钢化玻璃与自爆

钢化玻璃,又称强化玻璃、淬火玻璃,是指表面具有压应力的玻璃,属于安全玻璃。它通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,内部则形成张应力,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。钢化玻璃具有以下特性:

安全性 

当玻璃受外力破坏时,碎片会成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒,不易对人体造成严重的伤害。

高强度

同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3~5倍,抗弯强度是普通玻璃的3~5倍。

热稳定性

钢化玻璃具有良好的热稳定性,能承受的温差是普通玻璃的3倍,可承受300℃左右的温差变化。

钢化玻璃优缺点

1 .极大地降低了对人体的伤害。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有3~5倍的提高,一般可承受300度左右的温差变化,对防止热炸裂有明显效果。作为安全玻璃中的一种,为高层建筑安全性提供了重要保障。

2 .钢化后的玻璃不能再进行切割和加工,只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状,再进行钢化处理。

3 .钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强,但是钢化玻璃有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。其实从钢化玻璃诞生开始,就伴随着自爆问题,钢化玻璃自爆可以表述为钢化玻璃在无外部直接作用的情况下而自动发生破碎的现象,在钢化加工、贮存、运输、安装、使用等过程中均可能发生自爆。

钢化玻璃自爆率

国内的自爆率各生产厂家并不一致,从3%~0.3%不等。一般自爆率是按片数为单位计算,没有考虑单片玻璃的面积大小和玻璃厚度,所以不够准确,也无法进行更科学的相互比较。为统一测算自爆率,必须确定统一的假设。定出统一的条件是:每5~8吨玻璃含有一个足以引发自爆的硫化镍;每片钢化玻璃的面积平均为1.8㎡;硫化镍均匀分布。则计算出6mm厚的钢化玻璃计算自爆率为0.64%~0.54%,即6mm钢化玻璃的自爆率约为3‰~5‰,这与国内高水平加工企业的实际值基本吻合。

即使完全按标准生产,也不能彻底避免钢化玻璃自爆。大型建筑物轻易就会用上几百吨玻璃,这意味着玻璃中硫化镍和异质相杂质存在的几率很大,所以钢化玻璃虽经热浸处理,自爆依然不可避免。

钢化玻璃自爆机理

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)杂质和异质相颗粒引起钢化玻璃自爆,引起自爆的硫化镍直径在0.04~0.65mm之间,平均粒径为0.2mm,现在也有新发现异质相颗粒引起的钢化玻璃自爆。

 

 

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,检测相对容易,故生产中可控。后者则主要由玻璃中微小的硫化镍颗粒体积膨胀引发,无法目测检验,故不可控。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。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,造成业主的不满甚至更为严重的其他后果。

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、应力分布不均例如弯钢化玻璃及区域钢化玻璃等。

如何鉴别钢化玻璃的自爆

首先看起爆点(钢化玻璃裂纹呈放射状,均有起始点)是否在玻璃中间,如在玻璃边缘,一般是因为玻璃未经过倒角磨边处理或玻璃边缘有损伤,造成应力集中,裂纹逐渐发展造成的;如起爆点在玻璃中部,看起爆点是否有两小块多边形组成的类似两片蝴蝶翅膀似的图案(蝴蝶斑),如有仔细观察两小块多边形公用边(蝴蝶的躯干部分)应有肉眼可见的黑色小颗粒(硫化镍结石),则可判断是自爆的;否则就应是外力破坏的。玻璃自爆典型特征是蝴蝶斑,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。

 

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