玻璃自爆原因分析

鋼化玻璃自爆原因分析一、自爆的原因玻璃內(nèi)部包含硫化鎳雜質(zhì)，以小水晶狀態(tài)存在，存在二種晶相：高溫相a—Nis和低溫相B—Nis,相變溫度為379°C,玻璃在鋼化爐內(nèi)加熱時，因加熱溫度遠(yuǎn)高于相變溫度，Nis全部轉(zhuǎn)變?yōu)閍相。然而在隨后的急速淬冷過程中，a—Nis來不及轉(zhuǎn)變?yōu)锽—Nis,從而被凍結(jié)在鋼化玻璃中。在室溫環(huán)境下，a—Nis是不穩(wěn)定的，有逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)锽—Nis的趨勢。這種轉(zhuǎn)變伴隨著約2?4%的體積膨脹，使玻璃承受巨大的相變張應(yīng)力，從而導(dǎo)致自爆。從自爆后玻璃碎片中提取的Nis結(jié)石的掃描電鏡照片中可看到，其表面起伏不平、非常粗糙。如圖：自爆圖片Nis結(jié)石的掃描電鏡鋼化玻璃的自爆發(fā)生時間無確定性，可能是剛出爐，也可能是1-2個月后，也有可能是1-2年之后，一般2年之后發(fā)生自爆的幾率較小。由于鋼化玻璃自爆不可控，事前無任何征兆，稱為“玻璃幕墻的癌癥”?！安Ａ粔Φ陌┌Y”出自著名建筑師福斯特之口：由福斯特事務(wù)所設(shè)計的倫敦市政廳幾塊從地板到天花板高度的玻璃破裂。這座市政廳靠近倫敦塔橋，全部用玻璃做覆面，承包商不得不著手檢查所有的內(nèi)部玻璃。大倫敦市議會發(fā)言人說，根據(jù)初步調(diào)查，題目出在玻璃含有鎳硫化物上，也就是說，在玻璃生產(chǎn)過程中被鎳元素污染，鎳和玻璃中的硫化物進行化學(xué)反應(yīng)，造成破裂。硫化鎳類自爆后安全隱患巨大，二是更換難度大，同時會伴隨較大的質(zhì)量投訴及經(jīng)濟損失，造成業(yè)主的不滿甚至更為嚴(yán)重的其他后果，稱之為“玻璃幕墻的癌癥”。在國內(nèi)的重點項目中，也因為出現(xiàn)玻璃自爆而引發(fā)了嚴(yán)重的安全隱患和高昂的后期更換、維護費用，比如：北京南站、CCTV大樓、梅蘭芳大劇院、北京西環(huán)廣場、北京南站、上海X2地塊、廣州西塔等。二、應(yīng)對措施對于玻璃自爆，一直是困擾著業(yè)內(nèi)玻璃提升的大問題，嘗試通過各種方式來減少和避免。隨著生產(chǎn)技術(shù)的提升以及新材料的研發(fā)，目前主要有2種方式通過實踐是最有效的方法：1、 采用超白玻璃（低鐵玻璃）。由于玻璃中的重金屬鐵和鎳是共生的，隨著超白玻璃鐵含量的大大降低，鎳含量也大大降低，可以從源頭上控制解決自爆的問題。但國內(nèi)市場上超白玻璃各個品牌也是良莠不齊，并不是所有的超白玻璃廠家都能很好的控制在廠房建設(shè)中、玻璃原料中、生產(chǎn)控制中鎳的含量，必須有應(yīng)用案例中無自爆的實踐驗證。據(jù)了解，國內(nèi)的“金晶”牌超白玻璃在從2005年開始應(yīng)用，到目前還未出現(xiàn)自爆的情況。2、 采用半鋼化夾膠玻璃。由于安全玻璃規(guī)范中，半鋼化玻璃必須要夾膠使用。由于半鋼化玻璃鋼化過程中加熱溫度低，而且冷卻速度慢，可以減少硫化鎳被凍結(jié)的情況。但此種方法雖然可以減少自爆的情況，但不能從根源上解決問題，且后期維護和更換費用更高。3、 采用均質(zhì)處理。玻璃鋼化后再入均質(zhì)爐進行，做硫化鎳的引爆處理，