鋼化玻璃的自爆是影響其安全性能的主要原因,鋼化玻璃內(nèi)部的非玻璃體物質(zhì)(如硫化鎳)微粒會導(dǎo)致鋼化玻璃自爆,這種物質(zhì)由生產(chǎn)玻璃的原材料中的雜質(zhì)帶入玻璃。有一些硫化鎳微粒經(jīng)過一段時間它的晶體結(jié)構(gòu)從α狀態(tài)轉(zhuǎn)變到β狀態(tài),在這個轉(zhuǎn)變過程中,硫化鎳微粒的體積產(chǎn)生較大程度的膨脹。這個體積膨脹過程形成鋼化玻璃強(qiáng)大的內(nèi)應(yīng)力,造成鋼化玻璃自爆。
鋼化玻璃因?yàn)樽陨韮?yōu)越的性能使得其在現(xiàn)代建筑中被大規(guī)模的使用,其自爆的特性一直困擾著整個行業(yè)。目前大多數(shù)企業(yè)將鋼化玻璃的自爆率控制在1.5‰以內(nèi),經(jīng)過該均質(zhì)爐設(shè)備處理過后的鋼化玻璃自爆率下降至不到萬分之一,因此該設(shè)備可以較大幅度的提升鋼化玻璃的安全性能,使用前景廣闊。
鋼化玻璃工藝原理
鋼化玻璃均質(zhì)爐是間接鋼化玻璃安全性的裝置,在玻璃完成鋼化后進(jìn)入均質(zhì)爐,通過均質(zhì)爐的高溫加熱原理,進(jìn)行引爆測試和消除殘余的硫化鎳,將存在“自爆”隱患即玻璃內(nèi)應(yīng)力不均的的鋼化玻璃在測試過程中提前引爆,從而避免了鋼化玻璃安裝后再次發(fā)生“自爆”,經(jīng)過均質(zhì)后的鋼化玻璃合格率將大大提升,從而提高了建筑物鋼化玻璃的安全可靠性。
鋼化玻璃內(nèi)部的硫化鎳作為非玻璃體物質(zhì)微粒一直存在玻璃中,是導(dǎo)致鋼化玻璃自爆的最主要因素,硫化鎳由生產(chǎn)玻璃的原材料(石英砂、硅石粉等)中的雜質(zhì)帶入玻璃。一些硫化鎳微粒經(jīng)過一段時間它的晶體結(jié)構(gòu)從α狀態(tài)轉(zhuǎn)變到β狀態(tài),在這個轉(zhuǎn)變過程中,硫化鎳微粒的體積產(chǎn)生大幅度的膨脹。這個體積膨脹過程形成鋼化玻璃強(qiáng)大的內(nèi)應(yīng)力,造成鋼化玻璃自爆。引起玻璃自爆硫化鎳直接在0.04mm至0.65mm之間,平均粒徑0.2mm。。
因?yàn)榱蚧嚨木娃D(zhuǎn)變,導(dǎo)致體積增加,從而引起的自爆會在局部生產(chǎn)放射性裂紋,如圖1所示,如果玻璃破碎后仍留在框內(nèi),則在破碎的起點(diǎn)處可以比較容易找到一個“蝴蝶”形狀的圖案特征,從自爆后的玻璃碎片中產(chǎn)生的“蝴蝶斑”,以傾斜45度角看,很容易在玻璃的板心看到一個較小的黑點(diǎn)至于“蝴蝶”中,正處于裂紋之間,而且自爆破損的玻璃裂紋的走向是由中心向四周散開的。
對鋼化玻璃進(jìn)行二次加熱并退火的均質(zhì)處理(又稱熱浸處理)是公認(rèn)的解決自爆問題的有效方法。將鋼化玻璃再次加熱到290~300攝氏度左右,并保溫一定時間后緩慢降溫,使鋼化玻璃中的硫化鎳顆粒在均質(zhì)處理中完成晶相轉(zhuǎn)變,讓可能自爆的玻璃在工廠內(nèi)提前破碎。此方法可以有效降低鋼化玻璃出廠后的自爆率,提高成品率,減小因自爆而產(chǎn)生的交通運(yùn)輸、安裝及對后續(xù)工序返工產(chǎn)生的影響。目前國內(nèi)主要是采用強(qiáng)制對流型電加熱熱浸爐來處理鋼化玻璃。已有的鋼化玻璃均質(zhì)爐,其加熱箱大多設(shè)在爐體的頂部或后部,用風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)通過風(fēng)道向爐內(nèi)的需均質(zhì)的鋼化玻璃輸送熱風(fēng)并使熱風(fēng)穿過鋼化玻璃間的間隙吸回風(fēng)機(jī),不間斷地重復(fù),使鋼化玻璃加熱到額定溫度,并長時間保持恒溫,已達(dá)到引爆其中有"自爆"隱患的鋼化玻璃的目的。但不足之處是溫度的均勻性較差、耗能多、維修和清理不方便,給生產(chǎn)帶來諸多不便。