钢化玻璃自爆诊断及解决方案

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1、钢化玻璃自爆诊断及解决方案2006-4-2113:20:43页而功能【字体：大中小】【打印】【关闭】钢化玻璃以其优良性能正越来越多地应用在建筑工程、交通工具、生活起居、生产科研等不同的领域，改变了城市建筑的风格，也为我们的生活和工作带來了许多的便利。为保证钢化玻璃的质量，国家颁布了钢化玻璃的质量标准，并将具列入强制认证的产品，必须取得3C证书才准了进入帀场。但钢化玻璃自爆问题始终无法回避。为了使人们了解自爆，认识自爆，更合理地设计和使用钢化玻璃，下面从多方面对自爆进行说明，合理评价自爆，正确对待自爆，并介绍行之有效的

2、对策和解决方法。钢化玻璃自爆诊断自爆及其分类钢化玻璃自爆可以表述为钢化玻璃在无外部肓接作用的悄况下而自动发生破碎的现象。在钢化加工、贮存、运输、安装、使用等过程中均可发生钢化玻璃自爆。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；二是由玻璃中硫化谋（NiS）杂质膨胀引起的自爆。这是两种不同类型的口爆，应明确分类，区别对待，采用不同方法来应对和处理。前者一般冃视可见，检测相对容易，故生产中可控。后者则主要由玻璃中微小的硫化镰颗粒体积膨胀引发，无法目测检验，故

3、不可控。在实际运作和处理上，前者一般可以在安装前剔除，示者因无法检验而继续存在，成为使用屮的钢化玻璃白爆的主要因素。硫化银类白爆后更换难度大，处理费用高，同时会伴随较大的质量投诉及经济损失，造成业主的不满甚金更为严重的其他后果。所以，硫化碌引发的口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線膨胀是导致钢化玻璃自爆的主要原因。玻璃经钢化处理后，表面层形成压应力。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。玻璃本身是一种脆性材料，耐压但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是张应力引发的。钢化玻璃中硫化银晶体

4、发生相变时，其体积膨胀，处于玻璃板芯张应力层的硫化银膨胀使钢化玻璃内部产生更大的张应力，当张应力超过玻璃自身所能承受的极限时，就会导致钢化玻璃白爆。国外研究证明：玻璃主料石英砂或砂岩带入繚，燃料及辅料带入硫，在1400°C〜1500°C高温熔窑燃烧熔化形成硫化银。当温度超过1000C时，硫化傑以液滴形式随机分布于熔融玻璃液中。当温度降至797°C时，这些小液滴结晶固化，硫化银处于高温态的a-NiS晶相（六方晶体）o当温度继续降至379°C时，发生晶相转变成为低温状态的p-NiS（三方晶系），同时伴随着2.38%的体积

5、膨胀。这个转变过程的快慢，既取决于硫化镰颗粒中不同组成物（包括Ni7S6、NiS、NiSl.01）的百分比含量,还取决于其周围温度的高低。如果硫化鎳相变没有转换完全，则即使在自然存放及正常使用的温度条件下，这一•过程仍然继续，只是速度很低而已。当玻璃钢化加热时，玻璃内部板芯温度约620°C,所有的硫化银都处于高温态的cz-NiS相。随后，玻璃进入风栅急冷，玻璃中的硫化镰在379°C发生相变。与浮法退火需不同的是,钢化急冷时间很短，来不及转变成低温态p-NiS而以高温态硫化银a相被“冻结”在玻璃屮。快速急冷使玻璃得以钢

6、化，形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線和变低速持续地进行着，体积不断膨胀扩张，対其周围玻璃的作用力随之增大。钢化玻璃板芯本身就是张应力层，位于张应力层内的硫化镰发牛相变时体积膨胀也形成张应力，这两种张应力亞加在一起，足以引发钢化玻璃的破裂即自爆。进一步实验表明：对于表面压应力为1OOMPa的钢化玻璃，其内部的张应力为45MPa左右。此时张应力层屮任何直径人于0.06min的硫化银均可引发白爆。另外，根据H爆研究统计结果分析，95%以上的自爆是由粒径分布在0.04mm~0.65mmZ间的硫化镰引发

7、。根据材料断裂力学计算出硫化傑引发口爆的平均粒径为0.2mm.因此，国內外玻璃加工行业一致认定硫化線是钢化玻璃自爆的主要原因。钢化玻璃口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、应力分布不均例如弯钢化玻璃及区域钢化玻璃等。自爆率国内的口爆率各生产厂家并不一致，从3%〜0.3%不等。原行业标准JGJ113-96版中提到玻璃备料要多出使用量的3%。一般自爆率是按片数为单位计算的，没有考虑单片玻璃的而积大小和玻璃厚度，所以不够准确，也无法进行更科学的相互比较。为统一测算H爆率，必须确

8、定统一的假设。定出统一的条件：每5〜8吨玻璃含有一个足以引发白爆的硫化镰；每片钢化玻璃的面积平均为1.8平米；硫化牒均匀分布。则计算出6mm厚的钢化玻璃计算自爆率为0.34%〜0.54%,即6mm钢化玻璃的口爆率约为3%）〜5%。。这与国内鬲水平加工企业的实际值基本吻合。实际上，国内建筑工程上钢化玻璃口爆率通常都在8%。〜3%oZ间，所以说钢化