钢化玻璃、半钢化玻璃、均质钢化玻璃的特点

2019-09-19 11:12:53阅读数:25

来源:浙江旗滨节能玻璃有限公司


1、什么是钢化玻璃、半钢化玻璃?它们有哪些特点?


钢化玻璃:通过加热并急冷处理玻璃,使玻璃表面呈现均匀的压应力、内部呈现均匀的张应力,从而使玻璃的柔韧性更好、强度增加数倍。形象的说,钢化玻璃的上下表面就像往中间收缩的弹簧网,而内部中间层则像往外张的弹簧网,在玻璃弯曲时外表面的弹簧被拉伸开,这样它就能弯曲更大的弧度而不断裂,这就是韧性和强度的来源。若因某种原因破坏了这个张、拉平衡的网钢化玻璃就会解体破裂成碎小的颗粒,图1是钢化玻璃外力敲碎后的照片。

钢化玻璃具有以下特点:

安全性:钢化玻璃的强度是普通玻璃的3-4倍,破碎后呈小颗粒状,可将玻璃破碎后坠落或飞溅造成的破坏性降至最小,因此属于安全玻璃。

热稳定性:钢化玻璃具有很好的热稳定性,在同一片玻璃上可存在200℃的温度差而不产生热炸裂。

缺点:存在自爆现象,既钢化玻璃在自然放置状态破裂的现象,同时钢化加工过程会影响玻璃的平整度。


图1 钢化玻璃外力敲碎后的照片.jpg

图1  钢化玻璃外力敲碎后的照片

 

半钢化玻璃:是介于普通玻璃与钢化玻璃之间的品种,它的强度是普通玻璃的2倍左右,破碎后碎片较大(图2),因此不属于安全玻璃;半钢化玻璃破碎的裂纹不会相交,虽不属于安全玻璃但四边夹持安装时即便破裂每一块碎片都被边部固定着,因此仍具有一定的安全性;其热稳定性弱于钢化玻璃,可耐100℃的温度差而不产生热炸裂;最大的优点是不存在自爆的缺陷。需要注意的是,8mm以下厚度的玻璃才能加工成半钢化玻璃,12mm以上厚的玻璃很难加工成半钢化玻璃。


图2 半钢化玻璃破碎后的照片.jpg

图2  半钢化玻璃破碎后的照片

 

2、什么是钢化玻璃自爆?钢化玻璃自爆率是多少?


 钢化玻璃自爆是指在无外力作用下因玻璃内部应力而引发的炸裂,导致自爆的主要原因是玻璃中的硫化镍(NiS)晶体在变相时体积增大或硬质硅晶体膨胀,使张应力大于拉应力,破坏了张、拉的平衡力导致玻璃破碎。自爆后有明显“蝴蝶斑”迹象。(见图3)

由于现有浮法玻璃生产线的在线检测设备无法测出粒度数微米的硫化镍或硬质硅晶体,因此不可预知自爆,所以自爆称为钢化玻璃的固有属性或缺陷。


图3 钢化玻璃自爆后的照片.jpg

图3  钢化玻璃自爆后的照片


自爆率是事后统计的数据,无科学依据仅具有商业意义。根据大数据通过玻璃材料中所含杂质的数量推断玻璃的自爆率是科学合理的。
多年累计的统计结果显示大约4-8吨玻璃中可能会含有一粒能致钢化玻璃破碎的NiS,取平均值6吨含一粒杂质计算,按幕墙常用的玻璃尺寸为6mm厚、1.2m*2.6m规格计算,每1000片玻璃重约47吨,这些玻璃中就可能含有8粒能导致自爆的NiS晶体,可推断出这种规格钢化玻璃的自爆率大约为0.8%。玻璃越厚、尺寸越大,NiS或硬质杂质含量越多,因此自爆率也越高,假设一片钢化玻璃6吨重,估计它肯定会自爆,当然也没有这么大尺寸的玻璃。


3、什么是均质钢化玻璃?它有什么优点?


均质钢化玻璃是对钢化玻璃做均质处理后的产品,目前已有该产品的国家标准。均质处理工艺是将钢化玻璃置于均质炉内,保持不高于1.5℃/min的升温速率,持续升温至298℃左右保持数小时,促使钢化玻璃内部的NiS变相或硬质杂质膨胀引发玻璃破碎,待逐渐冷后取出完好的玻璃,这个过程也被形象地称为引爆处理。

国际上均质处理的工艺历史不长,还没有累积足够的数据准确预见处理后的自爆率,但从国内外已有的案例来看,常规尺寸玻璃的自爆率小于0.1%是完全可以保证的。需要注意的是,目前的技术手段无法检测钢化玻璃是否经过均质处理,最有效的方式是要求厂家提供均质曲线或者派人到工厂监督均质钢化玻璃的生产。