L'explosió automàtica de vidre temperat sense força externa mecànica directa s'anomena autoexplosió de vidre temperat. Segons l'experiència de la indústria, la taxa d'autoexplosió del vidre temperat normal és d'aproximadament 1 ~ 3 ‰. L'autoexplosió és una de les característiques inherents al vidre temperat.
Hi ha moltes raons per a l'autoexplosió a causa de l'expansió, que es poden resumir breument de la següent manera:
①L'impacte dels defectes de qualitat del vidre
R. Hi ha pedres, impureses i bombolles al vidre: les impureses al vidre són els punts febles del vidre temperat i també són els llocs on es concentra l'estrès. Especialment si la pedra es troba a la zona d'estrès de tracció del vidre temperat, és un factor important que condueix a l'explosió.
Les pedres es troben al vidre i tenen un coeficient d'expansió diferent al del cos vitri. La concentració d'estrès a l'àrea de l'esquerda al voltant de la pedra augmenta exponencialment després del temperat del vidre. Quan el coeficient d'expansió de la pedra és menor que el del vidre, la tensió tangencial al voltant de la pedra està en tensió. La propagació d'esquerdes que acompanya les pedres es pot produir fàcilment.
B. El vidre conté cristalls de sulfur de níquel
Les inclusions de sulfur de níquel generalment existeixen en forma de petites esferes cristal·litzades amb un diàmetre de 0.1-2mm. L'aspecte és metàl·lic, i aquestes inclusions són NI3S2, NI7S6 i NI-XS, on X=0-0.07. Només la fase NI1-XS és el motiu principal de l'explosió espontània del vidre temperat.
Se sap que el NIS teòric és 379. Hi ha un procés de transició de fase a C, des del sistema de cristalls hexagonals a-NIS en estat d'alta temperatura fins al sistema de cristalls trigonals B-NI en estat de baixa temperatura, acompanyat d'un expansió de volum del 2,38%. Aquesta estructura es conserva a temperatura ambient. Si el vidre s'escalfa en el futur, la transició de l'estat aB es pot produir ràpidament. Si aquests residus es troben dins del vidre temperat que està subjecte a esforços de tracció, l'expansió del volum provocarà una explosió espontània. Si a-NIS existeix a temperatura ambient, es transformarà lentament a l'estat B durant diversos anys o mesos. El lent augment del volum durant aquesta transició de fase pot no provocar necessàriament una ruptura interna.
C. La superfície del vidre té rascades, esquerdes, esquerdes profundes i altres defectes a causa d'un processament o funcionament inadequats, que poden provocar fàcilment la concentració d'estrès o fer que el vidre temperat s'autoexploti.
② Distribució desigual de tensió i compensació en vidre temperat
Quan el vidre s'escalfa o es refreda, el gradient de temperatura generat al llarg del gruix del vidre és desigual i asimètric. Això fa que els productes temperats tinguin tendència a autoexplotar i alguns produeixen "explosió de vent" quan es refreden. Si la zona de tensió de tracció es compensa a un cert costat del producte o a la superfície, el vidre temperat s'autoexplotarà.
③Influència del grau de tremp.
Els experiments han demostrat que quan s'augmenta el grau de tremp fins al nivell 1/cm, el nombre d'autodestruccions arriba al 20-25%. Es pot veure que com més gran és l'estrès, més gran és el grau de trempat i més gran és la quantitat d'autoexplosió.
Solució d'autoexplosió de vidre temperat
1. Reduir el valor de tensió del vidre temperat
La distribució de l'estrès en el vidre temperat és que les dues superfícies del vidre temperat estan sota esforç de compressió, la capa central està sota esforç de tracció i la distribució de l'estrès a través del gruix del vidre és similar a una paràbola. El centre del gruix del vidre és l'àpex de la paràbola, que és on la tensió de tracció és màxima; els dos costats propers a les dues superfícies del vidre són esforços de compressió; la superfície sense tensió es troba aproximadament a 1/3 del gruix. Analitzant el procés físic de temperat i refredament ràpid, es pot veure que la tensió superficial del vidre temperat i la tensió de tracció interna màxima tenen una relació proporcional numèrica aproximada, és a dir, la tensió de tracció és de 1/2 a 1/3 de l'esforç de compressió. Els fabricants nacionals generalment utilitzen la tensió superficial del vidre temperat, ja que la tensió s'estableix al voltant de 100 MPa, però la situació real pot ser més alta. La tensió de tracció del vidre temperat és d'uns 32MPa ~ 46MPa i la resistència a la tracció del vidre és de 59MPa ~ 62MPa. Sempre que la tensió generada per l'expansió del sulfur de níquel sigui de 30 MPa, n'hi ha prou per provocar una autoexplosió. Si es redueix la tensió superficial, la tensió de tracció inherent al vidre temperat[1] es reduirà en conseqüència, ajudant així a reduir l'aparició d'autoexplosió.
L'estàndard nord-americà ASTMC1048 estipula que el rang de tensió superficial del vidre temperat és superior a 69MPa; El vidre semi-temperat (reforçat amb calor) és de 24MPa ~ 52MPa. L'estàndard de vidre de paret cortina BG17841 estableix que el rang d'estrès del vidre semi-temperat és de 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. Uniforme l'esforç del vidre
L'estrès desigual del vidre temperat augmentarà significativament la taxa d'autoexplosió, que ha assolit un nivell que no es pot ignorar. L'autoexplosió provocada per l'estrès desigual és de vegades molt concentrada. En particular, la velocitat d'autoexplosió d'un lot específic de vidre temperat corbat pot assolir un grau de severitat impactant i l'autoexplosió pot produir-se contínuament. Els motius principals són la tensió desigual local i la desviació de la capa de tensió en la direcció del gruix. La qualitat de la làmina de vidre original també té un cert impacte. La tensió desigual reduirà significativament la resistència del vidre, la qual cosa equival a augmentar la tensió de tracció interna fins a cert punt, augmentant així la taxa d'autoexplosió. Si l'estrès del vidre temperat es pot distribuir uniformement, la taxa d'autoexplosió es pot reduir de manera efectiva.
3. Tractament de remull en calent (HST)
Remull de calor explicat. El tractament de remull en calent també s'anomena tractament d'homogeneïtzació, conegut comunament com a "detonació". El tractament d'immersió tèrmica consisteix a escalfar el vidre temperat a 290 graus ± 10 graus i mantenir-lo calent durant un període de temps determinat, la qual cosa fa que el sulfur de níquel completi ràpidament la transformació de la fase de cristall al vidre temperat, provocant que el vidre temperat es susceptible d'explotar després del seu ús per trencar-se artificialment amb antelació a la fàbrica. Forn de remull tèrmic, reduint així l'autoexplosió del vidre temperat en ús després de la instal·lació. Aquest mètode generalment utilitza aire calent com a mitjà de calefacció. Es diu "HeatSoakTest" a l'estranger, o HST per abreujar, que es tradueix literalment com a tractament de remull tèrmic.
Dificultats de remull tèrmic. En principi, el tractament per remull tèrmic no és ni complicat ni difícil. Però de fet és molt difícil aconseguir aquest indicador de procés. La investigació mostra que hi ha moltes fórmules estructurals químiques específiques del sulfur de níquel al vidre, com ara Ni7S6, NiS, NiS1.01, etc. No només varien les proporcions dels diferents components, sinó que també poden estar dopats amb altres elements. La velocitat del seu canvi de fase depèn molt de la temperatura. La investigació mostra que la taxa de canvi de fase a 280 graus és 100 vegades superior a la de 250 graus, per la qual cosa cal assegurar-se que cada tros de vidre del forn experimenti el mateix règim de temperatura. En cas contrari, d'una banda, el vidre amb baixa temperatura no es pot canviar completament de fase a causa del temps de conservació de la calor insuficient, la qual cosa debilita l'efecte del remull tèrmic. D'altra banda, quan la temperatura del vidre és massa alta, fins i tot pot provocar la transformació en fase inversa del sulfur de níquel, provocant majors perills ocults. Ambdues situacions poden fer que el remull de calor sigui ineficaç o fins i tot contraproduent. La uniformitat de la temperatura quan el forn de remull calent funciona és tan important. Fa tres anys, la diferència de temperatura al forn durant l'aïllament en remull calent a la majoria dels forns domèstics de remull calent fins i tot va arribar als 60 graus. No és estrany que els forns importats tinguin diferències de temperatura d'uns 30 graus. Per tant, tot i que alguns vidre temperat s'han submergit en calor, la taxa d'autoexplosió continua sent alta.
Les noves normes seran més efectives. De fet, el procés i l'equip d'immersió en calent s'han millorat contínuament. L'estàndard alemany DIN18516 especificava un temps de retenció de 8 hores a l'edició de 1990, mentre que l'estàndard prEN14179-1:2001(E) va reduir el temps de retenció a 2 hores. L'efecte del procés d'immersió en calent segons la nova norma és molt significatiu, i hi ha indicadors tècnics estadístics clars: després de l'immersió en calent, es pot reduir a un cas d'autoexplosió per 400 tones de vidre. D'altra banda, els forns d'immersió en calent milloren constantment el seu disseny i estructura, i la uniformitat de la calefacció també s'ha millorat significativament, cosa que bàsicament pot satisfer els requisits del procés d'immersió en calent. Per exemple, la taxa d'autoexplosió del vidre tractat per immersió tèrmica del grup CSG ha assolit els indicadors tècnics dels nous estàndards europeus i ha tingut un rendiment extremadament satisfactori en el projecte del nou aeroport de Guangzhou de 120 000-metre quadrat. .
Tot i que el tractament de remull tèrmic no pot garantir que l'autoexplosió no es produeixi mai, redueix l'aparició d'autoexplosió i resol realment el problema de l'autoexplosió que afecta totes les parts del projecte. Per tant, el remull tèrmic és el mètode més eficaç reconegut per unanimitat al món per resoldre completament el problema de l'autoexplosió.
