干货!钢化玻璃自爆的原因及解决办法

发布时间:2024-09-16

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钢化玻璃因其高强度和安全性被广泛应用于建筑、汽车等领域。然而,这种看似坚固的材料却存在着一个令人困扰的问题 - 自爆。据报道,国内钢化玻璃的自爆率在3%~0.3%之间,这意味着每生产1000片钢化玻璃,就有3到30片可能会在没有任何外力作用的情况下突然破碎。这种现象不仅给用户带来安全隐患,也给相关企业造成了巨大的经济损失。

钢化玻璃自爆的原因多种多样,但其中最值得关注的是由硫化镍(NiS)引起的自爆。研究表明,95%以上的自爆是由粒径分布在0.04mm~0.65mm之间的硫化镍引发。当玻璃中的硫化镍从高温态的α-NiS相转变为低温态的β-NiS相时,会发生2.38%的体积膨胀。这种膨胀在钢化玻璃内部产生额外的张应力,最终导致玻璃破裂。

除了硫化镍,玻璃中的结石、气泡和杂质,以及加工过程中的划痕、炸口等缺陷,都可能成为自爆的诱因。此外,钢化过程中加热和冷却的不均匀也会导致应力分布不均,增加自爆风险。

面对钢化玻璃自爆这一棘手问题,业界已经采取了一系列应对措施:

首先,选用高质量的原片玻璃至关重要。优质玻璃中结石、气泡、杂质和硫化镍的含量较低,可以显著降低自爆风险。

其次,在加工过程中要格外注意边部处理,避免划伤和磕碰,以减少应力集中点。

再者,通过改进生产工艺,提高钢化玻璃表面应力的均匀度和厚度方向的对称度,可以有效降低自爆率。

此外,增加均质钢化玻璃的应用量也是一个有效方法。均质处理可以促使潜在的硫化镍在高温下提前完成相变,从而减少使用过程中的自爆风险。

值得注意的是,虽然降低钢化玻璃的表面压应力可以减少自爆,但这也会降低玻璃的整体强度。因此,如何在强度和安全性之间找到平衡,仍然是一个需要深入研究的问题。

尽管采取了各种预防措施,钢化玻璃自爆问题仍然难以完全避免。这不仅是因为硫化镍等杂质的存在难以完全消除,还因为自爆的发生往往具有一定的随机性和滞后性。例如,一些自爆可能在玻璃安装后数年才发生,这给问题的追溯和解决带来了困难。

展望未来,研究人员需要在以下几个方面继续努力:一是开发更精确的自爆预测模型,二是探索新的玻璃材料和加工工艺,三是完善钢化玻璃的质量检测标准。只有通过持续的技术创新和质量控制,才能逐步减少钢化玻璃自爆的发生,为用户提供更加安全可靠的玻璃产品。