Cauza fundamentală a exploziei spontane a sticlei călite constă în impuritățile și defectele existente în interiorul acesteia, care se sparg sub efectul-pe termen lung al stresului. În general, la nivel internațional se crede că rata de auto-explozie a sticlei călite este de aproximativ 0,1% până la 0,3%, dar aceasta este doar o medie statistică. Pentru o anumită bucată de sticlă, riscul acesteia este determinat de următorii factori:
Factorul decisiv intern (sticla în sine)
Aceasta este cauza principală a auto-exploziei, reprezentând mai mult de 98%.
Impurități de sulfură de nichel (NiS).
Acesta este cel mai faimos și principal motiv. În timpul procesului de producție a foilor de sticlă, pot fi amestecate cantități extrem de urme de nichel și sulf, formând cristale de sulfură de nichel într-o stare topită la temperatură înaltă-.
Principiul „expansiunii tranziției de fază”: Cristalele de sulfură de nichel există sub două forme: faza la temperaturi ridicate și faza la temperaturi scăzute. Procesul de stingere asticla securizataeste extrem de rapid, iar -faza NiS este „înghețată” în interiorul sticlei. La temperatura camerei, faza se transformă încet în fază, în timp ce volumul său se extinde cu aproximativ 2-4%.
Concentrarea tensiunii: Dacă această impuritate se întâmplă să fie situată în zona de tensiuni de întindere a plăcii de sticlă (stratul central de sticlă călită), presiunea uriașă generată de expansiunea sa în volum va perturba echilibrul tensiunilor din sticlă din jur, determinând ca întreaga bucată de sticlă să se spargă instantaneu. Modelul tipic „pată fluture” după crăpare, cu impurități de sulfură de nichel în centru.
Alte impurități și bule
În afară de sulfura de nichel, alte impurități dure din materiile prime din sticlă, cum ar fi particulele de alumină și cuarț, pot provoca, de asemenea, concentrarea tensiunilor datorită coeficienților lor diferiți de dilatare termică din matricea de sticlă.
Bulele sau pietrele (materii prime netopite) din sticlă pot deveni, de asemenea, puncte slabe în timpul procesului de revenire, crescând riscul de auto-explozie.
Nivelul de stres de temperare al sticlei
Cu cât este mai mare gradul de călire, cu atât rezistența sticlei este mai mare, dar cu atât energia de stres stocată în interiorul acesteia este mai mare.
Dacă stresul este prea mare și neuniform, va fi într-o stare instabilă de la sine. Odată ce este declanșat un defect minor, energia va fi eliberată rapid, ceea ce duce la o auto-explozie.
Factori inductori externi (procesare, instalare și utilizare)
Deși acești factori nu provoacă în mod direct auto-explozie, ei pot crește semnificativ riscul de auto-explozie sau pot deveni „ultima picătură care sparge spatele cămilei”.
Factori de prelucrare și proiectare
Deteriorări ale marginilor și colțurilor: în timpul proceselor de tăiere, transport și instalare, dacă marginile și colțurile sticlei prezintă ciobiri sau crăpături, aceste defecte vor deveni puncte de concentrare a tensiunilor, reducând foarte mult rezistența generală a sticlei și inducând auto-explozie.
Găurire și găurire: orice tăiere sau găurire a sticlei îi va modifica distribuția tensiunii, creând zone de-solicitare ridicată la marginile găurilor și canelurilor. Dacă nu este manipulat corespunzător sau proiectat nerezonabil, riscul de auto-explozie va crește.
Dimensiunea și grosimea: în general, cu cât sticla este mai mare și mai groasă, cu atât este mai complexă distribuția tensiunii interne, cu atât energia stocată este mai mare și, teoretic, riscul de auto{0}}explozie este mai mare.
Factorii de instalare
Efort de instalare: Dacă cadrul de instalare este neuniform, răsucit sau se folosesc distanțiere excesiv de dure, sticla va fi deja supusă unei tensiuni suplimentare de încovoiere sau de contact punctual în timpul instalării. Acest tip de „instalare forțată” va menține sticla sub sarcină mare pentru o lungă perioadă de timp.
Spațiu insuficient: nu există suficient spațiu de expansiune între sticlă și cadru. Când temperatura ambientală se schimbă și provoacă dilatarea și contractarea sticlei din cauza căldurii și frigului, aceasta va fi strânsă de cadru, generând stres suplimentar.
Utilizați factori de mediu
Stresul termic: diferite părți ale sticlei sunt încălzite neuniform (de exemplu, o parte este expusă direct la lumina soarelui, în timp ce cealaltă este umbrită), partea încălzită se extinde, iar partea răcită își limitează expansiunea, generând astfel stres termic în interiorul sticlei. Acest tip de stres, atunci când este suprapus cu stresul de temperare, poate induce auto-explozie.
Presiunea și vibrațiile vântului:-expunerea pe termen lung la presiunea puternică a vântului sau la vibrațiile continue din traficul și utilajele din apropiere poate provoca oboseală în sticla, reducându-i rezistența.
Schimbări bruște de temperatură: De exemplu, în iarna rece, o bucată de sticlă care a fost încălzită prin încălzirea interioară se confruntă brusc cu ploaie înghețată. Şocul termic intens poate provoca, de asemenea, să se spargă.
Cum să reduceți riscul de auto-explozie?
După ce au înțeles motivele, pot fi luate măsurile preventive corespunzătoare
Selectați foi de sticlă brută-de înaltă calitate: utilizați foi de sticlă brută de la mărci bine-cunoscute cu bună reputație. Procesele lor de producție sunt strict controlate, iar conținutul de impurități este mai mic.
Efectuați un tratament de omogenizare (Heat Soak Test, HST):
Acesta este cel mai eficient mod de a preveni auto{0}}explozia de sulfură de nichel. Puneți sticla călită în cuptorul de omogenizare, încălziți-o la 290 de grade ± 10 grade și mențineți-o pentru o anumită perioadă de timp.
Acest proces va simula mediul natural timp de câțiva ani sau chiar decenii, provocând spargerea prematură a sticlei care conține impurități NiS instabile în condiții controlate. După tratamentul de omogenizare, viteza de auto{1}explozie poate fi redusă la 0,01% până la 0,03%.
Pentru pereții cortina de-cladiri înalte, luminatoare, săli de duș și alte locuri cu cerințe de siguranță, se recomandă insistent să folosiți sticlă călită omogenă.
Prelucrare și instalare standardizate: Asigurați calitatea tăierii sticlei, șlefuirii marginilor și găuririi și evitați deteriorarea colțurilor și marginilor. La instalare, utilizați cadre și distanțiere conforme pentru a asigura o distribuție uniformă a forței și pentru a lăsa suficiente rosturi de dilatare.
Utilizarea sticlei ultra-clare: sticla ultra-clară are un conținut scăzut de fier, materii prime mai pure și foarte puține impurități interne (inclusiv nichel). Rata sa de auto-explozie este mult mai mică decât cea a sticlei flotante obișnuite.
Rezumat
Auto-explozia de sticlă călită este un fenomen cu-probabilitate scăzută, dar într-adevăr existent. Miezul acestuia este rezultatul efectului combinat al impurităților interne (în special al sulfurei de nichel) și al stresului extern ridicat. Prin selectarea materiilor prime de-înaltă calitate, efectuarea tratamentului de omogenizare și efectuarea prelucrării și instalării standardizate, riscul poate fi controlat la un nivel foarte scăzut.
