钢化玻璃自爆原因及解决办法.doc

《钢化玻璃自爆原因及解决办法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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

2、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

3、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

4、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。当温度超过1000℃时，硫化镍以液滴形式随机分布于熔融状态下的玻璃液体中。当温度小于或等于797℃时，这些硫化镍小液滴发生结晶并固化，硫化镍处于高温态的α-NiS晶相（即六方晶体）。当温度继续降至379℃时，发生晶相转变成为低温状态的β-NiS（即三方晶系），同时伴随着2.38%的体积膨胀。这个转变过程的快慢，既取决于硫化镍颗粒中不同组成物（包括Ni7S6、NiS、NiS1.01）的相对百分比含量，同时还取决于其周围温度的高低。如果硫化镍相变没有转换完全，则即使在自然存放及

5、正常使用的温度条件下，这一过程仍然继续，只是速度很低而已。当玻璃钢化过程中加热时，玻璃内部板芯温度约620℃，所有的硫化镍都处于高温态的α-NiS相。然后，玻璃进入风栅急却冷却，玻璃中的硫化镍在379℃发生相变。与浮法退火窑不同的是，钢化急冷时间相对很短，来不及完全转变成低温态β-NiS而以高温态硫化镍α相被“冻结”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以钢化，而形成外压内张的应力统一平衡体。但是已经钢化了的玻璃内部的硫化镍相变任然在低速持续地进行着，体积不断膨胀扩张，对其周围玻璃的作用力随之增大。钢化玻璃板芯本身就是张应力层，位于张应力层内的硫化镍发生相变时体积会

6、发生膨胀同时也形成张应力，这两种张应力叠加在一起，会破坏玻璃的压应力和张应力的平衡体，结果便引发钢化玻璃的自爆现象。更多的实验表明：对于表面压应力为100MPa的钢化玻璃，其内部的张应力为45MPa左右。此时张应力层中任何直径大于0.06mm的硫化镍都可引发玻璃的自爆。另外，根据自爆研究统计结果分析，引起自爆的硫化镍颗粒直径95%以上粒径为0.04mm～0.65mm之间。根据材料断裂力学计算得出硫化镍引发自爆的平均粒径为0.2mm。所以国内外玻璃加工行业一致认定硫化镍晶体膨胀是钢化玻璃自爆的主要原因。钢化玻璃自爆还有一些其他因素：玻璃钻孔及开槽不合理、玻

7、璃原片质量较差、厚度不均（如压花玻璃）、应力分布不均（如弯钢化玻璃及区域钢化玻璃）等。最后要根据具体情况来观察玻璃自爆的主要原因而选择相应的防范措施。