Karastatud klaasi automaatset plahvatust ilma otsese mehaanilise välisjõuta nimetatakse karastatud klaasi iseplahvatuseks. Tööstuskogemuse kohaselt on tavalise karastatud klaasi iseplahvatuskiirus umbes 1–3 ‰. Iseplahvatus on üks karastatud klaasile omaseid omadusi.
Paisumisest tingitud iseplahvatusel on palju põhjuseid, mille võib lühidalt kokku võtta järgmiselt:
①Klaasi kvaliteedivigade mõju
V. Klaasis on kive, lisandeid ja mullikesi. Klaasis olevad lisandid on karastatud klaasi nõrgad kohad ja need on ka kohad, kuhu pinge koondub. Eriti kui kivi asub karastatud klaasi tõmbepinge piirkonnas, on see oluline plahvatusohtlik tegur.
Kive leidub klaasis ja neil on klaaskeha omast erinev paisumiskoefitsient. Pingekontsentratsioon kivi ümbritsevas pragude piirkonnas suureneb pärast klaasi karastamist eksponentsiaalselt. Kui kivi paisumiskoefitsient on väiksem kui klaasil, on tangentsiaalne pinge kivi ümber pinges. Kividega kaasnev pragude levik võib kergesti tekkida.
B. Klaas sisaldab nikkelsulfiidi kristalle
Nikkelsulfiidi inklusioonid esinevad tavaliselt väikeste kristalliseerunud sfääride kujul, mille läbimõõt on 0.1-2mm. Välimus on metalliline ja need lisamised on NI3S2, NI7S6 ja NI-XS, kus X=0-0.07. Ainult NI1-XS faas on karastatud klaasi spontaanse plahvatuse peamine põhjus.
Teoreetiline NIS on teadaolevalt 379. C juures toimub faasisiirdeprotsess a-NIS kuusnurksest kristallisüsteemist kõrge temperatuuriga olekus B-NI trigonaalsesse kristallisüsteemi madala temperatuuriga olekus, millega kaasneb mahu kasv 2,38%. Seda struktuuri säilitatakse toatemperatuuril. Kui klaasi tulevikus kuumutatakse, võib aB oleku üleminek toimuda kiiresti. Kui need prahid on karastatud klaasi sees, mis on tõmbepinge all, põhjustab mahu suurenemine spontaanse plahvatuse. Kui a-NIS eksisteerib toatemperatuuril, muutub see mitme aasta või kuu jooksul aeglaselt B-olekusse. Aeglane mahu suurenemine selle faasi ülemineku ajal ei pruugi tingimata põhjustada sisemist rebenemist.
C. Klaasi pinnal on ebaõigest töötlemisest või kasutamisest tulenevaid kriimustusi, pragusid, sügavaid pragusid ja muid defekte, mis võivad kergesti põhjustada pinge kontsentratsiooni või põhjustada karastatud klaasi iseplahvatust.
② Ebaühtlane pingejaotus ja nihe karastatud klaasis
Klaasi kuumutamisel või jahutamisel on klaasi paksuse ulatuses tekkiv temperatuurigradient ebaühtlane ja asümmeetriline. See muudab karastatud toodete kalduvuse ise plahvatada ja mõned tekitavad jahutamisel "tuuleplahvatuse". Kui tõmbepingetsoon on nihutatud toote teatud küljele või pinnale, plahvatab karastatud klaas ise.
③ Karastusastme mõju.
Katsed on näidanud, et kui karastamise astet tõsta tasemele 1/cm, ulatub enesehävituste arv 20-25%. On näha, et mida suurem on pinge, seda suurem on karastusaste ja seda suurem on iseplahvatus.
Karastatud klaasi iseplahvatuslahus
1. Vähendage karastatud klaasi pingeväärtust
Karastatud klaasi pingejaotus seisneb selles, et karastatud klaasi kaks pinda on survepinge all, südamikukiht on tõmbepinge all ja pingejaotus klaasi paksuses on sarnane parabooliga. Klaasi paksuse keskpunkt on parabooli tipp, kus tõmbepinge on maksimaalne; klaasi kahe pinna lähedal olevad kaks külge on survepinge all; nullpinge pind asub ligikaudu 1/3 paksusest. Karastamise ja kiirjahutuse füüsikalist protsessi analüüsides on näha, et karastatud klaasi pindpinevusel ja maksimaalsel sisemisel tõmbepingel on umbkaudne arvuline proportsionaalne seos, st tõmbepinge on 1/2 kuni 1/3 klaasist. survepinge. Kodumaised tootjad kasutavad üldiselt karastatud klaasi pindpinevust, kuna pinge on seatud umbes 100 MPa-le, kuid tegelik olukord võib olla suurem. Karastatud klaasi enda tõmbepinge on umbes 32 MPa ~ 46 MPa ja klaasi tõmbetugevus on 59 MPa ~ 62 MPa. Kuni nikkelsulfiidi paisumisel tekkiv pinge on 30 MPa, piisab iseplahvatuse tekitamiseks. Kui pindpinget vähendada, väheneb vastavalt karastatud klaasile omane tõmbepinge[1], mis aitab vähendada iseplahvatuse esinemist.
Ameerika standard ASTMC1048 näeb ette, et karastatud klaasi pinnapinge vahemik on suurem kui 69 MPa; poolkarastatud (kuumtugevdatud) klaas on 24MPa ~ 52MPa. Kardinaga seinaklaasi standard BG17841 näeb ette, et poolkarastatud klaasi pingevahemik on 24<δ≤69mpa. my="" country's="" march="" 1="" this="" year="" the="" implemented="" new="" national="" standard="" gb15763.2-2005="" "safety="" glass="" for="" construction="" part="" 2:="" tempered="" glass"="" requires="" that="" its="" surface="" stress="" should="" not="" be="" less="" than="" 90mpa.="" this="" is="" 5mpa="" lower="" than="" the="" 95mpa="" specified="" in="" the="" old="" standard,="" which="" is="" beneficial="" to="" reducing="">
2. Muutke klaasi pinge ühtlaseks
Karastatud klaasi ebaühtlane pinge suurendab oluliselt iseplahvatuskiirust, mis on jõudnud tasemeni, mida ei saa ignoreerida. Ebaühtlasest stressist põhjustatud eneseplahvatus on mõnikord väga kontsentreeritud. Eelkõige võib kõvera karastatud klaasi konkreetse partii iseplahvatuskiirus jõuda šokeeriva raskusastmeni ja iseplahvatus võib toimuda pidevalt. Peamised põhjused on lokaalne ebaühtlane pinge ja tõmbekihi kõrvalekalle paksuse suunas. Teatud mõju on ka originaalklaasi enda kvaliteedil. Ebaühtlane pinge vähendab oluliselt klaasi tugevust, mis võrdub sisemise tõmbepinge teatud määral suurendamisega, suurendades seeläbi iseplahvatuse kiirust. Kui karastatud klaasi pinget saab ühtlaselt jaotada, saab iseplahvatuskiirust tõhusalt vähendada.
3. Kuum leotustöötlus (HST)
Kuuma leotamine selgitatud. Kuum leotustöötlust nimetatakse ka homogeniseerimiseks, üldtuntud kui "detonatsioon". Kuumkastmine on karastatud klaasi kuumutamine 290 kraadi ± 10 kraadini ja selle hoidmine teatud aja jooksul soojas, mis sunnib nikkelsulfiidi kiiresti läbi viima karastatud klaasis kristallfaasi muundumise, põhjustades karastatud klaasi tõenäoliselt plahvatada pärast kasutamist, et tehases eelnevalt kunstlikult purustada. Kuumutusahi, vähendades sellega pärast paigaldamist kasutatava karastatud klaasi iseplahvatust. Selle meetodi puhul kasutatakse tavaliselt küttekandjana kuuma õhku. Välismaal nimetatakse seda "HeatSoakTest" või lühidalt HST, mis on sõna-sõnalt tõlgitud kui kuumutustöötlus.
Kuumuse leotamise raskused. Põhimõtteliselt ei ole kuumutustöötlus keeruline ega keeruline. Kuid tegelikult on seda protsessiindikaatorit väga raske saavutada. Uuringud näitavad, et klaasis sisalduval nikkelsulfiidil on palju spetsiifilisi keemilisi struktuurivalemeid, nagu Ni7S6, NiS, NiS1.01 jne. Erinevate komponentide proportsioonid ei muutu mitte ainult, vaid need võivad olla ka muude elementidega legeeritud. Selle faasimuutuse kiirus sõltub suuresti temperatuurist. Uuringud näitavad, et faasimuutuse kiirus 280 kraadi juures on 100 korda suurem kui 250 kraadi juures, seega tuleb tagada, et iga ahju klaasitükk kogeks sama temperatuurirežiimi. Vastasel juhul ei saa madala temperatuuriga klaas ühelt poolt ebapiisava soojuse säilivusaja tõttu täielikult faasimuutuda, mis nõrgendab kuumaleotamise mõju. Teisest küljest, kui klaasi temperatuur on liiga kõrge, võib see isegi põhjustada nikkelsulfiidi pöördfaasi muundumist, põhjustades suuremaid varjatud ohte. Mõlemad olukorrad võivad muuta kuumaleotamise ebatõhusaks või isegi ebaproduktiivseks. Temperatuuri ühtlus, kui kuumutusahi töötab, on väga oluline. Kolm aastat tagasi ulatus ahju temperatuuride erinevus kuumutusahjude soojustamise ajal enamikus kodumajapidamistes isegi 60 kraadini. Ei ole haruldane, et imporditud ahjude temperatuuride erinevus on umbes 30 kraadi. Seega, kuigi osa karastatud klaasist on kuumaga kastetud, püsib iseplahvatuse määr kõrge.
Uued standardid on tõhusamad. Tegelikult on kuuma kastmise protsessi ja seadmeid pidevalt täiustatud. Saksa standard DIN18516 määras 1990. aasta väljaandes hoidmisajaks 8 tundi, samas kui standard prEN14179-1:2001(E) vähendas hoidmisaega 2 tunnini. Kuumkastmisprotsessi mõju uue standardi järgi on väga oluline ning statistilised tehnilised näitajad on selged: pärast kuumkastmist saab seda vähendada ühe iseplahvatuse juhtumini 400 tonni klaasi kohta. Teisest küljest täiustavad kuumsulatusahjud pidevalt oma disaini ja struktuuri, samuti on oluliselt paranenud kütte ühtlus, mis suudab põhimõtteliselt vastata kuumsulatusprotsessi nõuetele. Näiteks CSG Groupi termokastmisega töödeldud klaasi iseplahvatuskiirus on jõudnud uute Euroopa standardite tehniliste näitajateni ja see toimis 120-000-ruutmeetrises Guangzhou uue lennujaama projektis ülimalt rahuldavalt. .
Kuigi kuumutustöötlus ei saa garanteerida, et iseplahvatust kunagi ei juhtu, vähendab see iseplahvatuse esinemist ja lahendab tõeliselt iseplahvatuse probleemi, mis vaevab kõiki projekti osapooli. Seetõttu on kuumleotamine maailmas üksmeelselt tunnustatud kõige tõhusam meetod iseplahvatuse probleemi täielikuks lahendamiseks.
