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玻璃幕墻癌癥-鋼化玻璃自爆(修訂版系列三)
來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理 作者:龍文志 日期:2006-8-9 　頁面功能 【字體：大 中 小】【打印】【關(guān)閉】【評論】

    七 防范自爆的對策
　　7.1控制鋼化應力
　　鋼化應力越大，硫化鎳結(jié)石的臨界半徑就越小，能引起自爆的結(jié)石就越多。顯然，鋼化應力應控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，這樣既可保證鋼化碎片顆粒度滿足有關(guān)標準，也能避免高應力引起的不必要自爆風險。平面應力(鋼化均勻度)應越小越好，這樣不僅減小自爆風險，而且能提高鋼化玻璃的平整度。己發(fā)展出無損測定鋼化玻璃表面壓應力的方法和儀器[6]。目前測定表面應力的方法主要有二種:差量表面折射儀法(Differential Surface Refractometry，簡稱DSR)和臨界角表面偏光儀法(Grazing Angle Surface Polarimetry，簡稱 GASP)。DSR應力儀原理是測定因應力引起的玻璃折射率的變化。當一定入射角的光到達玻璃表面時，由于應力雙折射的作用，光束會分成兩股以不同的臨界角反射，借助測微目鏡測出二光束之間的距離，即可計算出應力值。

　　GASP應力儀將激光束導入玻璃表面，在表面附近的薄層中以平行玻璃表面的方向運行一小段距離，應力雙折射導致激光束發(fā)生干涉，測定干涉條紋的傾角就可計算出應力值。兩種方法各有優(yōu)缺點。DSR應力儀售價較低、可測定化學鋼化玻璃，但操作要求較高、不易掌握、測量精度相對較低。GASP應力儀工作可靠、精度高、易校驗，不足之處是價格較貴。鋼化均勻度(平面應力)測定較簡單，利用平面透射偏振光就能定性分析。但要定量分析，須使用定量應力分析方法，一般常用Senarmont檢偏器旋轉(zhuǎn)法測定應力消光補償角，根據(jù)角度可方便地計算出應力值。

　　7.2 均質(zhì)處理(HST)
　　均質(zhì)處理是公認的徹底解決自爆問題的有效方法。將鋼化玻璃再次加熱到290度左右并保溫一定時間，使硫化鎳在玻璃出廠前完成晶相轉(zhuǎn)變，讓今后可能自爆的玻璃在工廠內(nèi)提前破碎。這種鋼化后再次熱處理的方法，國外稱作 “Heat Soak Test”，簡稱 HST。我國通常將其譯成“均質(zhì)處理”，也俗稱 “引爆處理”。從原理上看，均質(zhì)處理似乎很簡單，許多廠家對此并不重視，認為可隨便選擇外購甚至自制均質(zhì)爐。實際并非如此，玻璃中的硫化鎳夾雜物往往是非化學計量的化合物，含有比例不等的其他元素，其相變速度高度依賴于溫度。 研究結(jié)果表明280度時的相變速率是250度時的100倍, 因此必須確保爐內(nèi)的各塊玻璃經(jīng)歷同樣的溫度制度。否則一方面有些玻璃溫度太高，會引起硫化鎳逆向相變; 另一方面溫度低的玻璃因保溫時間不夠，使得硫化鎳相變不完全。兩種情況均會導致無效的均質(zhì)處理。筆者曾測試了多臺均質(zhì)爐的溫度制度，發(fā)現(xiàn)最好的進口爐也存在30度以上的溫差，多臺國產(chǎn)爐內(nèi)的溫差甚至超過 55度。這或許解釋了經(jīng)均質(zhì)處理的玻璃仍然出現(xiàn)許多自爆的原因。

　　7.3均質(zhì)爐
　　均質(zhì)爐必須采用強制對流加熱的方式加熱玻璃。對流加熱靠熱空氣加熱玻璃，加熱元件布置在風道中，空氣在風道中被加熱，然后進入內(nèi)。這種加熱方式可避免元件直接輻射加熱玻璃，引起玻璃局部過熱。

　　對流加熱的效果依賴于熱空氣在爐內(nèi)的循環(huán)路線，因此均質(zhì)爐內(nèi)的氣體流股必須經(jīng)過精心設計，總的原則是盡可能地使爐內(nèi)氣流通暢、溫度均勻。即使發(fā)生玻璃破碎，碎片也不能堵塞氣流通路。只有全部玻璃的溫度達到至少280度并保溫至少2小時，均質(zhì)處理才能達到滿意的效果。然而在日常生產(chǎn)中，控制爐溫只能依據(jù)爐內(nèi)的空氣溫度。因此必須對每臺爐子進行標定試驗，找出玻璃溫度與爐內(nèi)空氣溫度之間的關(guān)糸。爐內(nèi)的測溫點必須足夠多，以滿足處理工藝的需要。

　　7.4玻璃堆置方式
　　均質(zhì)爐內(nèi)的玻璃片之間是熱空氣的對流通道，因此玻璃的堆置方式對于均質(zhì)處理的質(zhì)量是極其重要的。首先玻璃的堆置方向應順應氣流方向，不可阻礙空氣流股。其次，玻璃片與片之間的空隙須足夠大，分隔物不能堵塞空氣通道，玻璃片之間至少須有20 mm的間隙，片之間不能直接接觸。對于大片玻璃，玻璃很容易因相互緊貼引起溫差過大而破碎。

　　7.5均質(zhì)溫度制度
　　均質(zhì)處理的溫度制度也是決定均質(zhì)質(zhì)量的一個決定性因素。1990年版的德國標準 DIN 18516籠統(tǒng)規(guī)定了均質(zhì)爐內(nèi)的平均爐溫為 290 +/-10度，保溫時間長達8小時。實踐證明按此標準進行均質(zhì)處理的玻璃自爆率還是較高，結(jié)果并不理想。因此，根據(jù)1994年以來的大量研究成果， 2000年的歐洲新標準討論稿將規(guī)定改為: 均質(zhì)爐內(nèi)玻璃的溫度在290 +/-10oC下保溫2小時。多年累積的數(shù)據(jù)分析表明，嚴格按新標準均質(zhì)處理過的玻璃，發(fā)生后續(xù)自爆的概率在0.01以下。此概率的意義是: 每1萬平方米玻璃，在１年之內(nèi)再發(fā)生１例自爆的概率小于1%。由此才可自信地稱鋼化玻璃為 “安全玻璃”。

　　7.5浮法玻璃生產(chǎn)工藝
　　玻璃中的硫化鎳夾雜物是導致鋼化玻璃自爆的本質(zhì)原因，人們自然地想到是否有可能在浮法玻璃生產(chǎn)過程中減少或消除此雜質(zhì)。從技術(shù)角度看，目前世界上最先進的玻璃缺陷自動檢測儀也只能檢測大于0.2 mm的點缺陷，試圖在浮法生產(chǎn)線上將有缺陷的玻璃全部挑出來幾乎是不可能的。

　　有報導在浮法原料中添加硫酸鋅或硝酸鋅能有效地減少硫化鎳結(jié)石的數(shù)量。硫酸鋅或硝酸鋅都是強氧化劑，能將玻璃中的硫化物氧化成酸鹽，后者能被玻璃液吸收，從而減少或消除硫化鎳結(jié)石。
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