1、鋼化玻璃的品種及性能
?。?)全鋼化玻璃
玻璃加熱到鋼化溫度后,用相同的冷卻強(qiáng)度對(duì)整片玻璃進(jìn)行均勻的冷卻。由此制得的鋼化玻璃,其表面應(yīng)力分布均勻。當(dāng)其破碎時(shí),整片玻璃碎成不規(guī)則的網(wǎng)狀小塊。這種產(chǎn)品稱為全鋼化玻璃,通常簡(jiǎn)稱為鋼化玻璃。有關(guān)研究證明,要使鋼化玻璃具有穩(wěn)定的強(qiáng)度,在表面以下大約1/6厚度內(nèi)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力適宜,比如美國(guó)玻璃熱處理學(xué)會(huì)規(guī)定壓應(yīng)力層應(yīng)為厚度的15%。鋼化玻璃不能切割,因?yàn)楫?dāng)玻璃表面受到損傷,而且損傷深度貫穿壓縮應(yīng)力層達(dá)到張應(yīng)力層的一瞬間,它就會(huì)立即全部破碎。鋼化玻璃的表面硬度與非鋼化制品并無差別。鋼化玻璃的邊部抗沖擊強(qiáng)度極弱,在運(yùn)輸、存放和使用中要尤其注意。
(2)區(qū)域鋼化玻璃
汽車前風(fēng)擋玻璃如果采用全鋼化玻璃,當(dāng)其破損時(shí)存在著不能確保視野的危險(xiǎn),所以上世紀(jì)70年代出現(xiàn)了一種使駕駛?cè)藛T視野部分的玻璃破碎時(shí)碎片較為粗大的區(qū)域鋼化玻璃。區(qū)域鋼化玻璃出現(xiàn)后,在美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛推廣,并形成法律。
區(qū)域鋼化玻璃的生產(chǎn)就是將一片玻璃劃分為周邊和主視區(qū),并使用專門的、冷卻強(qiáng)度分布不一的風(fēng)柵進(jìn)行冷卻處理,專門的風(fēng)柵會(huì)使玻璃周邊區(qū)的冷卻強(qiáng)度大,主視區(qū)冷卻強(qiáng)度小。經(jīng)這種冷卻方法冷卻后,玻璃呈現(xiàn)不同的應(yīng)力分布,即周邊的應(yīng)力小而密,主視區(qū)應(yīng)力大而稀。所以區(qū)域鋼化玻璃的很大特點(diǎn)是:當(dāng)玻璃破碎肘,周邊區(qū)碎成不規(guī)則的網(wǎng)狀小塊,而主視區(qū)的碎片則較大(規(guī)定在半徑100mm的圓內(nèi)允許有3塊16~25cm的碎片)。由此可以看出區(qū)域鋼化玻璃在汽車上使用屬于安全玻璃,而在建筑上則不屬于安全玻璃,所以區(qū)域鋼化玻璃嚴(yán)禁在建筑上使用。
?。?)熱增強(qiáng)玻璃
實(shí)踐證明,厚度3 mm以下的玻璃用普通物理鋼化法很難做到完全鋼化,只能做成半鋼化玻璃。當(dāng)半鋼化玻璃破損時(shí),其碎片比鋼化玻璃破損碎片要大得多,并且半鋼化玻璃并不象鋼化玻璃易于自爆,所以人們?yōu)闈M足玻璃幕墻及大規(guī)格玻璃的使用,開發(fā)出一種叫熱增強(qiáng)玻璃(半鋼化玻璃)的產(chǎn)品。
熱增強(qiáng)玻璃(半鋼化玻璃)是玻璃在加熱爐加熱到一定溫度后移至冷卻室冷卻,其機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到未處理玻璃兩倍左右即可。2003年12月國(guó)家四部委聯(lián)合發(fā)布的《建筑安全玻璃管理規(guī)定》中明文規(guī)定“單片半鋼化玻璃(熱增強(qiáng)玻璃)、單片夾絲玻璃不屬于安全玻璃”。所以在建筑上使用熱增強(qiáng)玻璃時(shí)必須加工成夾層玻璃或安全中空玻璃方可使用。
2、鋼化玻璃的使用領(lǐng)域
?。?)建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用
現(xiàn)代建筑為了制造舒適的生活環(huán)境和便利的工作條件,對(duì)建筑材料也提出了越來越高的要求,玻璃已從傳統(tǒng)的采光到現(xiàn)在的多功能用途開始轉(zhuǎn)變,要求玻璃安全、環(huán)保、結(jié)實(shí)等,在建筑領(lǐng)域,玻璃應(yīng)用于玻璃墻玻璃窗、玻璃護(hù)欄、玻璃家具等,應(yīng)用空間非常廣闊,在建筑領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要求玻璃具有較高的硬度、抗熱性同時(shí)兼具美觀等等要求,而這些都需要玻璃具有鋼化的標(biāo)準(zhǔn)。
?。?)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用
鋼化玻璃在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要是指在農(nóng)業(yè)溫室中的應(yīng)用,鋼化玻璃的農(nóng)業(yè)溫室具有較強(qiáng)的抗沖擊能力和機(jī)械強(qiáng)度,能夠承載冰雹和暴雨的擊打,隨著綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)鋼化玻璃在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用提出了越來越高的要求,農(nóng)業(yè)溫室(棚)的發(fā)展勢(shì)頭越來越大,溫室的數(shù)量及其規(guī)模都在大幅度增加,而溫室頂棚的材料也由塑料薄膜開始向鋼化玻璃發(fā)展。盡管使用鋼化玻璃比使用塑料薄膜一次性投資高,但長(zhǎng)期的效益是明顯的,所以鋼化玻璃應(yīng)滿足農(nóng)業(yè)溫室不斷增長(zhǎng)的需要。
?。?)其他使用途徑
除了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用以外,還有在化學(xué)工藝中的應(yīng)用工,因?yàn)殇摶AЬ哂懈叩挠捕?,也具有很高的抗腐蝕性和耐酸耐堿的性能,因此在化工廠中的應(yīng)用既可以保證一些常規(guī)材料無法滿足的生產(chǎn)要求,也提高了安全的性能,因?yàn)殇摶AЪ词拱l(fā)生了爆破,其碎片也是連接在一起的粒狀碎片,大大降低了對(duì)人員的傷害。另外,其他的用途還有在海灘設(shè)施中的應(yīng)用。
3、鋼化玻璃的破損原因
玻璃在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)質(zhì)量上的缺陷是導(dǎo)致鋼化玻璃破損和爆破的主要原因,例如玻璃邊緣的裂紋、玻璃表面的劃傷、玻璃的炸口、爆邊等等都是玻璃爆破隱患因素,出現(xiàn)這種情況的原因主要有:在玻璃的拋光和打磨過程中使玻璃的邊緣出現(xiàn)裂痕,或是玻璃的鋼化過程中,加熱和淬火不當(dāng),從而使玻璃的溫度變化不均勻而導(dǎo)致玻璃的應(yīng)力面不規(guī)則,還有一個(gè)原因就是玻璃在使用前遭受的外力擠壓和損傷。為了防止由于玻璃的邊部和外觀質(zhì)量而引起的鋼化玻璃的自爆,有效的辦法是良好的磨邊質(zhì)量,磨邊深度要超過玻璃厚度的三分之一,對(duì)于邊部的爆邊,進(jìn)行砂紙打磨,使貝殼狀缺損過渡均勻。另外,玻璃在加工、搬運(yùn)、安裝過程中,對(duì)玻璃邊部必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Wo(hù),盡量避免玻璃表面與其他堅(jiān)硬的物體碰撞、摩擦造成深劃傷。
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