鋼化玻璃自爆率
國內(nèi)的自爆率各生產(chǎn)廠家并不一致,從3%~0.3%不等。一般自爆率是按片數(shù)為單位計(jì)算的,沒有考慮單片玻璃的面積大小和玻璃厚度,所以不夠準(zhǔn)確,也無法進(jìn)行更科學(xué)的相互比較。為統(tǒng)一測算自爆率,必須確定統(tǒng)一的假設(shè)。定出統(tǒng)一的條件:每5~8噸玻璃含有一個(gè)足以引發(fā)自爆的硫化鎳;每片鋼化玻璃的面積平均為1.8m2;硫化鎳均勻分布。則計(jì)算出6mm厚的鋼化玻璃計(jì)算自爆率為0.64%~0.54%,即6mm鋼化玻璃的自爆率約為3‰~5‰。這與國內(nèi)高水平加工企業(yè)的實(shí)際值基本吻合。
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鋼化玻璃中硫化鎳晶體發(fā)生相變時(shí),其體積膨脹,處于玻璃板芯張應(yīng)力層的硫化鎳膨脹使鋼化玻璃內(nèi)部產(chǎn)生更大的張應(yīng)力,當(dāng)張應(yīng)力超過玻璃自身所能承受的極,就會(huì)導(dǎo)致鋼化玻璃自爆。國外研究證明:玻璃主料石英砂或砂巖帶入鎳,燃料及輔料帶入硫,在1400℃~1500℃高溫熔窯燃燒熔化形成硫化鎳。當(dāng)溫度超過1000℃時(shí),硫化鎳以液滴形式隨機(jī)分布于熔融玻璃液中。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)。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明:對于表面壓應(yīng)力為100MPa的鋼化玻璃,其內(nèi)部的張應(yīng)力為45MPa左右。此時(shí)張應(yīng)力層中任何直徑大于0.06mm的硫化鎳均可引發(fā)自爆。另外,根據(jù)自爆研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析,95%以上的自爆是由粒徑分布在0.04mm~0.65mm之間的硫化鎳引發(fā)。根據(jù)材料斷裂力學(xué)計(jì)算出硫化鎳引發(fā)自爆的平均粒徑為0.2mm.因此,國內(nèi)外玻璃加工行業(yè)一致認(rèn)定硫化鎳是鋼化玻璃自爆的主要原因。
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