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怎樣避免鋼化中空玻璃自爆?
來(lái)源:www.zhengji51.cn 發(fā)布時(shí)間:2022年03月15日
鋼化中空玻璃內(nèi)部的硫化鎳脹大是導(dǎo)致鋼化中空玻璃自爆的主要原因。玻璃經(jīng)鋼化處理后,表面層構(gòu)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(gè)平衡體。玻璃自身是一種脆性資料,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。

鋼化中空玻璃中硫化鎳晶體產(chǎn)生相變時(shí),其體積脹大,處于玻璃板芯張應(yīng)力層的硫化鎳脹大使鋼化中空玻璃內(nèi)部產(chǎn)生更大的張應(yīng)力,當(dāng)張應(yīng)力超過(guò)玻璃自身所能接受的限度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致鋼化中空玻璃自爆。國(guó)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℃高溫熔窯焚燒熔化構(gòu)成硫化鎳。當(dāng)溫度超過(guò)1000℃時(shí),硫化鎳以液滴方式隨機(jī)散布于熔融玻璃液中。當(dāng)溫度降至797℃時(shí),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(shí),產(chǎn)生晶相改變成為低溫狀態(tài)的β-NiS(三方晶系),一起伴隨著2.38%的體積脹大。這個(gè)改變進(jìn)程的快慢,既取決于硫化鎳顆粒中不同組成物(包含Ni7S6、NiS、NiS1.01)的百分比含量,還取決于其周圍溫度的凹凸。如果硫化鎳相變沒(méi)有轉(zhuǎn)化完全,則即便在自然寄存及正常運(yùn)用的溫度條件下,這一進(jìn)程仍然繼續(xù),只是速度很低罷了。
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當(dāng)鋼化中空玻璃在加熱時(shí),玻璃內(nèi)部板芯溫度約620℃,一切的硫化鎳都處于高溫態(tài)的α-NiS相。隨后,玻璃進(jìn)入風(fēng)柵急冷,玻璃中的硫化鎳在379℃產(chǎn)生相變。與浮法退火窯不同的是,鋼化急冷時(shí)刻很短,來(lái)不及改變成低溫態(tài)β-NiS而以高溫態(tài)硫化鎳α相被“凍結(jié)”在玻璃中??焖偌崩涫共AУ靡凿摶?,構(gòu)成外壓內(nèi)張的應(yīng)力一致平衡體。在已經(jīng)鋼化了的玻璃中硫化鎳相變低速繼續(xù)地進(jìn)行著,體積不斷脹大擴(kuò)張,對(duì)其周圍玻璃的作用力隨之加大。鋼化中空玻璃板芯自身就是張應(yīng)力層,坐落張應(yīng)力層內(nèi)的硫化鎳產(chǎn)生相變時(shí)體積脹大也構(gòu)成張應(yīng)力,這兩種張應(yīng)力疊加在一起,足以引發(fā)鋼化中空玻璃的決裂即自爆。


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