鋼化玻璃自爆原因及判定方法.doc

《鋼化玻璃自爆原因及判定方法.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、鋼化玻璃自爆原因判定及判定自爆率國(guó)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(jì)算的，沒(méi)有考慮單片玻璃的面積大小和玻璃厚度，所以不夠準(zhǔn)確，也無(wú)法進(jìn)行更科學(xué)的相互比較。為統(tǒng)一測(cè)算自爆率，必須確定統(tǒng)一的假設(shè)。定出統(tǒng)一的條件：每5～8噸玻璃含有一個(gè)足以引發(fā)自爆的硫化鎳；每片鋼化玻璃的面積平均為1.8mm；硫化鎳均勻分布。則計(jì)算出6mm厚的鋼化玻璃計(jì)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(guó)內(nèi)高水平加工企業(yè)的實(shí)際值基本吻合。即使完全按標(biāo)準(zhǔn)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(huì)用上幾百噸玻璃，這意味著

2、玻璃中硫化鎳和異質(zhì)相雜質(zhì)存在的率很大，所以鋼化玻璃雖經(jīng)熱浸處理，自爆依然不可避免?！　?、鋼化玻璃不可控自爆的原因－硫化鎳（NiS）及異質(zhì)相顆粒鋼化玻璃不可控自爆的來(lái)源不僅是傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中的nis微粒，還有許多其它異質(zhì)相顆粒。玻璃中的裂紋萌發(fā)和擴(kuò)展主要是由于在顆粒附近處產(chǎn)生的殘余應(yīng)力所致的。這類應(yīng)力可分為兩類，一類是相變膨脹過(guò)程中的相變應(yīng)力，另一類是由熱膨脹系數(shù)不匹配產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。硫化鎳（nis）及異質(zhì)相顆粒。玻璃內(nèi)部包含硫化鎳雜質(zhì)，以小水晶狀態(tài)存在，在一般情況下，不會(huì)造成玻璃破損，但是由于鋼化玻璃重新加熱，改變了硫化鎳雜質(zhì)的相態(tài)，硫化鎳的高溫α態(tài)在玻璃急冷時(shí)被凍結(jié)，他們?cè)诨?/p>

3、復(fù)到β態(tài)可能需要年的時(shí)間，由于低溫β態(tài)的硫化鎳雜質(zhì)將產(chǎn)生體積增大，在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生局部的應(yīng)力集中，這時(shí)鋼化玻璃自爆將發(fā)生。然而，僅僅比較大的雜質(zhì)將引起自爆，而且僅僅當(dāng)雜質(zhì)在拉應(yīng)力的核心部位時(shí)才能發(fā)生鋼化玻璃自爆。nis是一種晶體，存在二種晶相：高溫相α－nis和低溫相β－nis，相變溫度為379℃，玻璃在鋼化爐內(nèi)加熱時(shí)，因加熱溫度遠(yuǎn)高于相變溫度，nis全部轉(zhuǎn)變?yōu)棣料?。然而在隨后的淬冷過(guò)程中，α－nis來(lái)不及轉(zhuǎn)變?yōu)棣拢璶is，從而被凍結(jié)在鋼化玻璃中。在室溫環(huán)境下，α－nis是不穩(wěn)定的，有逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣拢璶is的趨勢(shì)。這種轉(zhuǎn)變伴隨著約2～4％的體積膨脹，使玻璃承受巨大的相變張應(yīng)力，

4、從而致自爆。從自爆后玻璃碎片中提取的nis結(jié)石的掃描電鏡照片中可看到，其表面起伏不平、非常粗糙。異質(zhì)相顆粒引起鋼化玻璃自爆，可以破裂源處玻璃碎片的橫截面照片中看到，一個(gè)球形微小顆粒引起的首次開(kāi)裂痕跡與二次碎裂的邊界區(qū)?！　?、如何鑒別鋼化玻璃的自爆首先看起爆點(diǎn)（鋼化玻璃裂紋呈放射狀，均有起始點(diǎn)）是否在玻璃中間，如在玻璃邊緣，一般是因?yàn)椴Ａ唇?jīng)過(guò)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(diǎn)在玻璃中部，看起爆點(diǎn)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(xì)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(jiàn)的黑色小顆粒（硫化鎳結(jié)

5、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。　　4、鋼化玻璃自爆機(jī)理理論探討徑向應(yīng)力r≥a切向應(yīng)力r≥a顆粒與玻璃之間界面的應(yīng)力對(duì)于異質(zhì)顆粒在玻璃基體中，降溫過(guò)程溫是負(fù)的，所以顆粒周邊的徑向應(yīng)力是壓力，切向應(yīng)力是拉力。玻璃中間層球形單質(zhì)硅顆粒的掃描電鏡圖像和邊緣擠壓形貌，顆粒周邊的徑向應(yīng)力是壓力，切向應(yīng)力是拉力，所以切向應(yīng)力是裂紋啟始的根