Γιατί το tempered glass εκρήγνυται τυχαία;

Η αυτόματη έκρηξη σκληρυμένου γυαλιού χωρίς άμεση μηχανική εξωτερική δύναμη ονομάζεται αυτοέκρηξη σκληρυμένου γυαλιού. Σύμφωνα με την εμπειρία του κλάδου, ο ρυθμός αυτοέκρηξης του συνηθισμένου γυαλιού είναι περίπου 1~3‰. Η αυτοέκρηξη είναι ένα από τα εγγενή χαρακτηριστικά του σκληρυμένου γυαλιού.
Υπάρχουν πολλοί λόγοι για αυτοέκρηξη λόγω επέκτασης, οι οποίοι μπορούν να συνοψιστούν εν συντομία ως εξής:
① Η επίδραση των ελαττωμάτων ποιότητας γυαλιού
Α. Υπάρχουν πέτρες, ακαθαρσίες και φυσαλίδες στο ποτήρι: Οι ακαθαρσίες στο γυαλί είναι τα αδύναμα σημεία του σκληρυμένου γυαλιού και είναι επίσης τα σημεία όπου συγκεντρώνεται το στρες. Ειδικά εάν η πέτρα βρίσκεται στην περιοχή τάσεων εφελκυσμού του σκληρυμένου γυαλιού, είναι ένας σημαντικός παράγοντας που οδηγεί σε έκρηξη.
Οι πέτρες βρίσκονται στο γυαλί και έχουν διαφορετικό συντελεστή διαστολής από το υαλοειδές σώμα. Η συγκέντρωση τάσεων στην περιοχή της ρωγμής γύρω από την πέτρα αυξάνεται εκθετικά μετά τη σκλήρυνση του γυαλιού. Όταν ο συντελεστής διαστολής της πέτρας είναι μικρότερος από αυτόν του γυαλιού, η εφαπτομενική τάση γύρω από την πέτρα είναι σε τάση. Η διάδοση ρωγμών που συνοδεύει τις πέτρες μπορεί εύκολα να συμβεί.
Β. Το γυαλί περιέχει κρυστάλλους θειούχου νικελίου
Τα εγκλείσματα θειούχου νικελίου υπάρχουν γενικά με τη μορφή μικρών κρυσταλλοποιημένων σφαιρών με διάμετρο 0.1-2mm. Η εμφάνιση είναι μεταλλική και αυτά τα εγκλείσματα είναι τα NI3S2, NI7S6 και NI-XS, όπου X=0-0.07. Μόνο η φάση NI1-XS είναι ο κύριος λόγος για την αυθόρμητη έκρηξη σκληρυμένου γυαλιού.
Το θεωρητικό NIS είναι γνωστό ότι είναι 379. Υπάρχει μια διαδικασία μετάβασης φάσης στο C, από το εξαγωνικό κρυσταλλικό σύστημα a-NIS στην κατάσταση υψηλής θερμοκρασίας στο σύστημα τριγωνικών κρυστάλλων B-NI στην κατάσταση χαμηλής θερμοκρασίας, συνοδευόμενη από αύξηση όγκου 2,38%. Αυτή η δομή διατηρείται σε θερμοκρασία δωματίου. Εάν το γυαλί θερμανθεί στο μέλλον, η μετάβαση της κατάστασης aB μπορεί να συμβεί γρήγορα. Εάν αυτά τα υπολείμματα βρίσκονται μέσα στο σκληρυμένο γυαλί που υπόκειται σε τάση εφελκυσμού, η διαστολή του όγκου θα προκαλέσει αυθόρμητη έκρηξη. Εάν το a-NIS υπάρχει σε θερμοκρασία δωματίου, θα μετατραπεί αργά στην κατάσταση Β για αρκετά χρόνια ή μήνες. Η αργή αύξηση του όγκου κατά τη διάρκεια αυτής της μετάβασης φάσης μπορεί να μην προκαλέσει απαραίτητα εσωτερική ρήξη.
Γ. Η γυάλινη επιφάνεια έχει γρατσουνιές, ρωγμές, βαθιές ρωγμές και άλλα ελαττώματα λόγω ακατάλληλης επεξεργασίας ή λειτουργίας, τα οποία μπορούν εύκολα να προκαλέσουν συγκέντρωση πίεσης ή να προκαλέσουν την αυτοέκρηξη του σκληρυμένου γυαλιού.
② Ανομοιόμορφη κατανομή και μετατόπιση τάσεων σε σκληρυμένο γυαλί
Όταν το γυαλί θερμαίνεται ή ψύχεται, η διαβάθμιση θερμοκρασίας που δημιουργείται κατά μήκος του πάχους του γυαλιού είναι ανομοιόμορφη και ασύμμετρη. Αυτό κάνει τα μετριασμένα προϊόντα να έχουν την τάση να αυτοεκρήγνυνται και μερικά παράγουν "έκρηξη ανέμου" όταν κρυώσουν. Εάν η ζώνη τάσης εφελκυσμού μετατοπιστεί σε μια συγκεκριμένη πλευρά του προϊόντος ή στην επιφάνεια, το σκληρυμένο γυαλί θα αυτοεκραγεί.
③Επίδραση του βαθμού μετριασμού.

Πειράματα έδειξαν ότι όταν ο βαθμός σκλήρυνσης αυξάνεται στο επίπεδο 1/cm, ο αριθμός των αυτοκαταστροφών φτάνει το 20-25%. Μπορεί να φανεί ότι όσο μεγαλύτερο είναι το άγχος, τόσο υψηλότερος είναι ο βαθμός μετριασμού και τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της αυτοέκρηξης.

Αυτοεκρηκτικό διάλυμα σκληρυμένου γυαλιού
1. Μειώστε την τιμή τάσης του σκληρυμένου γυαλιού
Η κατανομή της τάσης στο σκληρυμένο γυαλί είναι ότι οι δύο επιφάνειες του σκληρυμένου γυαλιού είναι υπό πίεση συμπίεσης, το στρώμα πυρήνα είναι υπό τάση εφελκυσμού και η κατανομή της τάσης σε όλο το πάχος του γυαλιού είναι παρόμοια με μια παραβολή. Το κέντρο του πάχους του γυαλιού είναι η κορυφή της παραβολής, όπου η τάση εφελκυσμού είναι μέγιστη. Οι δύο πλευρές κοντά στις δύο επιφάνειες του γυαλιού είναι θλιπτικές τάσεις. η επιφάνεια μηδενικής καταπόνησης βρίσκεται περίπου στο 1/3 του πάχους. Αναλύοντας τη φυσική διαδικασία σκλήρυνσης και ταχείας ψύξης, μπορεί να φανεί ότι η επιφανειακή τάση του σκληρυμένου γυαλιού και η μέγιστη εσωτερική τάση εφελκυσμού έχουν μια πρόχειρη αριθμητική αναλογική σχέση, δηλαδή η τάση εφελκυσμού είναι 1/2 έως 1/3 του η θλιπτική τάση. Οι εγχώριοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν γενικά την επιφανειακή τάση του σκληρυμένου γυαλιού ως Η τάση έχει ρυθμιστεί περίπου στα 100 MPa, αλλά η πραγματική κατάσταση μπορεί να είναι υψηλότερη. Η τάση εφελκυσμού του ίδιου του σκληρυμένου γυαλιού είναι περίπου 32MPa ~ 46MPa και η αντοχή εφελκυσμού του γυαλιού είναι 59MPa ~ 62MPa. Εφόσον η τάση που δημιουργείται από τη διαστολή του θειούχου νικελίου είναι 30 MPa, αρκεί για να προκαλέσει αυτοέκρηξη. Εάν μειωθεί η επιφανειακή τάση, η τάση εφελκυσμού που είναι εγγενής στο σκληρυμένο γυαλί[1] θα μειωθεί ανάλογα, συμβάλλοντας έτσι στη μείωση της εμφάνισης αυτοέκρηξης.
Το αμερικανικό πρότυπο ASTMC1048 ορίζει ότι το εύρος επιφανειακής τάσης του σκληρυμένου γυαλιού είναι μεγαλύτερο από 69 MPa. Το ημισκληρυμένο (ενισχυμένο με θερμότητα) γυαλί είναι 24MPa ~ 52MPa. Το πρότυπο υαλοπετάσματος τοίχου BG17841 ορίζει ότι το εύρος τάσεων του ημισκληρυμένου γυαλιού είναι 24<δ≤69mpa. my="" country's="" march="" 1="" this="" year="" the="" implemented="" new="" national="" standard="" gb15763.2-2005="" "safety="" glass="" for="" construction="" part="" 2:="" tempered="" glass"="" requires="" that="" its="" surface="" stress="" should="" not="" be="" less="" than="" 90mpa.="" this="" is="" 5mpa="" lower="" than="" the="" 95mpa="" specified="" in="" the="" old="" standard,="" which="" is="" beneficial="" to="" reducing="">
2. Κάντε το άγχος του γυαλιού ομοιόμορφο
Η ανομοιόμορφη πίεση του σκληρυμένου γυαλιού θα αυξήσει σημαντικά τον ρυθμό αυτοέκρηξης, ο οποίος έχει φτάσει σε ένα επίπεδο που δεν μπορεί να αγνοηθεί. Η αυτοέκρηξη που προκαλείται από ανομοιόμορφο στρες είναι μερικές φορές πολύ συγκεντρωμένη. Συγκεκριμένα, ο ρυθμός αυτοέκρηξης μιας συγκεκριμένης παρτίδας καμπυλωμένου σκληρυμένου γυαλιού μπορεί να φτάσει σε συγκλονιστικό βαθμό σοβαρότητας και η αυτοέκρηξη μπορεί να συμβαίνει συνεχώς. Οι κύριοι λόγοι είναι η τοπική ανομοιόμορφη τάση και η απόκλιση του στρώματος εφελκυσμού στην κατεύθυνση του πάχους. Η ποιότητα του ίδιου του αρχικού φύλλου γυαλιού έχει επίσης κάποιο αντίκτυπο. Η ανομοιόμορφη τάση θα μειώσει σημαντικά την αντοχή του γυαλιού, η οποία ισοδυναμεί με την αύξηση της εσωτερικής εφελκυστικής τάσης σε κάποιο βαθμό, αυξάνοντας έτσι τον ρυθμό αυτοέκρηξης. Εάν η πίεση του σκληρυμένου γυαλιού μπορεί να κατανεμηθεί ομοιόμορφα, ο ρυθμός αυτοέκρηξης μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά.
3. Θεραπεία με ζεστό εμποτισμό (HST)
Εξήγησε το θερμικό εμποτισμό. Η επεξεργασία με θερμό εμποτισμό ονομάζεται επίσης επεξεργασία ομογενοποίησης, κοινώς γνωστή ως "εκρηκτικό". Η επεξεργασία θερμικής εμβάπτισης είναι η θέρμανση του σκληρυμένου γυαλιού στους 290 βαθμούς ±10 μοίρες και η διατήρηση του ζεστού για ορισμένο χρονικό διάστημα, γεγονός που ωθεί το θειούχο νικέλιο να ολοκληρώσει γρήγορα τον μετασχηματισμό της κρυσταλλικής φάσης στο σκληρυμένο γυαλί, προκαλώντας το σκληρυμένο γυαλί που είναι είναι πιθανό να εκραγεί μετά τη χρήση για να σπάσει τεχνητά εκ των προτέρων στο εργοστάσιο. Κλίβανος εμποτισμού με θερμότητα, μειώνοντας έτσι την αυτοέκρηξη του σκληρυμένου γυαλιού κατά τη χρήση μετά την εγκατάσταση. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί γενικά ζεστό αέρα ως μέσο θέρμανσης. Ονομάζεται «HeatSoakTest» στο εξωτερικό, ή HST για συντομία, που κυριολεκτικά μεταφράζεται ως θεραπεία θερμικής εμποτισμού.
Δυσκολίες εμποτισμού με θερμότητα. Κατ' αρχήν, η θερμική επεξεργασία δεν είναι ούτε περίπλοκη ούτε δύσκολη. Αλλά στην πραγματικότητα είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθεί αυτός ο δείκτης διαδικασίας. Η έρευνα δείχνει ότι υπάρχουν πολλοί συγκεκριμένοι χημικοί δομικοί τύποι θειούχου νικελίου στο γυαλί, όπως Ni7S6, NiS, NiS1.01, κ.λπ. Όχι μόνο οι αναλογίες των διαφόρων συστατικών ποικίλλουν, αλλά μπορεί επίσης να εμποτιστούν με άλλα στοιχεία. Η ταχύτητα της αλλαγής φάσης του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. Η έρευνα δείχνει ότι ο ρυθμός αλλαγής φάσης στους 280 μοίρες είναι 100 φορές μεγαλύτερος από αυτόν στους 250 μοίρες, επομένως είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι κάθε κομμάτι γυαλιού στον κλίβανο έχει το ίδιο καθεστώς θερμοκρασίας. Διαφορετικά, αφενός, το γυαλί με χαμηλή θερμοκρασία δεν μπορεί να αλλάξει τελείως φάση λόγω ανεπαρκούς χρόνου διατήρησης της θερμότητας, γεγονός που εξασθενεί την επίδραση της θερμικής διαβροχής. Από την άλλη πλευρά, όταν η θερμοκρασία του γυαλιού είναι πολύ υψηλή, μπορεί ακόμη και να προκαλέσει μετασχηματισμό αντίστροφης φάσης του θειούχου νικελίου, προκαλώντας μεγαλύτερους κρυφούς κινδύνους. Και οι δύο καταστάσεις μπορεί να καταστήσουν το θερμικό εμποτισμό αναποτελεσματικό ή ακόμα και αντιπαραγωγικό. Η ομοιομορφία της θερμοκρασίας όταν λειτουργεί ο κλίβανος θερμού εμποτισμού είναι τόσο σημαντική. Πριν από τρία χρόνια, η διαφορά θερμοκρασίας στον κλίβανο κατά τη μόνωση με θερμό εμποτισμό στους περισσότερους οικιακούς φούρνους θερμού εμποτισμού έφτασε ακόμη και τους 60 βαθμούς. Δεν είναι ασυνήθιστο οι εισαγόμενοι φούρνοι να έχουν διαφορές θερμοκρασίας περίπου 30 βαθμούς. Επομένως, παρόλο που κάποιο σκληρυμένο γυαλί έχει βυθιστεί με θερμότητα, ο ρυθμός αυτοέκρηξης παραμένει υψηλός.
Τα νέα πρότυπα θα είναι πιο αποτελεσματικά. Στην πραγματικότητα, η διαδικασία και ο εξοπλισμός εν θερμώ εμβαπτίζονται συνεχώς βελτιώνονται. Το γερμανικό πρότυπο DIN18516 καθόριζε χρόνο αναμονής 8 ωρών στην έκδοση του 1990, ενώ το πρότυπο prEN14179-1:2001(E) μείωσε τον χρόνο διατήρησης σε 2 ώρες. Το αποτέλεσμα της διαδικασίας εν θερμώ εμβάπτιση σύμφωνα με το νέο πρότυπο είναι πολύ σημαντικό και υπάρχουν σαφείς στατιστικοί τεχνικοί δείκτες: μετά τη θερμή εμβάπτιση, μπορεί να μειωθεί σε μία περίπτωση αυτοέκρηξης ανά 400 τόνους γυαλιού. Από την άλλη πλευρά, οι φούρνοι εν θερμώ βελτιώνουν συνεχώς το σχεδιασμό και τη δομή τους και η ομοιομορφία θέρμανσης έχει επίσης βελτιωθεί σημαντικά, η οποία μπορεί βασικά να καλύψει τις απαιτήσεις της διαδικασίας εν θερμώ εμβάπτιση. Για παράδειγμα, ο ρυθμός αυτοέκρηξης του επεξεργασμένου γυαλιού της CSG Group έχει φτάσει τους τεχνικούς δείκτες των νέων ευρωπαϊκών προτύπων και απέδωσε εξαιρετικά ικανοποιητικά στο έργο του νέου αεροδρομίου Guangzhou 120,{13}}τετραγωνικών μέτρων .
Αν και η επεξεργασία θερμικής εμποτισμού δεν μπορεί να εγγυηθεί ότι δεν θα συμβεί ποτέ αυτοέκρηξη, μειώνει την εμφάνιση αυτοέκρηξης και λύνει πραγματικά το πρόβλημα της αυτοέκρηξης που μαστίζει όλα τα μέρη στο έργο. Επομένως, η θερμική διαβροχή είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος που αναγνωρίζεται ομόφωνα στον κόσμο για την πλήρη επίλυση του προβλήματος της αυτοέκρηξης.