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鋼化玻璃為什么會自爆

  • 文章出處:產(chǎn)品資訊
  • 責(zé)任編輯:晶南光學(xué)
  • 閱讀量:8329
  • 發(fā)表時間:2020-10-31

如今隨著廠家生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展,玻璃也有了各種新的種類,擁有更多更強的功能,逐漸取代普通玻璃。舉例來說,原本只能透光擋風(fēng)的普通玻璃窗,使用夾膠玻璃后就具備了降噪隔熱的功能,更加方便實用。我們將在下文簡單介紹鋼化玻璃發(fā)生自爆的原因,讓大家了解它的特點。


鋼化玻璃

鋼化玻璃為何會自爆


鋼化玻璃內(nèi)部的硫化鎳膨脹是導(dǎo)致鋼化玻璃自爆的主要原因。玻璃經(jīng)鋼化處理后,表面層形成壓應(yīng)力。內(nèi)部板芯層呈張應(yīng)力,壓應(yīng)力和張應(yīng)力共同構(gòu)成一個平衡體.玻璃本身是一種脆性材料,耐壓但不耐拉,所以玻璃的大部分破碎是張應(yīng)力引發(fā)的。


鋼化玻璃中硫化鎳晶體發(fā)生相變時,其體積膨脹,處于玻璃板芯張應(yīng)力層的硫化鎳膨脹使鋼化玻璃內(nèi)部產(chǎn)生更大的張應(yīng)力,當(dāng)張應(yīng)力超過玻璃自身所能承受的極限時,就會導(dǎo)致鋼化玻璃自爆。國外研究證明:玻璃主料石英砂或砂巖帶入鎳,燃料及輔料帶入硫,在1400℃~1500℃高溫熔窯燃燒熔化形成硫化鎳。當(dāng)溫度超過1000℃時,硫化鎳以液滴形式隨機分布于熔融玻璃液中。當(dāng)溫度降至797℃時,這些小液滴結(jié)晶固化,硫化鎳處于高溫態(tài)的α-NiS晶相(六方晶體)。當(dāng)溫度繼續(xù)降至379℃時,發(fā)生晶相轉(zhuǎn)變成為低溫狀態(tài)的β-NiS(三方晶系),同時伴隨著2.38%的體積膨脹。這個轉(zhuǎn)變過程的快慢,既取決于硫化鎳顆粒中不同組成物(包括Ni7S6、NiS、NiS1.01)的百分比含量,還取決于其周圍溫度的高低。如果硫化鎳相變沒有轉(zhuǎn)換完全,則即使在自然存放及正常使用的溫度條件下,這一過程仍然繼續(xù),只是速度很低而已。


當(dāng)玻璃鋼化加熱時,玻璃內(nèi)部板芯溫度約620℃,所有的硫化鎳都處于高溫態(tài)的α-NiS相。隨后,玻璃進入風(fēng)柵急冷,玻璃中的硫化鎳在379℃發(fā)生相變。與浮法退火窯不同的是,鋼化急冷時間很短,來不及轉(zhuǎn)變成低溫態(tài)β-NiS而以高溫態(tài)硫化鎳α相被“凍結(jié)”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以鋼化,形成外壓內(nèi)張的應(yīng)力統(tǒng)一平衡體。在已經(jīng)鋼化了的玻璃中硫化鎳相變低速持續(xù)地進行著,體積不斷膨脹擴張,對其周圍玻璃的作用力隨之增大。鋼化玻璃板芯本身就是張應(yīng)力層,位于張應(yīng)力層內(nèi)的硫化鎳發(fā)生相變時體積膨脹也形成張應(yīng)力,這兩種張應(yīng)力疊加在一起,足以引發(fā)鋼化玻璃的破裂即自爆。


簡單的說,鎳元素在高溫狀態(tài)下非常的小,但在常溫狀態(tài)下,又會變大,鋼化玻璃在加熱過程中鎳元素會變小,但在急速冷卻時并沒有來及變回到常溫狀態(tài)時的體型,所以鋼化玻璃會自爆,國家規(guī)定,鋼化玻璃的自爆率為3‰。


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