什么是鋼化玻璃自爆問題？鋼化玻璃在無直接機械外力作用下發(fā)生的自動性炸裂叫做鋼化玻璃的自爆，根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，普通鋼化玻璃的自爆率在1~3‰左右。那么鋼化玻璃為何會自爆？下面金樂玻璃小編將為大家?guī)礓摶Ａё员鉀Q方法，希望能夠為大家提供到幫助。
鋼化玻璃在無直接機械外力作用下發(fā)生的自動性炸裂叫做鋼化玻璃的自爆，根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，普通鋼化玻璃的自爆率在1~3‰左右。自爆是鋼化玻璃固有的特性之一。
擴大產(chǎn)生自爆的原因很多，簡單地歸納以下幾種：
①玻璃質(zhì)量缺陷的影響
A、玻璃中有結石、雜質(zhì)，氣泡：玻璃中有雜質(zhì)是鋼化玻璃的薄弱點，也是應力集中處。特別是結石若處在鋼化玻璃的張應力區(qū)是導致炸裂的重要因素。
結石存在于玻璃中，與玻璃體有著不同的膨脹系數(shù)。玻璃鋼化后結石周圍裂紋區(qū)域的應力集中成倍地增加。當結石膨脹系數(shù)小于玻璃，結石周圍的切向應力處于受拉狀態(tài)。伴隨結石而存在的裂紋擴展極易發(fā)生。
B、玻璃中含有硫化鎳結晶物
硫化鎳夾雜物一般以結晶的小球體存在，直徑在0.1—2㎜。外表呈金屬狀，這些雜夾物是NI3S2，NI7S6和NI—XS，其中X=0—0.07。只有NI1—XS相是造成鋼化玻璃自發(fā)炸碎的主要原因。
已知理論上的NIS在379。C時有一相變過程，從高溫狀態(tài)的a—NIS六方晶系轉變?yōu)榈蜏貭顟B(tài)B—NI三方晶系過程中，伴隨出現(xiàn)2.38%的體積膨脹。這一結構在室溫時保存下來。如果以后玻璃受熱就可能迅速出現(xiàn)a—B態(tài)轉變。如果這些雜物在鋼化玻璃受張應力的內(nèi)部，則體積膨脹會引起自發(fā)炸裂。如果室溫時存在a—NIS，經(jīng)過數(shù)年、數(shù)月也會慢慢轉變到B態(tài)，在這一相變過程中體積緩慢增大未必造成內(nèi)部破裂。
C、玻璃表面因加工過程或操作不當造成有劃痕、炸k、sb邊等缺陷，易造成應力集中或導致鋼化玻璃自爆。
②鋼化玻璃中應力分布不均勻、偏移
玻璃在加熱或冷卻時沿玻璃厚度方向產(chǎn)生的溫度梯度不均勻、不對稱。使鋼化制品有自爆的趨向，有的在激冷時就產(chǎn)生“風爆”。如果張應力區(qū)偏移到制品的某一邊或者偏移到表面則鋼化玻璃形成自爆。
③鋼化程度的影響，實驗證明，當鋼化程度提高到1級/㎝時自爆數(shù)達20—25%。由此可見應力越大鋼化程度越高，自爆量也越大。
自爆解決方案
降低應力值
鋼化玻璃中應力的分布是鋼化玻璃的兩個表面為壓應力，板芯層處于張應力，在玻璃厚度上應力分布類似拋物線。玻璃厚度的中央是拋物線的頂點，即張應力{zd0}處；兩側接近玻璃兩表面處是壓應力；零應力面大約位于厚度的1/3處。通過分析鋼化急冷的物理過程，可知鋼化玻璃表面張力和內(nèi)部的{zd0}張應力在數(shù)值上有粗略的比例關系，即張應力是壓應力的1/2～1/3。國內(nèi)廠家一般將鋼化玻璃表面張力設定在100MPa左右，實際情況可能更高一些。鋼化玻璃自身的張應力約為32MPa～46MPa，玻璃的抗張強度是59MPa～62MPa，只要硫化鎳膨脹產(chǎn)生的張力在30MPa，則足以引發(fā)自爆。若降低其表面應力，相應地會降低鋼化玻璃本身自有的張應力，從而有助于減少自爆的發(fā)生。
美國標準ASTMC1048中規(guī)定鋼化玻璃的表面應力范圍為大于69MPa；半鋼化（熱增強）玻璃為24MPa～52MPa。幕墻玻璃標準BG17841則規(guī)定為半鋼化應力范圍24<；δ≤69MPa。中國實施的新國家標準GB15763。2-2005《建筑用安全玻璃第2部分：鋼化玻璃》要求其表面應力不應小于90MPa。這比老標準中規(guī)定的95MPa降低了5MPa，有利于減少自爆。
應力均勻
鋼化玻璃的應力不均，會明顯增大自爆率，已經(jīng)到了不容忽視的程度。應力不均引發(fā)的自爆有時表現(xiàn)得非常集中，特別是彎鋼化玻璃的某具體批次的自爆率會達到令人震驚的嚴重程度，且可能連續(xù)發(fā)生自爆。其原因主要是局部應力不均和張力層在厚度方向的偏移，玻璃原片自身質(zhì)量也有一定的影響。應力不均會大幅降低玻璃的強度，在一定程度上相當于提高了內(nèi)部的張應力，從而自爆率提高了。如果能使鋼化玻璃的應力均勻分布，則可有效降低自爆率。
熱浸處理
熱浸處理又稱均質(zhì)處理，俗稱“引爆”。熱浸處理是將鋼化玻璃加熱到290℃±10℃，并保溫一定時間，促使硫化鎳在鋼化玻璃中快速完成晶相轉變，讓原本使用后才可能自爆的鋼化玻璃人為地提前破碎在工廠的熱浸爐中，從而減少安裝后使用中的鋼化玻璃自爆。該方法一般用熱風作為加熱的介質(zhì)，國外稱作“Heat Soak Test”，簡稱HST，直譯為熱浸處理。
熱浸難點。從原理上看，熱浸處理既不復雜，也無難度。但實際上達到這一工藝指標非常不易。研究顯示，玻璃中硫化鎳的具體化學結構式有多種，如Ni7S6、NiS、NiS1.01等，不但各種成分的比例不等，而且可能摻雜其他元素。其相變快慢高度依賴于溫度的高低。研究表明，280℃時的相變速率是250℃時的100倍，因此必須確保爐內(nèi)的各塊玻璃經(jīng)歷同樣的溫度制度。否則一方面溫度低的玻璃因保溫時間不夠，硫化鎳不能wq相變，減弱了熱浸的功效。另一方面，當玻璃溫度太高時，甚至會引起硫化鎳逆向相變，造成更大的隱患。這兩種情況都會導致熱浸處理勞而無功甚至適得其反。熱浸爐工作時溫度的均勻性是如此的重要，而多數(shù)國產(chǎn)熱浸爐熱浸保溫時爐內(nèi)的溫差甚至達到60℃，國外引進爐存在30℃左右的溫差也不少見。所以有的鋼化玻璃雖經(jīng)熱浸處理，自爆率依然居高不下。
實際上，熱浸工藝和設備也一直在不斷地改進中。德國標準DIN18516在90年版中規(guī)定的保溫時間為8小時，而prEN14179-1：2001（E）標準則將保溫時間降到了2小時。新標準下熱浸工藝的效果十分顯著，并且有明確的統(tǒng)計性技術指標：熱浸后可降到每400噸玻璃一例自爆。另一方面，熱浸爐也在不斷地改進設計和結構，加熱均勻性也得到了明顯提高，基本可以滿足熱浸工藝的要求。例如南玻集團熱浸處理的玻璃，自爆率達到了歐洲新標準的技術指標，在12萬平米的廣州新機場超大工程中表現(xiàn)極為滿意。
盡管熱浸處理不能保證{jd1}不發(fā)生自爆，但確實降低了自爆的發(fā)生，實實在在地解決了困擾工程各方的自爆問題。所以熱浸是世界上一致認可的徹底解決自爆問題的zyx方法。
