Den automatiske eksplosion af hærdet glas uden direkte mekanisk ydre kraft kaldes selveksplosionen af hærdet glas. Ifølge industrierfaring er selveksplosionshastigheden for almindeligt hærdet glas omkring 1 ~ 3 ‰. Selveksplosion er en af de iboende egenskaber ved hærdet glas.
Der er mange årsager til selveksplosion på grund af ekspansion, som kort kan opsummeres som følger:
① Virkningen af glaskvalitetsfejl
A. Der er sten, urenheder og bobler i glasset: Urenheder i glasset er de svage punkter i hærdet glas og er også de steder, hvor stress er koncentreret. Især hvis stenen er placeret i trækspændingsområdet af hærdet glas, er det en vigtig faktor, der fører til eksplosion.
Sten findes i glas og har en anden udvidelseskoefficient end glaslegemet. Spændingskoncentrationen i revneområdet omkring stenen stiger eksponentielt efter glashærdning. Når stenens ekspansionskoefficient er mindre end glasets, er den tangentielle spænding omkring stenen i spænding. Den revneudbredelse, der følger med sten, kan let opstå.
B. Glas indeholder nikkelsulfidkrystaller
Nikkelsulfid-indeslutninger findes generelt i form af små krystalliserede kugler med en diameter på 0.1-2mm. Udseendet er metallisk, og disse indeslutninger er NI3S2, NI7S6 og NI-XS, hvor X=0-0.07. Kun NI1-XS-fasen er hovedårsagen til den spontane eksplosion af hærdet glas.
Den teoretiske NIS vides at være 379. Der er en faseovergangsproces ved C, fra det a-NIS hexagonale krystalsystem i højtemperaturtilstanden til det trigonale B-NI-krystalsystem i lavtemperaturtilstanden, ledsaget af en volumenudvidelse på 2,38%. Denne struktur bevares ved stuetemperatur. Hvis glasset opvarmes i fremtiden, kan aB-tilstandsovergangen ske hurtigt. Hvis disse affald er inde i det hærdede glas, der er udsat for trækspænding, vil volumenudvidelsen forårsage spontan eksplosion. Hvis a-NIS eksisterer ved stuetemperatur, vil det langsomt omdannes til B-tilstand over flere år eller måneder. Den langsomme stigning i volumen under denne faseovergang kan ikke nødvendigvis forårsage intern brud.
C. Glasoverfladen har ridser, revner, dybe revner og andre defekter på grund af forkert bearbejdning eller betjening, som let kan forårsage spændingskoncentration eller få det hærdede glas til at selveksplodere.
② Ujævn spændingsfordeling og offset i hærdet glas
Når glas opvarmes eller afkøles, er temperaturgradienten, der genereres langs glassets tykkelse, ujævn og asymmetrisk. Dette gør, at hærdede produkter har en tendens til at selveksplodere, og nogle producerer "vindeksplosion", når de er nedkølede. Hvis trækspændingszonen er forskudt til en bestemt side af produktet eller til overfladen, vil det hærdede glas selveksplodere.
③ Indflydelse af graden af temperering.
Eksperimenter har vist, at når graden af hærdning øges til niveau 1/cm, når antallet af selvdestruktioner 20-25%. Det kan ses, at jo større stress, jo højere grad af temperering og jo større mængde af selveksplosion.
Selveksplosionsløsning af hærdet glas
1. Reducer spændingsværdien af hærdet glas
Spændingsfordelingen i hærdet glas er, at de to overflader af det hærdede glas er under trykspænding, kernelaget er under trækspænding, og spændingsfordelingen over glassets tykkelse svarer til en parabel. Centrum af glastykkelsen er spidsen af parablen, som er der, hvor trækspændingen er maksimal; de to sider tæt på de to overflader af glasset er trykspænding; nulspændingsfladen er placeret ca. 1/3 af tykkelsen. Ved at analysere den fysiske proces med hærdning og hurtig afkøling kan det ses, at overfladespændingen af hærdet glas og den maksimale indre trækspænding har et groft numerisk proportionalt forhold, det vil sige, at trækspændingen er 1/2 til 1/3 af den trykspænding. Indenlandske producenter bruger generelt overfladespændingen af hærdet glas, da spændingen er indstillet til omkring 100 MPa, men den faktiske situation kan være højere. Trækspændingen af hærdet glas selv er omkring 32MPa ~ 46MPa, og glasets trækstyrke er 59MPa ~ 62MPa. Så længe spændingen genereret af udvidelsen af nikkelsulfid er 30 MPa, er det nok til at forårsage selveksplosion. Hvis overfladespændingen reduceres, vil trækspændingen i det hærdede glas[1] blive reduceret tilsvarende, hvilket hjælper med at reducere forekomsten af selveksplosion.
Den amerikanske standard ASTMC1048 foreskriver, at overfladespændingsområdet for hærdet glas er større end 69MPa; semi-hærdet (varmeforstærket) glas er 24MPa ~ 52MPa. Gardinvægglasstandarden BG17841 angiver, at spændingsområdet for semi-hærdet glas er 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. Gør belastningen af glasset ensartet
Den ujævne belastning af hærdet glas vil øge selveksplosionshastigheden betydeligt, som har nået et niveau, der ikke kan ignoreres. Selveksplosion forårsaget af ujævn stress er nogle gange meget koncentreret. Især kan selveksplosionshastigheden for et bestemt parti af buet hærdet glas nå en chokerende grad af alvorlighed, og selveksplosion kan forekomme kontinuerligt. Hovedårsagerne er lokal ujævn spænding og afvigelse af træklaget i tykkelsesretningen. Kvaliteten af selve den originale glasplade har også en vis indflydelse. Ujævn spænding vil væsentligt reducere glassets styrke, hvilket svarer til at øge den indre trækspænding til en vis grad og derved øge selveksplosionshastigheden. Hvis spændingen fra hærdet glas kan fordeles jævnt, kan selveksplosionshastigheden reduceres effektivt.
3. Hot soak-behandling (HST)
Varmeblødsætning forklaret. Hot soak-behandling kaldes også homogeniseringsbehandling, almindeligvis kendt som "detonation". Varmedypningsbehandlingen er at opvarme det hærdede glas til 290 grader ±10 grader og holde det varmt i en vis periode, hvilket får nikkelsulfidet til hurtigt at fuldføre krystalfasetransformationen i det hærdede glas, hvilket forårsager det hærdede glas, der er sandsynligvis eksplodere efter brug for at blive kunstigt knækket på forhånd på fabrikken. Varmeblødgøringsovn, hvorved selveksplosionen af hærdet glas i brug efter installation reduceres. Denne metode bruger generelt varm luft som opvarmningsmedium. Det kaldes "HeatSoakTest" i udlandet, eller forkortet HST, hvilket bogstaveligt oversættes som heat soak-behandling.
Vanskeligheder ved gennemvædning af varme. I princippet er varmeopblødningsbehandling hverken kompliceret eller vanskelig. Men faktisk er det meget svært at opnå denne procesindikator. Forskning viser, at der er mange specifikke kemiske strukturformler for nikkelsulfid i glas, såsom Ni7S6, NiS, NiS1.01 osv. Ikke alene varierer forholdet mellem forskellige komponenter, men de kan også være dopet med andre grundstoffer. Hastigheden af dens faseændring er meget afhængig af temperaturen. Forskning viser, at faseændringshastigheden ved 280 grader er 100 gange den ved 250 grader, så det er nødvendigt at sikre, at hvert stykke glas i ovnen oplever det samme temperaturregime. Ellers kan glasset med lav temperatur på den ene side ikke fuldstændigt faseskiftes på grund af utilstrækkelig varmekonserveringstid, hvilket svækker effekten af varmeopblødning. På den anden side, når glastemperaturen er for høj, kan det endda forårsage omvendt fasetransformation af nikkelsulfid, hvilket forårsager større skjulte farer. Begge situationer kan gøre varmeopblødning ineffektiv eller endda kontraproduktiv. Ensartetheden af temperaturen, når den varme iblødsætningsovn arbejder, er så vigtig. For tre år siden nåede temperaturforskellen i ovnen under isolering af varme iblødsætning i de fleste ovne med varme iblødsætning endda 60 grader. Det er ikke ualmindeligt, at importerede ovne har temperaturforskelle på omkring 30 grader. Derfor, selvom noget hærdet glas er blevet varmedyppet, forbliver selveksplosionshastigheden høj.
De nye standarder vil være mere effektive. Faktisk er hot dip-processen og udstyr løbende blevet forbedret. Den tyske standard DIN18516 specificerede en holdetid på 8 timer i 1990-udgaven, mens prEN14179-1:2001(E) standarden reducerede holdetiden til 2 timer. Effekten af varmdypningsprocessen under den nye standard er meget betydelig, og der er klare statistiske tekniske indikatorer: Efter varmdypning kan den reduceres til ét tilfælde af selveksplosion pr. 400 tons glas. På den anden side forbedrer varmtvandsovne konstant deres design og struktur, og varmeens ensartethed er også blevet væsentligt forbedret, hvilket i bund og grund kan opfylde kravene til varmdykningsprocessen. For eksempel har selveksplosionshastigheden for det varmebehandlede glas fra CSG Group nået de tekniske indikatorer for de nye europæiske standarder, og det klarede sig yderst tilfredsstillende i Guangzhou New Airport-projektet på 120000-kvadratmeter .
Selvom varmeopblødningsbehandlingen ikke kan garantere, at selveksplosion aldrig vil forekomme, reducerer den forekomsten af selveksplosion og løser virkelig selveksplosionsproblemet, der plager alle parter i projektet. Derfor er varmeopblødning den mest effektive metode, der er enstemmigt anerkendt i verden til fuldstændigt at løse problemet med selveksplosion.
