不满乃至更为严重的其他后果。所以,硫化镍引发的自爆是我们讨论的重点。
        钢化玻璃自爆机理

        钢化玻璃内部的硫化镍胀大是导致钢化玻璃自爆的主要原因。玻璃经钢化处理后,外表层构成压应力。内部板芯层呈张应力,压应力和张应力共同构成一个平衡体。玻璃自身是一种脆性资料,耐压但不耐拉,所以玻璃的大部分破碎是张应力引发的。
        钢化玻璃中硫化镍晶体发作相变时,其体积胀大,处于玻璃板芯张应力层的硫化镍胀大使钢化玻璃内部发作更大的张应力,当张应力超越玻璃自身所能承受的极限时,就会导致钢化玻璃自爆。国外研讨证明:玻璃主料石英砂或砂岩带入镍,燃料及辅料带入硫,在1400℃~1500℃高温熔窑焚烧熔化构成硫化镍。当温度超越1000℃时,硫化镍以液滴形式随机散布于熔融玻璃液中。当温度降至797℃时,这些小液滴结晶固化,硫化镍处于高温态的α-NiS晶相(六方晶体)。当温度持续降至379℃时,发作晶相改变成为低温状况的β-NiS(三方晶系),同时伴随着2.38%的体积胀大。这个改变过程的快慢,既取决于硫化镍颗粒中不同组成物(包括Ni7S6、NiS、NiS1.01)的百分比含量,还取决于其周围温度的凹凸。如果硫化镍相变没有转换完全,则即使在天然寄存及正常运用的温度条件下,这一过程依然持续,仅仅速度很低罢了。

        当玻璃钢化加热时,玻璃内部板芯温度约620℃,一切的硫化镍都处于高温态的α-NiS相。随后,玻璃进入风栅急冷,玻璃中的硫化镍在379℃发作相变。与浮法退火窑不同的是,钢化急冷时间很短,来不及改变成低温态β-NiS而以高温态硫化镍α相被“冻结”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以钢化,构成外压内张的应力统一平衡体。在已经钢化了的玻璃中硫化镍相变低速持续地进行着,体积不断胀大扩张,对其周围玻璃的作用力随之增大。钢化玻璃板芯自身就是张应力层,位于张应力层内的硫化镍发作相变时体积胀大也构成张应力,这两种张应力叠加在一起,足以引发钢化玻璃的破裂即自爆

        进一步实验标明:对于外表压应力为100MPa的钢化玻璃,其内部的张应力为45MPa左右。此刻张应力层中任何直径大于0.06mm的硫化镍均可引发自爆。别的,根据自爆研讨统计结果剖析,95%以上的自爆是由粒径散布在0.04mm~0.65mm之间的硫化镍引发。根据资料断裂力学计算出硫化镍引发自爆的均匀粒径为0.2mm.因此,国内外玻璃加工职业共同认定硫化镍是钢化玻璃自爆的主要原因。

        钢化玻璃自爆还有一些其他因素:玻璃开槽及钻孔的不合理、玻璃原片质量较差、厚度不均如压花玻璃、应力散布不均例如弯钢化玻璃及区域钢化玻璃

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