分析钢化玻璃产生自爆的原因及降低钢化玻璃自爆的方法

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钢化玻璃自爆的主要原因及解决方案

钢化玻璃自爆的主要原因及解决方案

钢化玻璃自爆的主要原因及解决方案在广义上,钢化玻璃自爆一般定义为钢化玻璃在无直接外力作用下发生自动炸裂的现象。

实际上,钢化加工过程中的自动爆裂与储存、运输、使用过程中的自爆是两个完全不同的概念,二者不可混淆。

钢化玻璃生产过程中的自爆钢化玻璃在生产过程中的自爆一般由玻璃中的砂粒、气泡等夹杂物及冷加工时造成的缺口、刮伤、爆边和钢化不合理等工艺缺陷引起的。

对于玻璃在加工过程中炸裂,应采取以下措施:选用优质的玻璃原片:玻璃原片对于钢化玻璃成品质量的玻璃在炉内炸裂是至关重要的。

若玻璃内含有气泡、结石、冷裂纹以及表面划伤过重都会使用在热处理过程中产生应力集中,从而容易破裂。

但是,浮法玻璃生产线不稳定时也可能出现上述缺陷,应该认真做好每片原片玻璃的质检工作。

注意预处理方式:切割玻璃时应选用正确角度的刀轮和施加压力,使玻璃切面的上部裂纹带很窄,而下部的镜面较宽,从而获得良好切口,减少边部裂纹。

玻璃切割后边部都会存在微裂纹,钢化前尽量使用抛光边或精磨边,减少玻璃微裂纹的存在和对后期使用的影响。

角部尽量选用圆形角,减少钢化过程中的应力集中。

一般厚度≥8mm的玻璃要求进行精磨边,厚度≤6mm的玻璃可以用湿砂带磨边机磨边。

合理设置炉温:从玻璃受热及内应力变化分析来看,温度的剧烈变化是引起玻璃炉内炸裂是主要的外部因素。

温度越高,玻璃厚度方向上温度梯度越大,内应力越大,玻璃炸裂概率越高。

12mm、15mm、19mm厚的玻璃危险性更大。

因此,在钢化温度范围内不宜采用过高的温度。

合理设置输送速度:当玻璃从上片台输入钢化炉时,玻璃前端先进入炉内受热膨胀,而处于炉外的玻璃后端较冷。

在冷热交界处平面方向上产生的温度差,使冷端产生张应力,热端产生压应力。

输送速度越快,这种温差越小。

但是,如果加快输送速度,玻璃迅速处于高温之中,受热冲击增大,即在厚度方向上的温度梯度相对增大,玻璃炉内炸裂概率随之增大。

因此,在实际生产中就要权衡利弊,然后选择合理输送速度。

钢化玻璃自爆以及消除自爆危害的对策

钢化玻璃自爆以及消除自爆危害的对策

3 消除玻璃 自爆引起伤害 目 前钢化玻璃再加工产品中, 有两种玻璃 的使用笔者认为在不同场合可以避免玻璃自 爆引起的伤害。一种是夹层玻璃 , 一种是近 几年兴起的贴膜玻璃。 3, 1 央层玻璃 夹层玻璃作为一种安全玻璃在受到撞击 或白 爆破碎后 , 由于其两片坡璃中间夹的PVB 膜的粘接作用, 不会像玻瑞破碎后产生锋利的 碎片伤人。这种玻璃因P VB 膜的其它作用如 隔音效果好和控制阳光作用明显, 目前已经广 发应用于建筑幕墙工程中。 3 .2 贴膜玻璃 也就是刚好与央层玻璃相反, 不是在两片 玻璃中间夹PVB 膜, 而是在玻璃单面或双面贴 上一层塑料膜, 通常为P CV, P P, OPP , H C 等. 如最近宜传比较多的防暴膜便是其中的一 种, 贴膜玻璃可以在坡璃使用的不同 时期!1 , 1伽 操作方便。 这种方法特别对最近淋浴房玻璃自 爆来说是 一 种有效的解决方法, 通过贴膜, 爆 自 或其它原因引起破碎的玻璃仍然会短期内枯在 膜上, 通过膜的张力, 使碎片短时间内保持在安
爆通常由以下三种措施 :1)使用含硫化镍结石 少的原片, 即使用优质原片。 2)避免钢化玻璃应 力过大, 3)对钢化玻瑞进行二次处理, 通常称为 引爆或均质处理。因第一种方法相对于我国 90%以上钢化玻璃加工厂家(或深加工厂)来说 控制起来相对比较难 , 后两种方法可以有效降 低自 爆率, 对广大的深加工厂来说更易实现 , 具体的做法如下。 2 .」避免钢化玻璃应力过大 钢化玻璃在加工过程中, 由于加热和快速 冷却. 在玻璃表面产生明显的应力, 玻璃强度 随之增强。在通常, 比较理想的钥化应力应 在% M a- 120M a之间, p p 低于这个应力要求, 颗粒度无法达到相关标准要求 , 钢化应力过 大, 硫化镍结石的临界半径就越小, 能引起 自 爆的结石就越多。针对不同厚度的玻璃 , 选 择合适的加热温度和冷却温度和速度, 可以有 效控制钢化应力, 前的钢ft 设备均有在线温 目 度监测功能, 如此可有效的控制炉内温度. 在实际的生产统计中, 发现同一生产设备加工 不同厚度的玻璃, 虽然进行了温度控制 , 碎片 数波动仍然很 , 大 在某深加工厂家一个礼拜的 生产抽检的玻璃碎片记录中 发现, 碎片数在35 粒一140 粒之间均态分布, 可见, 通过控制钢化 应力并不能完全消除 自 同时硫化镍结石的 爆, 存在随时可能引起 自爆. 另外, 前正在研制 一 目 些在线应力测试设 备, 这些设备测定表面应力是利用 ‘ 光弹原 理” 玻瑞表面应力会引起光线的双折射现 . 象, 光束会分成两股以不同的临界角反射, 借 助测微 目 镜测出两光速之间的间距或利用折 射产生偏角测出两光束夹角, 可以计算出应力

幕墙钢化玻璃自爆原因分析及预防措施

幕墙钢化玻璃自爆原因分析及预防措施

■建筑环境与设备福建建设科技2017. No.469幕墙钢化玻璃自爆原因分析及预防措施丁志龙(福建省建筑科学研究院福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350025)[摘要]本文通过对幕墙钢化玻璃自爆的原因进行深入的分析,探讨减少和预防钢化玻璃自爆的措施。

[关键词]钢化玻璃;破裂;预防;自爆Causes analysis and prevention measures of spontaneous detonation of Curtain wall toughened glass Abstract :Through the deeply analysis of the causes of spontaneous detonation of the curtain wall toughened glass,the measures to reduce and prevent spontaneous detonation of the tempered glass were exploded.Key words:Toughened glass,Burst,Prevention,spontaneous detonation〇引言钢化玻璃属于安全玻璃,钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性、寒暑性、冲击性等。

自爆是钢化玻璃的特性之一,无法避免,没有预兆,这是行业人士的共识,千分之一的自爆率已是极限[1]。

至今为止,钢化玻璃的自爆仍是行业内无法解决的大难题,堪称幕墙玻璃的“癌症”。

1钢化玻璃自爆原因分析近年来,钢化玻璃的自爆一直困扰着厂家和用户,钢化玻璃自爆事故的报道也一直见诸于报端。

澳大利亚研究人员曾 对8幢建筑幕墙进彳了长达12年的跟研究,8幢建筑幕墙共计11760块钢化玻璃,共发生306块自爆,自爆率为1.72%。

钢化玻璃自爆原因及预防措施

钢化玻璃自爆原因及预防措施

玻璃自爆原因探讨及防范措施玻璃自爆原因:1玻璃热应力:一般来自玻璃本体部位不均匀所致。

如玻璃平整度差,厚薄不均,玻璃内有气泡夹渣等。

在阳光直接照射下,玻璃吸收阳光的红外光和部分可见光,使玻璃本题温度升高并形成玻璃四周热膨胀。

玻璃镶嵌在框、扇内不能受热,导致整体受热不均匀,内部热应力形成,玻璃中区热膨胀对玻璃边缘产生张应力,当张应力大于玻璃本身的抗张强度时就会造成玻璃的自爆。

热应力自爆现象表征:⑴玻璃破裂边缘裂口整齐,裂口数量少,破裂线为曲折单线或复线⑵玻璃破裂线与玻璃边缘一般成直角⑶在玻璃中区的破裂线多为弧线形2玻璃本身质量不良:在采用人工裁切玻璃时,裁切的玻璃边缘有崩边、牙边、崩角等缺陷,玻璃为脆性材料,边缘允许张应力大小与玻璃边缘缺陷极为密切,而崩边等缺陷会导致应力集中及严重降低允许张应力,此时玻璃正常的弯曲应力和热应力等均可造成自爆。

钢化玻璃中有硫化镍的存在也能导致玻璃自爆。

硫化镍高温α态在玻璃急冷时被冻结,使用中他们在恢复到β态时将产生体积增大,在玻璃内部产生局部应力集中,这时钢化玻璃将产生自爆,此时的典型特征就是蝴蝶斑。

3玻璃挤压:玻璃在安装时,若门窗扇、框内口所预留尺寸不足或者精度不够高低不平,导致玻璃装进去后无缝隙,则玻璃在以后使用过程中可能受热膨胀,门窗扇、框对玻璃造成挤压导致自爆。

4玻璃尺寸选择错误:使用过程中玻璃面积大,厚度过小,则该玻璃抗弯和抗热应力均小,容易自爆,因此玻璃的选用应严格按照有关规范选取。

尤其是镀膜玻璃对太阳辐射能的吸收率热应力均远大于一般透明玻璃,其对玻璃原片质量要求也相应提高,只能采用浮法玻璃不能用一般平板玻璃。

防范措施:1提议玻璃生产厂控制钢化应力大小,硫化镍结石的临界半径越小,能引起自爆的结石就越多。

钢化应力控制在适当的范围内,这样既可保证钢化碎片颗粒度满足有关标准,也能避免高应力引起的不必要自爆风险。

2使用玻璃时严格查看厂家提供的玻璃边缘是否有崩边、崩角等缺陷,防止自爆。

商业建筑玻璃幕墙钢化玻璃自爆原因及措施

商业建筑玻璃幕墙钢化玻璃自爆原因及措施

商业建筑玻璃幕墙钢化玻璃自爆原因及措施摘要:玻璃幕墙是一种常见的建筑工程外观装饰手段,它的钢化玻璃成分经研究证实,自爆风险非常大。

造成钢化玻璃自爆的原因机理非常复杂,但是可以采取措施加以有效防范,最大限度地降低钢化玻璃自爆带来的安全威胁。

本文介绍了钢化玻璃自爆后呈现的外部特征,分析其自爆成因,提出有针对性的防范策略,对它的应用安全及业界争议进行初步探讨,希望引起相关人员的高度重视。

关键词:商业建筑;玻璃幕墙;钢化玻璃自爆原因引言:钢化玻璃自爆后通常呈蝴蝶斑状,硫化镍结石以及异质相颗粒是引发自爆的主要原因,针对钢化玻璃自身特性和自爆特点,可以通过降低钢化应力,实施热均质处理。

结构设计期间提前设置保护措施,科学设计,碎裂防护。

创新研发以及设置警示标识等,最大限度防范自爆带来的安全危害。

虽然自爆是钢化玻璃的不治之症,但是有效防范是降低安全风险的关键举措,切不可麻痹大意。

1.钢化玻璃自爆特征钢化玻璃经常发生自爆,最常见的爆裂形状是蝴蝶斑。

这是一种通俗叫法,意思是玻璃碎片的分布形式呈放射状,在中心区域会有两块碎玻璃,形状像极了蝴蝶的翅膀,因此才有这种叫法。

钢化玻璃自爆与否的判断依据是:第一观察起爆点的所在位置,如果是边缘部位,则是由于倒角磨边未能处理到位,或者边缘部位已经存在损伤,应力在这种部位集中,导致裂纹扩散而成;如果是玻璃中心区域出现起爆点,就要看这个位置有没有两块蝴蝶斑出现。

举例来说,对两块蝴蝶斑的多边形公用边进行详细查看,如果凭人眼就能看到黑色的硫化镍结石小颗粒,可以断定玻璃已经出现自爆,如果不是这样,就是遭到了外力作用而损坏。

2.钢化玻璃自爆成因目前的行业研究结论认为,钢化玻璃时常发生无法控制的自爆,其成因是体内含有异质相颗粒以及硫化镍。

当钢化玻璃中靠近组成颗粒的部位有残余应力出现,玻璃就会出现裂纹,然后蔓延扩散。

残余应力有2种,第一是相变膨胀期间产生的相变应力,第二是不适配的热膨胀系数引发。

钢化玻璃自爆原因及解决办法

钢化玻璃自爆原因及解决办法

钢化玻璃自爆原因以及解决方法1、自爆的定义及其分类:钢化玻璃自爆可以定义为:钢化玻璃在无外部作用力直接作用与玻璃的情况下而玻璃本身自动发生裂纹、破碎的的自然现象。

表现为玻璃在钢化加工、贮存、运输、搬运、安装、使用等过程中均可发生钢化玻璃自爆。

自爆按起因不同主要可分为两种:一是:由玻璃中产生可见缺陷所引起的自爆现象,例如砂粒、结石、气泡、渗杂物、爆边、缺口、裂纹纹理、划伤等各种原因;二是:由玻璃中内部硫化镍(NiS)杂质相变体积膨胀引起的自爆。

玻璃的这是两种不同类型的自爆现象,人们应明确分类,区别对待,采用相对应的方法来应对和处理,减少玻璃引自爆而产生的损失。

前者一般可见现象,在检测检验时注意观察即可相对容易发现,因此在生产的过程之中可以控制好玻璃的质量;后者主要表现由玻璃中存在着很多微小的硫化镍颗粒体积发生膨胀而引发的自爆现象,与前者不同,其是在检验检测时无法目测到,所以该现象无法控制。

在实际运作和处理上,前者一般可以在安装前剔除,后者因无法检验而继续存在,成为使用中的钢化玻璃自爆的主要因素。

由于硫化镍类引起的自爆后更换难度大,处理费用高,同时会伴随较大的质量投诉及经济损失等问题,造成业主的不满意甚至出现危机生命财产等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。

二、钢化玻璃发生自爆现象机理钢化玻璃内部的硫化镍膨胀是造成钢化玻璃自爆的主要原因。

由于玻璃经过钢化处理后,玻璃表面层会形成压应力。

内部板芯层则形成张应力,同时压应力和张应力共同构成一个平衡体。

但是玻璃这种材料脆性很高,耐压型很强,但受拉性却很弱,因此玻璃破碎大多数是张应力的变化而引发的。

当钢化玻璃中硫化镍晶体(处在玻璃板芯张应力层)在发生相变时,其体积发生膨胀使钢化玻璃内部产生更大的张应力,张应力就会大于压应力,当张应力超过玻璃自身所能承受的极限时,压应力和张应力这对平衡体就会发生破坏,就会导致钢化玻璃自爆。

多年来国内外研究证明:制造玻璃主要原料石英砂或者砂岩带入镍,在生产过程之中燃料及辅料会带入硫,在1400℃~1500℃高温熔窑中燃烧发生化学反应形成硫化镍。

分析钢化玻璃产生自爆的原因及降低钢化玻璃自爆的方法

分析钢化玻璃产生自爆的原因及降低钢化玻璃自爆的方法

分析钢化玻璃产生自爆的原因及降低钢化玻璃自爆的方法钢化玻璃与平板玻璃相比有许多优点,如钢化玻璃的强度高,韧性好,抗热冲击性能优越,因此被广泛地应用于玻璃幕墙和门窗工程实践中。

但是钢化玻璃也有缺点,如自爆。

钢化玻璃在无荷载作用下发生的自发性炸裂称为钢化玻璃的自爆。

自爆是钢化玻璃固有的特性之一,产生自爆的原因很多,简单地归纳为以下几种:1.玻璃中有结石、气泡和杂质:玻璃是典型的脆性材料,其力学行为服从断裂力学。

玻璃中的结石、气泡和杂质在玻璃中将会形成裂纹,是钢化玻璃的薄弱点,特别是裂纹尖端是应力集中处。

如果结石、气泡或杂质处在钢化玻璃的张应力区,或在荷载作用下使其处于张应力,都可能导致钢化玻璃炸裂。

2.玻璃中含有硫化镍结晶物:硫化镍夹杂物一般以结晶体存在,室温下存在着相向相转变的倾向,并伴有一定量的体积膨胀。

如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的部位,或在荷载作用下使其处于张应力区,则体积膨胀会引起自发炸裂。

由硫化镍粒子造成的钢化玻璃自爆其爆裂点裂纹形状往往与蝴蝶相似,被称为蝴蝶形裂纹,有些在爆裂点中部有一个有色颗粒,被认为是硫化镍粒子,这两个特性往往被用来作为钢化玻璃是否是自爆的判据。

硫化镍粒子在钢化玻璃自爆前后的体积是不同的,爆裂前体积小,不易被看见;自爆后其体积增大,地点确定,很容易被看见,这也是钢化玻璃自爆不易预见的原因之一。

3.玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程,可能造成有划痕、炸口和爆边等缺陷,易造成应力集中而导致钢化玻璃自爆。

玻璃表面本来就存在大量的微裂纹,这也是玻璃力学行为服从断裂力学的根本原因。

这些微裂纹在一定的条件下会扩展,如水蒸气的作用、荷载的作用等,都可能加速微裂纹的扩展。

通常情况下微裂纹的扩展速度是极其缓慢的,表现为玻璃的强度是一恒定值。

但是玻璃表面的微裂纹有一临界值,当微裂纹尺寸接近或达到临界值时,裂纹快速扩张,导致玻璃破裂。

如果玻璃表面存在接近临界尺寸的微裂纹,如玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程造成的划痕、炸口、爆边等缺陷尺寸就较大,玻璃可能在极小的荷载作用下就导致玻璃表面微裂纹快速扩张,最终导致玻璃破裂。

钢化玻璃自爆原因及预防措施

钢化玻璃自爆原因及预防措施

钢化玻璃自爆原因及预防措施摘要:钢化玻璃在无荷载、无直接外力作用下发生的自发性炸裂称为自爆,这是钢化玻璃固有的特性之一。

通过对玻璃自爆残片的电镜观察和成分分析,发现引起钢化玻璃自爆的来源主要是硫化镍微粒,采用有限元对自爆源微粒引起自爆的力学机理进行了分析。

结果表明玻璃中的裂纹萌发和扩展主要是由于在异质颗粒附近处的径向残余拉应力所导致的。

在相变膨胀过程所产生的应力。

玻璃凭借其特有的采光、通透性能及自重轻、标准化和工业化程度高等特点,同时有一定的刚度和承载力,逐渐取代其他材料被广泛应用到建筑、家具、交通工具等多个领域。

可以说在日常生活中,玻璃无处不在,正因如此,玻璃爆裂的危害也时刻潜藏在我们身边,蓦然发生让人防不胜防,近些年幕墙、家具、淋浴房、汽车等玻璃爆裂伤人的事件频频见报,更是加深了人们对“玻璃会自爆”的印象与担忧。

关键词:钢化玻璃;自爆原因;预防措施1自爆的介绍“自爆”是指钢化玻璃存在非玻璃体杂质而造成应力集中,当应力超过玻璃的承受极限时玻璃就会破裂。

自爆特征独特而明显:⑴以起爆点为中心,碎片裂纹呈放射状态,起爆点由两块较大的碎片颗粒组成,形似蝴蝶的翅膀,俗称“蝴蝶斑”,如图所示;⑵蝴蝶斑的表面平整,横断处无凹坑和粉末碎屑;⑶横断截面中间位置可以看到一个点状小颗粒,通常称之为自爆源,颜色可能是黑色、褐色、白色或半透明状。

2自爆机理大量研究表面,玻璃原片中的硫化镍结石、异质相颗粒是钢化玻璃的自爆源,其自爆机理也因自爆源的不同而分为两大类,简单介绍如下:2.1硫化镍相变引发自爆自爆源以硫化镍为代表。

硫化镍是一种晶体,存在高温相和低温相,相变问题为379℃。

玻璃在钢化炉内加热时,因为加热温度达到610~630℃,高于硫化镍相变温度,硫化镍全部转化为高温相。

在随后的快速淬冷过程中,高温相来不及转变为低温相,从而冻结在钢化玻璃中。

在室温环境下,高温相有逐渐转变为低温相的趋势。

这种转变伴随着2%~4%的体积膨胀,使玻璃承受巨大的相变张应力,当相变张应力与钢化玻璃本身的内部张应力之和超出玻璃自身能够承受的范围时,就会发生自爆。

玻璃幕墙玻璃自爆原因分析及防治措施(五篇)

玻璃幕墙玻璃自爆原因分析及防治措施(五篇)

玻璃幕墙玻璃自爆原因分析及防治措施(五篇)第一篇:玻璃幕墙玻璃自爆原因分析及防治措施玻璃幕墙玻璃自爆原因分析及防治措施由于我国近年来大面积玻璃窗及各种玻璃幕墙日益增多,愈建愈高,各种玻璃在上墙后自裂(自爆)现象时有发生。

高层幕墙的脚手架还在拆除中,玻璃就连续发生自爆,带来很大经济损失,并且更换困难。

施工单位和玻璃制造厂家责任不易分清,现将几种玻璃自爆原因探讨如下,供大家参考。

一、玻璃的自爆现象受多方面影响。

除玻璃本体质量外,玻璃的几何形状,如方形、矩形、三角形和圆形。

玻璃安装状况如:四周紧固或松驰,玻璃底部是否安放支撑物,玻璃与四周铝合金框用什么硬度材质密封或用玻璃胶密封,以及后续工艺、受热状况等均对玻璃的自爆有密切影响。

玻璃热应力自爆,一般是来自玻璃本体部位不均匀所致。

玻璃上墙后,在阳光直接照射下,玻璃吸收阳光的红外光和部分可见光,这些光在玻璃体内转化为热能,使玻璃本体温度升高并形成玻璃四周的热膨胀。

如玻璃镶嵌在铝合金框内部,玻璃被镶部份不能受到暴露在框外暴露同样照射,因此导致暴露整体受热不均,内部热应力形成,玻璃中区的热膨胀对玻璃边缘产生张应力,此张应力大于玻璃的抗张强度,就会造成玻璃的破裂(自爆)。

热应力破裂一般可从以下特点来辨别:1、玻璃破裂边缘裂口整齐,裂口数量少,破裂线为曲折单线或复线。

2、玻璃破裂线与玻璃边缘一般成直角,否则可能是弯曲应力破裂,或者是玻璃边缘缺陷所致。

3、在玻璃中区的破裂线多为弧线形。

二、铝合金有框幕墙玻璃自爆的原因1、玻璃本身质量不良是造成玻璃自爆原因之一,如玻璃平整度差,厚薄不均,玻璃内有气泡夹渣等。

在受太阳照射下,热效应不均匀,导致自爆。

2、在采用人工裁切玻璃时,裁切的玻璃边缘一定要求平直光滑,不准许有崩边、牙边、崩角等缺陷。

要保证玻璃周边没有伤残状态下使用,否则在玻璃边缘有缺陷处极易产生自爆点。

3、玻璃安装时为了减少哽对哽的接触,玻璃下端不能直接落在铝合金框上,否则玻璃受热膨胀极易自爆。

厨具用钢化玻璃自爆原因及解决方法

厨具用钢化玻璃自爆原因及解决方法

厨具用钢化玻璃自爆原因及解决方法钢化玻璃自爆一直困扰着钢化玻璃生产厂家及选用钢化玻璃的厨具(灶具、吸油烟机等)生产厂家。

据不完全统计,目前我国大部分钢化玻璃生产厂家生产的钢化玻璃自爆率为0.3%~0.5%,个别厂家生产的钢化玻璃自爆率还要高。

1钢化玻璃特性及生产工艺①特性钢化玻璃具有抗弯强度高、抗冲击强度高、热稳定性好以及光洁、透明等特点。

钢化玻璃的抗弯强度是普通玻璃的3~5倍,抗冲击强度是普通玻璃的5~10倍。

钢化玻璃在遇超强冲击破坏时,碎片成分散细小颗粒状,无尖锐棱角,因此又称安全玻璃。

钢化玻璃耐骤冷骤热性能比普通玻璃高2~3倍,一般可承受l50℃以上的温差变化,有优异的防热炸裂性能。

②生产工艺钢化玻璃采用普通平板玻璃或浮法玻璃(称为玻璃原片)加工处理而成,普通平板玻璃要求选用特选品或一等品,浮法玻璃要求选用优等品或一级品。

目前,生产钢化玻璃的工艺有物理钢化法、化学钢化法。

物理钢化法是将玻璃在钢化炉内加热到低于软化温度,然后迅速送入冷却装置,用一定压力的常温气流进行淬冷。

玻璃外层首先收缩硬化,由于玻璃的热导率小,此时玻璃内部仍处于高温状态,待玻璃内部开始硬化时,已经硬化的外层将阻止内层的收缩,从而使得先硬化的外层产生压应力,后硬化的内层产生张应力。

正是由于玻璃表面的这种压应力的存在,当外力作用于该表面时,必须先抵消这部分压应力,这就大大提高了玻璃的机械强度。

常见的建筑幕墙玻璃及厨具上的钢化玻璃一般采用物理钢化法生产。

化学钢化法是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法,将玻璃表面成分改变,使玻璃表面形成一层压应力层。

2钢化玻璃自曝原因及解决方法钢化玻璃自爆主要由自身应力导致,采用物理钢化工艺生产的钢化玻璃表层存在压应力,内层存在张应力,使玻璃得以强化,任何打破应力平衡的因素均将导致钢化玻璃发生自爆。

导致钢化玻璃自爆的主要原因有:玻璃原片因素、加工因素、钢化玻璃面板结构设计不合理。

2.1玻璃原片因素由玻璃原片因素引起的钢化玻璃自爆可分为两种:一种是由玻璃原片中可见缺陷引起的自爆,例如砂粒等夹杂物、气泡、缺口、崩边、暗裂等;另一种是由玻璃原片中硫化镍(NiS)杂质膨胀引起的自爆。

钢化玻璃自爆原因分析及预防处理措施

钢化玻璃自爆原因分析及预防处理措施

钢化玻璃自爆原因分析及预防处理措施发布时间:2021-08-02T03:29:40.758Z 来源:《电力设备》2021年第4期作者:周伊[导读] 往往没有任何预兆,截至目前,钢化玻璃自爆问题依旧是行业内无法有效解决的问题。

(索奥斯(广东)玻璃技术股份有限公司)摘要:随着建筑行业的不断发展,人们对建筑物的质量提出了更高的要求,钢化玻璃在建筑物中的使用是十分广泛的。

但是,需要注意的是,钢化玻璃往往会因为各种各样的原因出现自爆的情况,本文主要阐述了钢化玻璃自爆的原因,进一步提出钢化玻璃破裂的预防措施,以期为我国的建筑安全作出一定的贡献。

关键词钢化玻璃;自爆原因;预防措施;处理前言钢化玻璃是一种比普通玻璃更加安全的玻璃,为了提升钢化玻璃的强度,一般是使用物理或者是化学的方法,增强玻璃表面的压应力,这样可以保证钢化玻璃的抗风性能、冲击性能。

对于钢化玻璃来说,自爆是非常严重的事故,往往没有任何预兆,截至目前,钢化玻璃自爆问题依旧是行业内无法有效解决的问题。

一、钢化玻璃自爆原因分析最近这些年来,钢化玻璃自爆一直都是非常严重的事故,严重困扰着钢化玻璃的使用用户。

美国的研究人员曾经对10栋建筑的钢化玻璃进行了长达10年的跟踪研究,在这10栋建筑中总共有12000块钢化玻璃,一共发生了342块自爆,钢化玻璃的自爆率在2.8%,这就从侧面说明钢化玻璃的自爆还是有一定概率的,这就需要结合实际情况采用合理的措施避免钢化玻璃自爆的发生,下文将对钢化玻璃的自爆原因进行详细分析[1]。

(一)钢化玻璃中含有硫化镍杂质引起的自爆在钢化玻璃中,含有这样一种化学物质,那就是硫化镍,这一物质是不能完全将其从钢化玻璃中剔除出去的,硫化镍具备热胀冷缩的特点,在发生相变时,会使得钢化玻璃内部出现膨胀,造成玻璃内部出现更大的张应力,一旦张应力超过了极限,就会导致钢化玻璃出现自爆现象。

在钢化玻璃原片生产的过程中硫化镍会混入其中,这也是生产钢化玻璃中不可避免的。

钢化玻璃的自爆及预防

钢化玻璃的自爆及预防

钢化玻璃的自爆及预防
钢化玻璃的自爆及预防
一、钢化玻璃自爆的原因
钢化玻璃内部的硫化镍是导致钢化玻璃自爆的主要原因,这种物质由制造玻璃的原材料石英沙带入玻璃。

玻璃经钢化处理后,表面形成压应力,内部呈张应力,应力平衡一旦破坏则玻璃破裂。

硫化镍璃晶体发生相变时,其体积膨胀,导致导致钢化玻璃自爆。

自爆是钢化玻璃的固有特性,半钢化玻璃不存在自爆。

按国外玻璃行业界的统计,钢化玻璃自爆的概率约为0.3%,钢化玻璃自爆的概率与玻璃质量、钢化玻璃的钢化度、钢化加工的工艺等有关。

二、及如何预防钢化玻璃的自爆
预防钢化玻璃的自爆是玻璃制造业多年持续努力的目标,以下是两种有效的方式:
预防钢化玻璃自爆的有效方法之一是,人为促使硫化镍相变,使可能会自爆的玻璃在出厂前爆裂,为此出现了“防自爆炉”。

防自爆炉内的温度控制在约290℃,钢化玻璃在其中经历约8小时的恒温处理,则能使该爆的绝大部分爆裂从而达到防自爆的目的。

尽管这种方法不是绝对的,但是极为有效的。

预防钢化玻璃自爆的有效方法之二是,在满足强度设计要求的情况下,将钢化玻璃的应力值控制在国家标准规定范围的下限
95 Mpa之间。

从实践结果看此法是很有效的,而且这样作还带来另一个好处---玻璃的变形度小,外观平整度好。

钢化玻璃自爆解决措施

钢化玻璃自爆解决措施

钢化玻璃自爆解决措施
钢化玻璃自爆解决措施
(一)分析原因:
由于本工程大量地使用了钢化玻璃,而由于玻璃中存在微小的硫化镍结石,在热处理后一部分结石随着时间会发生晶态变化,体积变大,在玻璃内部引发微裂纹,从而可能导致钢化玻璃自爆,所以防止钢化玻璃自爆就成了本工程的质量保证的一大重点。

(二)解决措施:
我司主要采取以下措施来减少钢化玻璃自爆:
1)严格控制玻璃钢化应力的均匀度;
2)浮法玻璃生产工业,在浮法玻璃中添加硫酸锌和硝酸锌能减少硫化镍结石的数量;
3)采用均质处理(HST)来消除钢化玻璃自爆;
4)采用吸热率较低的钢化玻璃,避免玻璃吸热后非均匀膨胀而产生热炸裂;
5)合理的分格玻璃板块尺寸,避免玻璃由于板块过大而受热膨胀炸裂;
6)玻璃板块四周做倒棱及精磨边处理,以消除边部切割时留下的细小裂纹;
7)对现场的安装工人进行教育培训,避免野蛮施工带来的玻璃应力,留下自爆的隐患;
8)加工时要严格对玻璃板片检查,禁止有进边、裂纹等现象的玻璃使用,避免由于玻璃缺陷造成自爆;
9)采取单元板块扭拧回弹措施,防止在风荷载作用、温度应力及扭拧应力变形应力作用下,发生自爆。

只要板不回弹,就保证玻璃不会因三种应力共同作用,产生自爆。

降低钢化玻璃自爆率的方法

降低钢化玻璃自爆率的方法

降低钢化玻璃自爆率的方法问题,提供解决方法。

标题:降低钢化玻璃自爆率的方法引言:钢化玻璃是一种以强化处理增强破裂强度的玻璃。

然而,近年来,钢化玻璃自爆的事件屡见不鲜,给人们的生活和安全带来了危害。

本文将介绍降低钢化玻璃自爆率的方法,并探讨其原因以及防范措施。

第一部分:了解钢化玻璃的特性和自爆原因1. 钢化玻璃的定义和特性2. 钢化玻璃自爆的定义和原因3. 钢化玻璃自爆对人身安全和财产带来的风险第二部分:分析钢化玻璃自爆原因1. 过度局部加热导致应力集中2. 玻璃表面存在缺陷或损伤3. 加工工艺不合理/质量控制不良第三部分:降低钢化玻璃自爆率的方法1. 加热过程的合理控制a) 控制温度和加热时间b) 采用均匀加热方式,避免应力集中c) 使用恒温炉等设备控制加热过程2. 缺陷和损伤的修复和处理a) 使用缺陷检测仪器进行检测和修复b) 采用抛光、打磨等方法修复表面缺陷3. 加工工艺的优化和质量控制a) 采用先进的玻璃制造设备和工艺b) 引入严格的质量检验和控制流程c) 培训员工,增加加工技术和质量意识第四部分:其他防范措施1. 加强玻璃厂家和加工商的合作与沟通a) 共同制定合理的加工标准和相关技术规范b) 协商进行双向提供和反馈2. 增加消费者对钢化玻璃的正确使用和维护知识宣传a) 提供使用说明书b) 开展钢化玻璃知识普及活动3. 加大相关法律法规的制定和执行力度a) 设定相关行业标准和规范b) 加强对钢化玻璃产品质量的监管c) 为受损消费者提供维权途径结论:通过合理控制加热过程、修复缺陷和损伤、优化加工工艺以及加大法律法规制定和执行力度等多方面的努力,可降低钢化玻璃自爆率,提高人们的生活和财产安全。

当然,钢化玻璃制造和使用的各个环节都应加强质量控制和流程管理,以确保产品质量和消费者权益。

钢化玻璃自爆原因分析及检测方法研究

钢化玻璃自爆原因分析及检测方法研究

钢化玻璃自爆原因分析及检测方法研究摘要:钢化玻璃在人们的日常生活中随处可见,无论是建筑玻璃还是汽车玻璃都会由于化学性质不稳定而导致自爆的问题发生,而后果也会威胁居民的生命安全和财产安全,因此如何减少钢化玻璃自爆事件的发生就显得尤为重要。

基于此,本文着重分析了钢化玻璃的自爆原因,并提出相应的检测方法,以便更好地控制此类事件的发生。

关键词:钢化玻璃;自爆;检测方法一、钢化玻璃自爆原因分析(一)钢化玻璃自爆类型1.玻璃中含有硫化镍结晶物:通常以结晶形式出现的含硫镍夹杂,且常伴随着一定的容积膨胀。

当这种杂质发生在钢化玻璃的张应力区域时,或由于负载而导致其在张应力区时,发生体的膨胀将导致自然爆震。

由于硫化镍微粒所致的钢化玻璃爆炸,其爆裂处的裂缝常常与蝴蝶一样,也就是所谓的蝶形裂缝,而在爆炸中心处,则会出现一种彩色的微粒,这种微粒被视为一种具有一定的腐蚀性的物质。

在爆炸之前,由于爆炸的缘故,硫化镍颗粒的大小并不相同,爆炸之前很难被发现,爆炸之后,它的大小会变得更大,而且位置也更固定,所以很难被发现。

2.在加工、运输、贮存、施工时,玻璃的表层和边缘容易出现划痕、炸口、裂口等问题,容易引起应力的聚集,从而引起钢化玻璃的自爆。

由于玻璃钢本身具有较多的微观裂缝,因此,其力学性能符合破裂机理。

在某些情况下,这种微观裂缝的扩张速度会加快,比如蒸汽作用、荷载作用等。

一般来讲,微观裂缝的扩张速率非常慢,以一个固定的数值表示。

然而,在玻璃的微观裂纹中存在着一个门槛,在微观裂缝大小接近或到达一定程度后,会迅速膨胀,最终造成玻璃破碎。

当玻璃的表面出现细小的裂缝时,例如在加工、运输、贮存和施工中产生的划痕、炸口、爆边等,在很少的载荷下,玻璃的表层会出现细小的裂缝,从而使其开裂。

3.在使用钢化玻璃时,由于受温度和温度影响,由于玻璃在温度和温度上的不均匀性以及沿着厚度的不均匀性,会使其在薄板上产生不均匀的应力和沿着薄壁的不均匀性,从而使其发生爆炸。

钢化玻璃自爆诊断及解决方案

钢化玻璃自爆诊断及解决方案

钢化玻璃自爆诊断及解决方案
首先,钢化玻璃自爆的原因可以归结为以下几点:制造过程中的缺陷、安装过程中的失误、使用过程中的温度变化等。

要进行诊断钢化玻璃自爆的原因,可以通过以下步骤进行:
1.收集相关信息:收集钢化玻璃自爆事件发生时的具体情况,包括时间、环境温度、使用方式等。

2.检查爆裂痕迹:仔细观察玻璃断裂的形态特征,确定是否为典型的
钢化玻璃自爆。

3.检查玻璃安装方式:了解玻璃的安装方式是否符合标准,包括使用
的密封胶、安装厚度等。

4.测量温度变化:记录使用过程中可能导致玻璃温度变化的因素,并
测量温度变化的幅度。

基于以上诊断结果,可以制定相应的解决方案。

以下是几个常见的解
决方案:
1.制造和安装过程中的改进:通过改进制造过程中的工艺,并加强品
质控制,减少玻璃制造时的缺陷。

在安装过程中,确保玻璃的安装符合标准,使用合适的密封胶,并正确安装厚度。

2.加强玻璃的涂层处理:通过在玻璃表面添加特殊的涂层来增强其强
度和抗冲击性能。

3.改变玻璃的设计和厚度:根据使用场景和需要,重新设计玻璃的结
构和厚度,以提高其强度和稳定性。

4.调整使用方式和环境:控制环境温度的变化,避免突然的温度波动,同时根据玻璃的使用要求,合理调整使用方式,避免过度挤压和撞击。

总结起来,钢化玻璃自爆是一个非常严重的问题,对安全和建筑物的
保护带来了隐患。

通过诊断和制定相应的解决方案,可以有效地减少钢化
玻璃自爆的发生,增强玻璃的强度和稳定性,提高使用安全性。

同时,定
期进行维护和检查,确保玻璃的正常使用,也是非常重要的。

玻璃自爆的原因钢化玻璃自爆解决办法

玻璃自爆的原因钢化玻璃自爆解决办法

玻璃自爆的原因钢化玻璃自爆解决办法不知道您有没有在生活中遇到过玻璃自爆的现象,玻璃为什么会自爆呢?是不是由于长期风吹日晒的结果?如果您对此也有疑问的话,就和我们一起来看看玻璃自爆的原因是什么吧!【玻璃自爆的原因】1、玻璃受热后,热应力分布不均匀,外因作用使玻璃应力进一步释放而爆裂,外因可以是暴晒,也可以是沙石冲击和车辆大颠簸。

2、烤膜时局部过热,通常刚化玻璃可以承受200多度温差,因此只要烤枪温度小于380度,受热不要集中。

因此烤膜时,更要注意和控制热度。

3、玻璃自爆与其本身的品质有关,根据生产厂家的技术统计,玻璃本身有千分之三的自爆率。

另外与以下因素无关:1、玻璃有厚薄,除防弹外。

2、玻璃膜是不可能把玻璃拉破的,一张膜每个人能拉变形,一张玻璃没有人能拉变形,可见薄膜收缩是不可能把把玻璃拉变形。

如果室内外两侧玻璃均选用钢化玻璃,则在室内外都大大提高了玻璃有抗冲击性和安全性。

因为钢化玻璃的抗冲击性是普通玻璃5-10倍,其抗弯性是普通玻璃的3-5倍,可谓安全到家。

【钢化玻璃自爆解决 *** 】1、降低应力值钢化玻璃中应力的分布是钢化玻璃的两个表面为压应力,板芯层处于张应力,在玻璃厚度上应力分布类似抛物线。

玻璃厚度的中央是抛物线的顶点,即张应力最大处;两侧接近玻璃两表面处是压应力;零应力面大约位于厚度的1/3处。

通过分析钢化急冷的物理过程,可知钢化玻璃表面张力和内部的最大张应力在数值上有粗略的比例关系,即张应力是压应力的1/2~1/3。

国内厂家一般将钢化玻璃表面张力设定在100MPa左右,实际情况可能更高一些。

钢化玻璃自身的张应力约为32MPa~46MPa,玻璃的抗张强度是59MPa~62MPa,只要硫化镍膨胀产生的张力在30MPa,则足以引发自爆。

若降低其表面应力,相应地会降低钢化玻璃本身自有的张应力,从而有助于减少自爆的发生。

2、应力均匀钢化玻璃的应力不均,会明显增大自爆率,已经到了不容忽视的程度。

如何降低钢化玻璃自爆率

如何降低钢化玻璃自爆率

如何降低钢化玻璃自爆率摘要:钢化玻璃自爆是由玻璃中硫化镍(NiS)相变引起的体积膨胀所导致,自爆率一般为2%左右。

引起自爆的硫化镍直径在0.04—0.65 mm之间,平均粒径为0.2 mm,硫化镍在玻璃中一般位于张应力区,大部分集中在板芯部位的高张应力区。

钢化程度及钢化均匀度都是通过影响临界直径数值继而影响自爆率。

本文首先对硫化镍的形成过程进行了分析,接着对钢化玻璃自爆的原因进行了探讨,最后提出了降低钢化玻璃自爆率的解决措施,以供相关人士参考。

关键词:钢化玻璃;自爆率;硫化镍前言玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。

随着社会的进步和人民生活水平的提高,玻璃幕墙已在国内外得到广泛应用。

钢化玻璃自爆给玻璃幕墙留下了极大的安全隐患,给社会带了很大的经济损失。

硫化镍是人造玻璃中的杂质,是引起玻璃自爆的元凶。

现就如何避免玻璃自爆做如下探讨,供大家参考。

1 硫化镍的形成过程1.1镍的来源玻璃的主要成分是沙子,在制造玻璃过程的开始阶段,这种原材料中包括了七种主要成分:二氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、三氧化二铁、三氧化硫。

这种原材料的主要成分是取自于地面的天然沙砾,天然沙砾里面会夹带富镍物质的杂质,这是玻璃中镍元素的主要来源之一。

除此外,富镍的致污物,如不锈钢,也通过不锈钢器件与混合物接触而进入玻璃生产的投料中。

1.2硫的来源在浮法玻璃生产过程中,硫有已下两个主要来源:第一,玻璃生产的原材料里需加入硫酸钠,以达到去除混合物中的微小气泡的目的;第二,熔化原材料的燃料中含有硫的成分。

1.3硫化镍的形成玻璃制造的熔化阶段,熔窑温度达到了1400℃~1500℃,硫与少量的镍发生化学反应生成了硫化镍。

硫化镍石的体积处于0.076~0.38mm之间,因此,浮法玻璃生成过程中无法通过实际检查发现体积如此小的硫化镍石。

钢化玻璃自爆原因及对策

钢化玻璃自爆原因及对策
均质炉必须采用强制对流加热的方式加热玻璃。对流加热靠热空气加热玻璃,加热元件布 置在风道中,空气在风道中被加热,然后进入炉内。这种加热方式可避免元件直接辐射加热 玻璃,引起玻璃局部过热。
对流加热的效果依赖于热空气在炉内的循环路线,因此均质炉内的气体流股必须经过精心 设计,总的原则是尽可能地使炉内气流通畅、温度均匀。即使发生玻璃破碎,碎片也不能堵 塞气流通路。
#1
样 σ(Mpa) Dc(µ

m)

#2 σ(Mpa) Dc(µ
m)
#3 σ(Mpa) Dc(µ
m)
#4 σ(Mpa) Dc(µ
m)
#5 σ(Mpa) Dc(µ
m)
批 次
第 90 一 批
68 82
78 86
73 94
64
109
51

第 90 二 批 次
68 94
64
109
51
99
59 115
47
图 1. 自爆碎片形态图 玻璃碎片呈放射状分布,放射中心有二块形 似蝴蝶翅膀的玻璃块,俗称 “蝴蝶斑”。NiS 结石位于二块“蝴蝶斑”的界面上。
图 2. NiS 结石扫描电镜照片 粗糙的表面是硫化镍结石的一个主要特 征。
Bordeaux 和 Kasper 通过对 250 例自爆的研究[3],发现引起自爆的硫化镍直径在 0.04—0.65 mm 之间,平均粒径为 0.2 mm(图 3)。 硫化镍在玻璃中一般位于张应力区,大部分集中在板 芯部位的高张应力区(图 4)。处在压应力区的 NiS,一般不会导致自爆。
2.自爆机理及影响因素 2.1 硫化镍(NiS) NiS 是一种晶体,存在二种晶相: 高温相 α-NiS 和低温相 β-NiS,相变温度为 379 oC . 玻璃 在钢化炉内加热时,因加热温度远高于相变温度,NiS 全部转变为 α 相。然而在随后的淬冷 过程中, α-NiS 来不及转变为 β-NiS,从而被冻结在钢化玻璃中。在室温环境下,α-NiS 是 不稳定的,有逐渐转变为 β-NiS 的趋势。这种转变伴随着约 2--4%的体积膨胀,使玻璃承受 巨大的相变张应力,从而导致自爆。典型的 NiS 引起的自爆碎片见图 1。图 2 是从自爆后玻 璃碎片中提取的 NiS 结石的扫描电镜照片,其表面起伏不平、非常粗糙。

建筑用钢化玻璃爆裂原因分析研究

建筑用钢化玻璃爆裂原因分析研究

建筑用钢化玻璃爆裂原因分析研究摘要:现如今,我国的建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,钢化玻璃的应用十分广泛。

建筑用钢化玻璃作为建筑外门窗钢化玻璃的主要组成部分,其爆裂问题越来越受到人们关注。

本文首先分析钢化玻璃施工技术管理的重要性,其次对建筑用钢化玻璃爆裂原因分析,最后就防止建筑用钢化玻璃爆裂的对策进行研究,以提高钢化玻璃的安全性能,为今后的类似工程予以避免。

关键词:建筑用钢化玻璃;爆裂;自爆;解决措施引言当前,建筑钢化玻璃已经广泛应用于各种公共建筑或者住宅,这其中使用最多就是钢化玻璃。

但它作为室内外热量交换最活跃的外围护结构之一,在使用中不可避免会造成大量能源的消耗,没有达到国家提出节能减排的目的。

因此深入研究玻璃钢化玻璃热工性能及其能耗对实现钢化玻璃的节能有着重要的作用。

本文对爆裂的原因进行分析,找出防止爆裂的有效措施,以便今后的类似工程予以避免。

1钢化玻璃施工技术管理的重要性从工程管理的角度看,项目质量、安全等指标均以技术管理作为基本支持和保障。

若技术保障不充分,则会出现工程项目质量下降、安全无法保障等影响工程项目基本指标的问题。

从工程经济和投资效益的角度看,大部分钢化玻璃工程造价较高,应用正确的技术形式有助于成本控制,避免出现资源浪费、工期延长等影响造价的问题,也可保障投资经济效益。

从行业发展与社会安定的角度看,全面的施工技术管理能助力工程的高品质输出,提升行业认知水平,促进行业产业链的良性循环,也可避免质量、安全问题等造成的负面影响。

综上,在钢化玻璃工程施工过程中,开展全面的施工技术应用管理与优化符合行业发展趋势,具有应用意义。

2建筑用钢化玻璃爆裂原因分析(1)建筑用钢化玻璃爆裂内因分析。

①硫化镍(NiS)等杂质引起自爆。

普通平板玻璃生产过程中,玻璃原材料、辅料及燃料带入镍和硫等杂质。

经过1400~1600℃高温熔化,反应生成硫化镍存在于玻璃液中,经过退火窑冷却,在冷却过程中,硫化镍经过a相(六方晶体)到b相(三方晶系)的相变,高温时(约800℃)是a相、低温时是b相。

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钢化玻璃与平板玻璃相比有许多优点,如钢化玻璃的强度高,韧性好,抗热冲击性能优越,因此被广泛地应用于玻璃幕墙和门窗工程实践中。

但是钢化玻璃也有缺点,如自爆。

钢化玻璃在无荷载作用下发生的自发性炸裂称为钢化玻璃的自爆。

自爆是钢化玻璃固有的特性之一,产生自爆的原因很多,简单地归纳为以下几种:
1.玻璃中有结石、气泡和杂质:玻璃是典型的脆性材料,其力学行为服从断裂力学。

玻璃中的结石、气泡和杂质在玻璃中将会形成裂纹,是钢化玻璃的薄弱点,特别是裂纹尖端是应力集中处。

如果结石、气泡或杂质处在钢化玻璃的张应力区,或在荷载作用下使其处于张应力,都可能导致钢化玻璃炸裂。

2.玻璃中含有硫化镍结晶物:硫化镍夹杂物一般以结晶体存在,室温下存在着相向相转变的倾向,并伴有一定量的体积膨胀。

如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的部位,或在荷载作用下使其处于张应力区,则体积膨胀会引起自发炸裂。

由硫化镍粒子造成的钢化玻璃自爆其爆裂点裂纹形状往往与蝴蝶相似,被称为蝴蝶形裂纹,有些在爆裂点中部有一个有色颗粒,被认为是硫化镍粒子,这两个特性往往被用来作为钢化玻璃是否是自爆的判据。

硫化镍粒子在钢化玻璃自爆前后的体积是不同的,爆裂前体积小,不易被看见;自爆后其体积增大,地点确定,很容易被看见,这也是钢化玻璃自爆不易预见的原因之一。

3.玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程,可能造成有划痕、炸口和爆边等缺陷,易造成应力集中而导致钢化玻璃自爆。

玻璃表面本来就存在大量的微裂纹,这也是玻璃力学行为服从断裂力学的根本原因。

这些微裂纹在一定的条件下会扩展,如水蒸气的作用、荷载的作用等,都可能加速微裂纹的扩展。

通常情况下微裂纹的扩展速度是极其缓慢的,表现为玻璃的强度是一恒定值。

但是玻璃表面的微裂纹有一临界值,当微裂纹尺寸接近或达到临界值时,裂纹快速扩张,导致玻璃破裂。

如果玻璃表面存在接近临界尺寸的微裂纹,如玻璃表面和边部在加工、运输、贮存和施工过程造成的划痕、炸口、爆边等缺陷尺寸就较大,玻璃可能在极小的荷载作用下就导致玻璃表面微裂纹快速扩张,最终导致玻璃破裂。

4.钢化玻璃在生产过程中需要对玻璃进行加热和冷却,玻璃在加热或冷却时沿玻璃板面方向不均匀和沿厚度方向的不对称,将导致钢化玻璃沿板面方向应力不均匀和沿厚度方向应力分布不对称,这些都有可能造成钢化玻璃自爆。

钢化玻璃沿板面方向应力不均匀,可以造成玻璃局部处于张应力,如果这种张应力过大,超过玻璃的断裂强度,玻璃就会爆裂。

玻璃板沿厚度方向应力分布应当是对称的,即上下两表面处于压应力,中间处于张应力,上下表面的压应力大小、应力层厚度和变化完全是对称的,玻璃板承受正负风压的能力是相同的。

如果玻璃板沿厚度方向应力分布不对称,玻璃板承受正负风压的能力就不相同,一侧承受荷载的能力较强,另一侧较小,即玻璃可能在较小荷载作用下破损,严重时,玻璃板在无荷载作用下产生变形,造成幕墙玻璃影像畸变。

5.理论分析和工程实践证明,预应力越大,钢化程度越高,自爆量也越大。

普通平板玻璃和半钢化玻璃几乎没有自爆现象,是因为钢化玻璃沿玻璃板厚度方向上下两表面处于压应力,中间层处于张应力。

表面压应力越高,一般情况下钢化玻璃的强度也越高,但是中间层的张应力也越高,过大的张应力将会增加钢化玻璃的自爆。

6.我国钢化玻璃标准中对钢化玻璃的弓形弯曲度的要求过低,只有弓形弯曲度的相对值要求,没有绝对值要求,对于尺寸小的钢化玻璃可满足要求,而对于尺寸较大的钢化玻璃,尽管其弓形弯曲度的相对值满足要求,但其绝对值过大,致使钢化玻璃的装配应力较大,经一段时间使用后发生钢化玻璃自爆,这也是一些工程钢化玻璃在使用几年后发生自爆的原因。

针对以上钢化玻璃自爆的原因,提出以下几点降低钢化玻璃自爆的方法:
1.优选平板玻璃
高质量的平板玻璃中结石、气泡、杂质和硫化镍含量低,采用优质平板玻璃作为制作钢化玻璃的原片可显著降低钢化玻璃的自爆。

2.提高钢化玻璃边部加工质量,避免玻璃边部和表面划伤和磕碰。

理论分析和实验表明,钢化玻璃边部钢化程度较低,因此应对钢化玻璃边部重点保护。

对于点支式幕墙玻璃,如果对玻璃打孔,孔边一定要精磨,最好达到抛光的程度,因为玻璃板孔边是应力集中部位。

3.提高钢化玻璃表面应力均匀度和沿厚度方向的对称度。

特别对于low-e玻璃的钢化更要关注其钢化玻璃应力沿厚度方向的对称度,因为low-e玻璃上下表面对热辐射吸收的差异将会造成low-e玻璃在加热时玻璃板沿厚度方向温度的差异,而这种差异最终将会导致钢化玻璃应力沿厚度方向的不对称,目前在玻璃钢化过程中采用强制对流的方法来消除这种不利因素。

4.探讨降低钢化玻璃表明压应力限值的可能性。

我国新标准要求其表面应力不应小于90MPa,这比此前老标准中规定的95MPa降低了5MPa,美国标准中规定钢化玻璃的表面应力为大于69MPa,可否将我国钢化玻璃表面压应力降低到与美国标准一致非常值得研究。

如果可行,将极大地降低钢化玻璃的自爆率。

降低表面应力值限值可能会造成钢化玻璃碎片偏大,不过即使钢化玻璃表面应力很高,碎片很好,也无法保证碎片都以分裂状态存在,许多情况下碎片表现为碎而不裂,形成“钢化玻璃被”,其结果与大一点的碎片区别不大,因此可以考虑降低钢化玻璃表面应力值限值。

况且我国半钢化玻璃标准规定,其表面应力值限值为不大于60MPa,钢化玻璃标准规定,其表面应力值限值为不小于90MPa,如果玻璃表面应力限值处于60—90MPa之间,既不属于半钢化玻璃,也不属于钢化玻璃,属于不合格品。

从这个角度来说,也应将钢化玻璃表面应力值限值降低,如果将半钢化玻璃表面应力值限值与钢化玻璃表面应力值限值连接有困难,至少可将钢化玻璃表面应力值限值降低,缩小两者的差距。

5.增加均质钢化玻璃的应用量,研究检测钢化玻璃均质程度的方法,使得均质过程起到应有的作用。

6.减少钢化玻璃应用总量,增加半钢化玻璃和夹层玻璃的应用量,可降低钢化玻璃自爆数量。

不言而喻,钢化玻璃应用的总量减少,钢化玻璃自爆的数量一定减少。

7.减小钢化玻璃板面尺寸,可降低钢化玻璃自爆率。

钢化玻璃尺寸越大,玻璃板越厚,自爆概率越大。

在一块钢化玻璃板中,只要有一个自爆点,并最终导致钢化玻璃自爆,无论钢化玻璃板块大小,整个钢化玻璃板都破碎。

玻璃板块越大,含有杂质、硫化镍粒子、边部加工缺陷、表面划伤、应力的不均匀等等导致钢化玻璃自爆的不利因素就随之增加。

在同样荷载作用下,玻璃板块越大,玻璃板就得越厚,含有杂质、硫化镍粒子、边部加工缺陷、表面划伤、应力的不均匀等等导致钢化玻璃自爆的不利因素也会增加,钢化玻璃自爆概率就会加大。

8.实践工程中,钢化玻璃使用面积越来越大,对于大板面的钢化玻璃不仅对其弯曲度的相对值提出要求,而且应对其弯曲度的绝对值提出要求,以减小钢化玻璃装配应力,避免钢化玻璃经长时间使用后发生自爆。

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