Den grundlæggende årsag til den spontane eksplosion af hærdet glas ligger i de urenheder og defekter, der findes inde i det, som går i stykker under den langsigtede-virkning af stress. Det antages generelt internationalt, at selveksplosionshastigheden for hærdet glas er omkring 0,1 % til 0,3 %, men dette er kun et statistisk gennemsnit. For et bestemt stykke glas bestemmes dets risiko af følgende faktorer:
Intern afgørende faktor (selve glasset)
Dette er hovedårsagen til selv-eksplosion, der tegner sig for mere end 98 %.
Nikkelsulfid (NiS) urenheder
Dette er den mest berømte og primære årsag. Under produktionsprocessen af glasplader kan ekstreme spormængder af nikkel og svovl blandes i, hvilket danner nikkelsulfidkrystaller i en høj-temperatursmeltet tilstand.
Princippet om "faseovergangsudvidelse" : Nikkelsulfidkrystaller findes i to former: fasen ved høje temperaturer og fasen ved lave temperaturer. Slukkeprocessen afhærdet glaser ekstremt hurtig, og -fasen NiS er "frosset" inde i glasset. Ved stuetemperatur omdannes fasen langsomt til fasen, mens dens volumen udvider sig med ca. 2-4%.
Spændingskoncentration: Hvis denne urenhed tilfældigvis er placeret i glaspladens trækspændingszone (det centrale lag af hærdet glas), vil det enorme tryk, der genereres af dets volumenudvidelse, forstyrre spændingsbalancen i det omgivende glas, hvilket får hele glasstykket til at splintre øjeblikkeligt. Det typiske "sommerfuglplet"-mønster efter revner, med nikkelsulfid-urenheder i midten.
Andre urenheder og bobler
Bortset fra nikkelsulfid kan andre hårde urenheder i glasråmaterialerne, såsom aluminiumoxid og kvartspartikler, også forårsage stresskoncentration på grund af deres forskellige termiske udvidelseskoefficienter fra glasmatricen.
Bobler eller sten (usmeltede råmaterialer) i glasset kan også blive svage punkter under hærdningsprocessen, hvilket øger risikoen for selv-eksplosion.
Glasets hærdningsspændingsniveau
Jo højere grad af hærdning, desto større styrke er glasset, men jo højere spændingsenergi er lagret inde i det.
Hvis belastningen er for stor og ujævn, vil den af sig selv være i en ustabil tilstand. Når en mindre defekt er udløst, vil energien blive frigivet hurtigt, hvilket fører til en selveksplosion-.
Eksterne inducerende faktorer (behandling, installation og brug)
Selvom disse faktorer ikke direkte forårsager selv-eksplosion, kan de øge risikoen for selv-eksplosion markant eller blive "det sidste strå, der knækker kamelens ryg".
Bearbejdnings- og designfaktorer
Kant- og hjørneskader: Under processerne med skæring, transport og installation, hvis kanterne og hjørnerne af glasset viser skår eller revner, vil disse defekter blive spændingskoncentrationspunkter, hvilket i høj grad reducerer glassets samlede styrke og inducerer selv-eksplosion.
Boring og slidsning: Enhver udskæring eller boring af glas vil ændre dets spændingsfordeling og skabe høje-spændingsområder ved kanterne af hullerne og rillerne. Hvis det ikke håndteres korrekt eller er designet urimeligt, vil risikoen for selveksplosion øges-.
Størrelse og tykkelse: Generelt gælder det, at jo større og tykkere glasset er, jo mere kompleks er den indre spændingsfordeling, jo højere energi lagrer det, og jo højere er risikoen for selveksplosion i teorien.
Installationsfaktorer
Installationsbelastning: Hvis installationsrammen er ujævn, snoet, eller der anvendes alt for hårde afstandsstykker, vil glasset allerede blive udsat for yderligere bøjningsbelastning eller punktkontaktspænding under installationen. Denne form for "tvungen installation" vil holde glasset under høj belastning i lang tid.
Utilstrækkeligt mellemrum: Der er ikke nok ekspansionsmellemrum tilbage mellem glasset og rammen. Når den omgivende temperatur ændres og får glasset til at udvide sig og trække sig sammen på grund af varme og kulde, vil det blive klemt af rammen, hvilket genererer yderligere stress.
Brug miljøfaktorer
Termisk spænding: Forskellige dele af glasset opvarmes ujævnt (for eksempel er den ene del direkte udsat for sollys, mens den anden er skygget), den opvarmede del udvider sig, og den afkølede del begrænser dens udvidelse, hvorved der genereres termisk spænding i glasset. Denne form for stress kan, når den overlejres med hærdningsstress, fremkalde selv-eksplosion.
Vindtryk og vibrationer: Langvarig-eksponering for stærkt vindtryk eller vedvarende vibrationer fra trafik og maskiner i nærheden kan forårsage træthed i glas, hvilket reducerer dets styrke.
Pludselige temperaturændringer: For eksempel i den kolde vinter støder et stykke glas, der er blevet opvarmet ved indendørs opvarmning, pludselig ud for iskold regn. Det intense termiske chok kan også få det til at gå i stykker.
Hvordan reducerer man risikoen for selveksplosion-?
Efter at have forstået årsagerne kan tilsvarende forebyggende foranstaltninger træffes
Vælg råglasplader af høj-kvalitet: Brug råglasplader fra velkendte-mærker med et godt omdømme. Deres produktionsprocesser er strengt kontrolleret, og urenhedsindholdet er lavere.
Udfør homogeniseringsbehandling (Heat Soak Test, HST):
Dette er den mest effektive måde at forhindre selveksplosionen af-nikkelsulfid. Sæt det hærdede glas i homogeniseringsovnen, opvarm det til 290 grader ± 10 grader, og bevar det i en vis periode.
Denne proces vil simulere det naturlige miljø i flere år eller endda årtier, hvilket får glasset, der indeholder ustabile NiS-urenheder, til at splintre for tidligt under kontrollerede forhold. Efter homogeniseringsbehandling kan selv-eksplosionshastigheden reduceres til 0,01 % til 0,03 %.
Til høje-bygningsgardinvægge, ovenlysvinduer, bruserum og andre steder med sikkerhedskrav anbefales det kraftigt at bruge homogent hærdet glas.
Standardiseret bearbejdning og montering: Sikre kvaliteten af glasskæring, kantslibning og boring, og undgå skader på hjørner og kanter. Ved installation skal du bruge kompatible rammer og afstandsstykker for at sikre ensartet kraftfordeling og efterlade tilstrækkelige ekspansionsfuger.
Brug af ultra-klart glas: Ultra-klart glas har et lavt jernindhold, renere råmaterialer og meget få interne urenheder (herunder nikkel). Dens selv-eksplosionshastighed er meget lavere end for almindeligt floatglas.
Oversigt
Selv-eksplosion af hærdet glas er en lav-sandsynlighed, men faktisk et eksisterende fænomen. Kernen i det er resultatet af den kombinerede virkning af interne urenheder (især nikkelsulfid) og ekstern høj belastning. Ved at vælge råvarer af høj-kvalitet, udføre homogeniseringsbehandling og udføre standardiseret forarbejdning og installation, kan risikoen kontrolleres på et meget lavt niveau.
