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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，硫化鎳結石的臨界半徑就越小，能引起自爆的結石就越多。顯然，鋼化應力應控制在適當的范圍內，這樣既可保證鋼化碎片顆粒度滿足有關標準，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檢偏器旋轉法測定應力消光補償角，根據角度可方便地計算出應力值。

　　7.2 均質處理(HST)
　　均質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變，讓今后可能自爆的玻璃在工廠內提前破碎。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“均質處理”，也俗稱 “引爆處理”。從原理上看，均質處理似乎很簡單，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, 因此必須確保爐內的各塊玻璃經歷同樣的溫度制度。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處理。筆者曾測試了多臺均質爐的溫度制度，發現最好的進口爐也存在30度以上的溫差，多臺國產爐內的溫差甚至超過 55度。這或許解釋了經均質處理的玻璃仍然出現許多自爆的原因。

　　7.3均質爐
　　均質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。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的循環路線，因此均質爐內的氣體流股必須經過精心設計，總的原則是盡可能地使爐內氣流通暢、溫度均勻。即使發生玻璃破碎，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，均質處理才能達到滿意的效果。然而在日常生產中，控制爐溫只能依據爐內的空氣溫度。因此必須對每臺爐子進行標定試驗，找出玻璃溫度與爐內空氣溫度之間的關糸。爐內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
　　均質爐內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處理的質量是極其重要的。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均質溫度制度
　　均質處理的溫度制度也是決定均質質量的一個決定性因素。1990年版的德國標準 DIN 18516籠統規定了均質爐內的平均爐溫為 290 +/-10度，保溫時間長達8小時。實踐證明按此標準進行均質處理的玻璃自爆率還是較高，結果并不理想。因此，根據1994年以來的大量研究成果， 2000年的歐洲新標準討論稿將規定改為: 均質爐內玻璃的溫度在290 +/-10oC下保溫2小時。多年累積的數據分析表明，嚴格按新標準均質處理過的玻璃，發生后續自爆的概率在0.01以下。此概率的意義是: 每1萬平方米玻璃，在１年之內再發生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浮法玻璃生產工藝
　　玻璃中的硫化鎳夾雜物是導致鋼化玻璃自爆的本質原因，人們自然地想到是否有可能在浮法玻璃生產過程中減少或消除此雜質。從技術角度看，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石的數量。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石。

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