鋼化玻璃與自爆
鋼化玻璃,又稱強化玻璃、淬火玻璃,是指表面具有壓應(yīng)力的玻璃,屬于安全玻璃。它通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應(yīng)力,內(nèi)部則形成張應(yīng)力,從而提高了承載能力,增強玻璃自身抗風壓性、寒暑性、沖擊性等。鋼化玻璃具有以下特性:
安全性?
當玻璃受外力破壞時,碎片會成類似蜂窩狀的鈍角碎小顆粒,不易對人體造成嚴重的傷害。
高強度
同等厚度的鋼化玻璃抗沖擊強度是普通玻璃的3~5倍,抗彎強度是普通玻璃的3~5倍。
熱穩(wěn)定性
鋼化玻璃具有良好的熱穩(wěn)定性,能承受的溫差是普通玻璃的3倍,可承受300℃左右的溫差變化。
鋼化玻璃優(yōu)缺點
1 .極大地降低了對人體的傷害。鋼化玻璃的耐急冷急熱性質(zhì)較之普通玻璃有3~5倍的提高,一般可承受300度左右的溫差變化,對防止熱炸裂有明顯效果。作為安全玻璃中的一種,為高層建筑安全性提供了重要保障。
2 .鋼化后的玻璃不能再進行切割和加工,只能在鋼化前就對玻璃進行加工至需要的形狀,再進行鋼化處理。
3 .鋼化玻璃強度雖然比普通玻璃強,但是鋼化玻璃有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。其實從鋼化玻璃誕生開始,就伴隨著自爆問題,鋼化玻璃自爆可以表述為鋼化玻璃在無外部直接作用的情況下而自動發(fā)生破碎的現(xiàn)象,在鋼化加工、貯存、運輸、安裝、使用等過程中均可能發(fā)生自爆。
鋼化玻璃自爆率
國內(nèi)的自爆率各生產(chǎn)廠家并不一致,從3%~0.3%不等。一般自爆率是按片數(shù)為單位計算,沒有考慮單片玻璃的面積大小和玻璃厚度,所以不夠準確,也無法進行更科學的相互比較。為統(tǒng)一測算自爆率,必須確定統(tǒng)一的假設(shè)。定出統(tǒng)一的條件是:每5~8噸玻璃含有一個足以引發(fā)自爆的硫化鎳;每片鋼化玻璃的面積平均為1.8㎡;硫化鎳均勻分布。則計算出6mm厚的鋼化玻璃計算自爆率為0.64%~0.54%,即6mm鋼化玻璃的自爆率約為3‰~5‰,這與國內(nèi)高水平加工企業(yè)的實際值基本吻合。
即使完全按標準生產(chǎn),也不能徹底避免鋼化玻璃自爆。大型建筑物輕易就會用上幾百噸玻璃,這意味著玻璃中硫化鎳和異質(zhì)相雜質(zhì)存在的幾率很大,所以鋼化玻璃雖經(jīng)熱浸處理,自爆依然不可避免。
鋼化玻璃自爆機理
自爆按起因不同可分為兩種:
一是由玻璃中可見缺陷引起的自爆,例如結(jié)石、砂粒、氣泡、夾雜物、缺口、劃傷、爆邊等;
二是由玻璃中硫化鎳(NIS)雜質(zhì)和異質(zhì)相顆粒引起鋼化玻璃自爆,引起自爆的硫化鎳直徑在0.04~0.65mm之間,平均粒徑為0.2mm,現(xiàn)在也有新發(fā)現(xiàn)異質(zhì)相顆粒引起的鋼化玻璃自爆。
這是兩種不同類型的自爆,應(yīng)明確分類,區(qū)別對待,采用不同方法來應(yīng)對和處理。前者一般目視可見,檢測相對容易,故生產(chǎn)中可控。后者則主要由玻璃中微小的硫化鎳顆粒體積膨脹引發(fā),無法目測檢驗,故不可控。在實際運作和處理上,前者一般可以在安裝前剔除,后者因無法檢驗而繼續(xù)存在,成為使用中的鋼化玻璃自爆的主要因素。硫化鎳類自爆后更換難度大,處理費用高,同時會伴隨較大的質(zhì)量投訴及經(jīng)濟損失,造成業(yè)主的不滿甚至更為嚴重的其他后果。
鋼化玻璃自爆還有一些其他因素:玻璃開槽及鉆孔的不合理、玻璃原片質(zhì)量較差、厚度不均如壓花玻璃、應(yīng)力分布不均例如彎鋼化玻璃及區(qū)域鋼化玻璃等。
如何鑒別鋼化玻璃的自爆
首先看起爆點(鋼化玻璃裂紋呈放射狀,均有起始點)是否在玻璃中間,如在玻璃邊緣,一般是因為玻璃未經(jīng)過倒角磨邊處理或玻璃邊緣有損傷,造成應(yīng)力集中,裂紋逐漸發(fā)展造成的;如起爆點在玻璃中部,看起爆點是否有兩小塊多邊形組成的類似兩片蝴蝶翅膀似的圖案(蝴蝶斑),如有仔細觀察兩小塊多邊形公用邊(蝴蝶的軀干部分)應(yīng)有肉眼可見的黑色小顆粒(硫化鎳結(jié)石),則可判斷是自爆的;否則就應(yīng)是外力破壞的。玻璃自爆典型特征是蝴蝶斑,玻璃碎片呈放射狀分布,放射中心有二塊形似蝴蝶翅膀的玻璃塊,俗稱“蝴蝶斑”,NIS結(jié)石位于二塊”蝴蝶斑”的界面上。