Закаленное стекло/армированное стекло относится к безопасному стеклу. Также известен как армированное стекло. Закаленное стекло на самом деле является типом предварительно напряженного стекла. Для повышения прочности стекла обычно применяют химические или физические методы формирования сжимающих напряжений на поверхности стекла. Когда стекло подвергается воздействию внешних сил, оно в первую очередь компенсирует поверхностное напряжение, тем самым улучшая свою несущую способность, повышая собственную устойчивость к давлению ветра, жаре и холоду, ударам. Обратите внимание, чтобы отличить его от стеклопластика.
Характеристики закаленного стекла/армированного стекла:
Безопасность
При повреждении стекла внешними силами осколки образуют мелкие тупоугольные частицы, напоминающие соты по форме, которые с меньшей вероятностью причинят серьезный вред человеческому организму.
Высокая прочность
Ударная вязкость закаленного стекла той же толщины в 3-5 раз выше, чем у обычного стекла, а прочность на изгиб в 3-5 раз выше, чем у обычного стекла.
термическая стабильность
Закаленное стекло обладает хорошей термической стабильностью, выдерживает перепад температур в три раза по сравнению с обычным стеклом и выдерживает изменение температуры до 300 ℃.
Закаленное стекло/армированное стекло преимущество:
Во-первых, прочность в несколько раз выше, чем у обычного стекла, и оно устойчиво к изгибу.
Второе – это безопасность в использовании, так как увеличивается его несущая способность и улучшается его хрупкость. Даже если закаленное стекло повреждено, оно выглядит как мелкие осколки без острых углов, что значительно снижает вред для человеческого организма. Стойкость к быстрому охлаждению и нагреву закаленного стекла в 3-5 раз выше, чем у обычного стекла, и в целом оно выдерживает перепады температур свыше 250 градусов Цельсия, что оказывает существенное влияние на предотвращение термического растрескивания. Это разновидность безопасного стекла. Для обеспечения безопасности квалифицированных материалов для высотных зданий.
Закаленное стекло/Армированное стекло Недостатки:
1. Закаленное стекло нельзя повторно резать или обрабатывать. Его можно только обработать до нужной формы перед отпуском, а затем закалить.
2. Хотя закаленное стекло обладает большей прочностью, чем обычное стекло, оно имеет возможность самовзрыва (саморазрыва), в то время как обычное стекло не имеет возможности самовзрыва.
3. Поверхность закаленного стекла может иметь неровности (ветровые пятна) и незначительное утончение по толщине. Причина истончения заключается в том, что после размягчения стекла путем горячего плавления оно быстро охлаждается сильным ветром, что приводит к уменьшению кристаллического зазора внутри стекла и увеличению давления. Следовательно, стекло после закалки тоньше, чем до него. Как правило, стекло толщиной 4–6 мм после закалки утончается на 0.2–0.8 мм, а стекло толщиной 8–20 мм после закалки утончается на 0.9–1.8 мм. Конкретная степень зависит от оборудования, что также является причиной того, что закаленное стекло нельзя использовать в качестве зеркала.
4. Листовое стекло, используемое в строительстве, после физической закалки в закалочной печи, как правило, подвергается деформации, причем степень деформации определяется оборудованием и технологическим процессом технического персонала. В некоторой степени это сказывается на декоративности (кроме особых нужд).
подготовка
Закаленное стекло получают, разрезая обычное отожженное стекло до требуемого размера, нагревая его примерно до 700 градусов вблизи точки размягчения, а затем быстро и равномерно охлаждая (обычно стекло 5-6 мм нагревается около 240 секунд и охлаждается около 150 секунд). при высокой температуре 700 градусов.стекло 8-10мм нагревается около 500 секунд и охлаждается около 300 секунд при высокой температуре 700 градусов.короче время на нагрев и охлаждение варьируется в зависимости от толщины стекла) . После закалки на поверхности стекла образуется равномерное сжимающее напряжение, а внутри — растягивающее напряжение, что улучшает изгибную и ударную вязкость стекла, которое примерно в четыре раза прочнее обычного отожженного стекла. Закаленное и обработанное стекло нельзя подвергать дальнейшей резке, шлифовке или повреждению, иначе оно расколется из-за нарушения равномерного баланса сжимающих напряжений.
Классификация закаленного стекла/армированного стекла
По форме
Закаленное стекло делится на плоское закаленное стекло и изогнутое закаленное стекло в зависимости от их формы.
1. Существует двенадцать типов толщины обычного плоского закаленного стекла, включая 11, 12, 15 и 19 мм; Существует восемь типов толщины гнутого закаленного стекла, включая 11, 15 и 19 мм. Конкретная толщина после обработки еще зависит от оборудования и технологии каждого производителя. Но изогнутое закаленное стекло имеет максимальный предел кривизны для каждой толщины. RR, как известно, это радиус.
2. Закаленное стекло по внешнему виду делится на плоскую закалку и гнутую закалку.
3. Закаленное стекло подразделяется на отличные и квалифицированные продукты в зависимости от его плоскостности. Закаленное стекло премиум-класса для автомобильных лобовых стекол; Квалифицированные продукты используются для отделки зданий.
По процессу
1. Физическое закаленное стекло также известно как закаленное стекло. Он предполагает нагрев обычного листового стекла в нагревательной печи до температуры размягчения, близкой к 600 ℃, а затем снятие внутреннего напряжения за счет собственной деформации. Затем стекло извлекают из нагревательной печи, и холодный воздух под высоким давлением обдувает обе стороны стекла с помощью нескольких сопел, что позволяет ему быстро и равномерно охлаждаться до комнатной температуры для получения закаленного стекла. Этот тип стекла находится в напряженном состоянии внутреннего растяжения и внешнего сжатия. Как только произойдет локальное повреждение, произойдет снятие напряжения, и стекло разобьется на бесчисленное количество мелких осколков. Эти маленькие кусочки не имеют острых краев и не могут легко навредить людям.
2. Химическое закаленное стекло используется для повышения прочности стекла путем изменения химического состава его поверхности и обычно закаливается методом ионного обмена. Метод заключается в погружении силикатного стекла, содержащего ионы щелочных металлов, в расплавленную соль лития (Li+), в результате чего ионы Na+ или K+ на поверхности стекла обмениваются ионами Li+, образуя ионообменный слой Li+ на поверхности. . Из-за меньшего коэффициента расширения Li+ по сравнению с ионами Na+ или K+ внешний слой усаживается меньше, а внутренний слой усаживается больше в процессе охлаждения. При охлаждении до комнатной температуры стекло также находится в состоянии напряжения внутреннего слоя и давления внешнего слоя. Его эффект аналогичен эффекту физического закаленного стекла.
По степени стали
1. Закаленное стекло: степень закалки = 2-4 Н/см, поверхностное напряжение закаленного стекла в стеклянных ненесущих стенах α≥ 95 МПа;
2. Полузакаленное стекло: степень закалки = 2 Н/см, поверхностное напряжение полузакаленного стекла навесной стены 24 МПа ≤ α≤ 69 МПа;
3. Сверхпрочное закаленное стекло: степень закалки> 4 Н/см.
Применение закаленного стекла/армированного стекла
Плоское закаленное и гнутое закаленное стекло относится к безопасному стеклу. Широко используется в дверях и окнах высотных зданий, стеклянных навесных стенах, стекле внутренних перегородок, потолках с дневным освещением, проходах экскурсионных лифтов, мебели, стеклянных ограждениях и т. Д. Закаленное стекло обычно применяется в следующих отраслях:
1. Архитектура, строительная опалубка, декоративная промышленность (например, двери и окна, навесные стены, внутренняя отделка и т. Д.)
2. Производство мебели (стеклянные журнальные столики, мебельная фурнитура и т.д.)
3. Производство бытовой техники (например, телевизоры, духовки, кондиционеры, холодильники и т. д.)
4. Электронная и приборостроительная промышленность (различные цифровые продукты, такие как мобильные телефоны, MP3, MP4, часы и т. д.)
5. Автомобильная промышленность (автомобильные стекла и т.д.)
6. Производство предметов первой необходимости (стеклянные разделочные доски и т. д.)
7. Спецпромышленность (армейское стекло)
После того, как закаленное стекло разбито, осколки разобьются на однородные мелкие частицы, и нет обычного стеклореза, такого как острый угол, поэтому оно называется безопасным стеклом и широко используется в автомобилях, внутренней отделке и окнах высотных зданий, которые открыты наружу.
Экстренные методы
Качество
Закаленное стекло Получают, разрезая обычное отожженное стекло до требуемого размера, нагревая его до температуры, близкой к температуре размягчения, а затем быстро и равномерно охлаждая. После закалки на поверхности стекла образуется равномерное сжимающее напряжение, а внутри формируется растягивающее напряжение, что значительно улучшает характеристики стекла. Прочность на растяжение более чем в три раза выше, чем у последнего, а ударопрочность более чем в пять раз выше, чем у последнего.
Именно по этой характеристике стрессовые характеристики становятся важным показателем для различения настоящего и ложного закаленного стекла. Закаленное стекло может видеть цветные полосы по краям стекла через поляризующую световую пластину, в то время как на поверхностном слое стекла можно увидеть черные и белые пятна. Поляризационные линзы можно найти в объективах фотоаппаратов или очках. При наблюдении обратите внимание на регулировку источника света для облегчения наблюдения.
Закаленное стекло/Армированное стекло Самовзрывающийся дефект
Автоматическое растрескивание закаленного стекла без непосредственного механического воздействия извне называется самовзрывом закаленного стекла. Согласно отраслевому опыту, скорость самовзрыва обычного закаленного стекла составляет около 1-3 ‰. Самовзрыв является одной из неотъемлемых характеристик закаленного стекла.
Существует много причин самовзрыва, вызванного расширением, которые можно обобщить следующим образом:
① Влияние дефектов качества стекла
А. Камни, примеси и пузырьки в стекле: Примеси в стекле являются слабыми местами и концентрацией напряжений в закаленном стекле. Особенно, если камень находится в зоне растягивающих напряжений закаленного стекла, это важный фактор, приводящий к растрескиванию.
Камни существуют в стекле и имеют отличный от стекловидного тела коэффициент расширения. После закалки стекла концентрация напряжений в области трещины вокруг камня экспоненциально возрастает. Когда коэффициент расширения камня меньше, чем у стекла, касательное напряжение вокруг камня находится в состоянии растяжения. Распространение трещин, сопровождающее камни, очень вероятно.
B. Стекло содержит кристаллы сульфида никеля.
Включения сульфида никеля обычно существуют в виде мелких кристаллических сфер диаметром 0.1-2 мм. Внешний вид металлический, эти примеси Ni3S2, Ni7S6 и Ni-XS, с X=0-0. 07. Только фаза Ni1-XS является основной причиной самопроизвольного разрушения закаленного стекла.
Известно, что теоретическое значение NIS равно 379. При C происходит процесс фазового перехода, начиная с высокотемпературного состояния α— Гексагональная кристаллическая система NiS переходит в низкотемпературное состояние β— Во время процесса кубической кристаллической системы NiS наблюдалось увеличение объема на 2.38%. Эта структура сохраняется при комнатной температуре. Если стекло в дальнейшем нагреть, в нем может быстро появиться переход α—β состояний. Если эти примеси находятся внутри закаленного стекла под растягивающим напряжением, объемное расширение вызовет самопроизвольное растрескивание. Если есть a-NIS при комнатной температуре, он будет постепенно переходить в β. Во время этого фазового перехода медленное увеличение объема не обязательно может вызвать внутренний разрыв.
C. Дефекты, такие как царапины, разрывы и глубокие края на поверхности стекла, вызванные неправильной обработкой или эксплуатацией, могут легко привести к концентрации напряжений или самовзрыву закаленного стекла.
② Неравномерное распределение напряжения и отклонение в закаленном стекле
Градиент температуры, создаваемый вдоль толщины стекла во время нагревания или охлаждения, является неравномерным и асимметричным. В отпущенных изделиях существует тенденция к самовзрыву, а некоторые могут производить «взрыв ветром» во время закалки. Если зона растягивающих напряжений сместится в одну из сторон изделия или на поверхность, закаленное стекло образует самовзрыв.
③ Экспериментально доказано, что влияние степени закалки достигает скорости самовзрыва от 20% до 25%, когда степень закалки увеличивается до уровня 1/см. Отсюда видно, что чем больше напряжение, тем выше степень отпуска и больше величина самовзрыва.
История развития закаленного/армированного стекла
Развитие закаленное стекло можно отнести к середине 19 века. Принц Рейна по имени Роберт однажды провел интересный эксперимент, в ходе которого он поместил каплю расплавленного стекла в холодную воду, в результате чего стекло стало чрезвычайно твердым. Это высокопрочное гранулированное стекло, похожее на каплю воды, с длинным и изогнутым хвостом, известное как «Маленькое зерно принца Роберта». Но когда хвост Сяоли был согнут и сломан, было странно, что весь Сяоли внезапно сильно рухнул, даже превратившись в мелкий порошок. Вышеупомянутый метод очень похож на закалку металла, то есть на закалку стекла. Этот вид закалки не вызывает каких-либо изменений в составе стекла, поэтому его также называют физическим закаленным, отсюда закаленное стекло называется закаленным стеклом.
Первый патент на закалку стекла был получен французами в 1874 году. Метод закалки включает в себя нагрев стекла до температуры, близкой к температуре размягчения, и немедленное погружение его в резервуар с относительно низкотемпературной жидкостью для увеличения поверхностного напряжения. Этот метод является методом раннего жидкостного отпуска. Фредерик Сименс из Германии получил патент в 1875 году, а Джогг Э. Рогенс из Массачусетса в США применил метод закалки стеклянных бокалов для вина и ламповых колонн в 1876 году. В том же году Хью О'Хейл из Нью-Джерси получил патент.
В 1930-х годах компания Saint Gobain во Франции, компания Tripp lux в США и компания Pilkington в Великобритании начали производить плоское закаленное стекло большой площади для ветровых стекол автомобилей. Япония также осуществляла производство закаленного стекла в 1930-х годах. С тех пор в мире началась эпоха крупносерийного производства закаленного стекла.
После 1970 года компания Triplex в Великобритании успешно закалила стекло толщиной 0.75–1.5 мм с использованием жидкой среды, положив конец истории физической закалки, не способной упрочнить тонкое стекло, что стало крупным прорывом в технологии закаленного стекла.
История закаленного стекла в Китае началась в 1955 году с пробного производства на Шанхайском стекольном заводе Яохуа и успешного пробного производства на заводе закаленного стекла Циньхуандао в 1958 году. В 1965 году стекольный завод Яохуа в Циньхуандао начал производить закаленное стекло для военных целей. В 1970-х годах Лоянский стекольный завод первым представил бельгийское закаленное оборудование. В тот же период Шэньянский стекольный завод запустил производство химического закаленного стекла.
С 1970-х годов технология закаленного стекла получила широкое распространение и популяризацию во всем мире. Закаленное стекло используется в таких областях, как автомобили, архитектура, авиация, электроника и т. д., особенно в области архитектуры и автомобилей.
Закаленное стекло/Армированное стекло Самовзрывоопасный раствор
Уменьшить значение стресса
Распределение напряжения в закаленном стекле таково, что две поверхности закаленного стекла испытывают сжимающее напряжение, а внутренний слой испытывает растягивающее напряжение. Распределение напряжений по толщине стекла похоже на параболическую кривую. Центр толщины стекла является вершиной параболы, которая является точкой, в которой растягивающее напряжение максимально; Рядом с двумя поверхностями стекла с обеих сторон имеется сжимающее напряжение; Поверхность нулевого напряжения составляет примерно одну треть толщины. Анализируя физический процесс отпуска и закалки, можно увидеть, что существует грубая пропорциональная зависимость между поверхностным натяжением закаленного стекла и максимальным растягивающим напряжением внутри, то есть растягивающее напряжение составляет от 1/2 до 1/3 сжимающее напряжение. Отечественные производители обычно устанавливают поверхностное натяжение закаленного стекла на уровне около 100 МПа, но реальная ситуация может быть выше. Напряжение на растяжение самого закаленного стекла составляет около 32 МПа ~ 46 МПа, а прочность на растяжение стекла составляет 59 МПа ~ 62 МПа. Пока напряжение, создаваемое расширением сульфида никеля, находится в пределах 30 МПа, этого достаточно, чтобы вызвать самовзрыв. Если уменьшить поверхностное напряжение, это соответственно уменьшит собственное растягивающее напряжение самого закаленного стекла, тем самым помогая уменьшить вероятность самовзрыва.
Диапазон поверхностных напряжений закаленного стекла, указанный в американском стандарте ASTMC1048, превышает 69 МПа; Полузакаленное (термоупрочненное) стекло имеет давление от 24 МПа до 52 МПа. Стандарт BG17841 для стекла навесных стен определяет диапазон полузакаленных напряжений 24<; δ≤ 69 МПа. В Китае введен новый национальный стандарт GB15763. 2-2005 «Безопасное стекло для использования в строительстве. Часть 2: закаленное стекло» требует, чтобы поверхностное напряжение было не менее 90 МПа. Это на 5 МПа ниже, чем 95 МПа, указанные в старом стандарте, что полезно для уменьшения самовзрыва.
Равномерное напряжение
Неравномерное напряжение закаленное стекло может значительно увеличить скорость самовзрыва, что нельзя игнорировать. Самовзрыв, вызванный неравномерным напряжением, иногда может быть очень концентрированным, особенно в определенной партии гнутого закаленного стекла, где скорость самовзрыва может достигать угрожающего уровня серьезности и может происходить непрерывно. Основной причиной является неравномерность местных напряжений и отклонение натяжного слоя в направлении толщины, что также оказывает определенное влияние на качество самого листа исходного стекла. Неравномерное напряжение может значительно снизить прочность стекла, что в некоторой степени увеличивает внутреннее растягивающее напряжение, тем самым увеличивая скорость самовзрыва. Если напряжение закаленного стекла может быть равномерно распределено, оно может эффективно снизить скорость самовзрыва.
Лечение горячим погружением
Обработка погружением в расплав, также известная как обработка гомогенизацией, широко известна как «детонация». Обработка горячим погружением представляет собой процесс нагревания закаленного стекла до 290 ℃ ± 10 ℃ и выдержки в течение определенного периода времени, чтобы способствовать быстрому кристаллическому фазовому превращению сульфида никеля в закаленном стекле. Это позволяет заранее искусственно разбить закаленное стекло, которое изначально предназначалось для самовзрыва после использования, в заводской печи для горячего погружения, тем самым уменьшая самовзрыв закаленного стекла во время установки и использования. В этом методе в качестве теплоносителя обычно используется горячий воздух, и в зарубежных странах он называется «Испытание на тепловую выдержку» или HST, что буквально переводится как обработка горячим погружением.
Трудности при горячем погружении. С теоретической точки зрения, обработка горячим погружением не является ни сложной, ни сложной. Но в реальности добиться этого показателя процесса очень сложно. Исследования показали, что существуют различные конкретные химические структурные формулы для сульфида никеля в стекле, такие как Ni7S6, NiS, NiS1.01 и т. д. Не только пропорции различных компонентов различаются, но и другие элементы также могут быть легированы. Скорость его фазового перехода сильно зависит от температуры. Исследования показали, что скорость фазового перехода при 280 ℃ в 100 раз выше, чем при 250 ℃, поэтому необходимо следить за тем, чтобы каждый кусок стекла в печи находился в одинаковом температурном режиме. В противном случае, с одной стороны, низкотемпературное стекло не может полностью изменить свою фазу из-за недостаточного времени изоляции, что снижает эффективность горячего погружения. С другой стороны, когда температура стекла слишком высока, это может даже вызвать обратное фазовое превращение сульфида никеля, вызывая большие скрытые опасности. Обе эти ситуации могут привести к неэффективной или даже контрпродуктивной обработке горячим погружением. Равномерность температуры при работе печей горячего погружения очень важна, и разница температур внутри большинства бытовых печей горячего погружения даже достигает 60 ℃ при изоляции горячим погружением. Нередко импортные печи имеют перепад температур около 30 ℃. Таким образом, несмотря на то, что некоторое закаленное стекло подвергается обработке погружением в расплав, скорость его самовзрыва остается высокой.
На самом деле, процесс и оборудование для горячего погружения также постоянно совершенствуются. Немецкий стандарт DIN18516 определяет время изоляции 8 часов в версии на 90 лет, в то время как стандарт prEN14179-1:2001 (E) сокращает время изоляции до 2 часов. Эффект от процесса горячего погружения по новому стандарту очень значителен, и есть четкие статистические технические показатели: после горячего погружения его можно свести к одному самовзрыву на 400 тонн стекла. С другой стороны, печь для горячего погружения постоянно совершенствует свою конструкцию и структуру, а также значительно улучшилась равномерность нагрева, что в основном соответствует требованиям процесса горячего погружения. Например, скорость самовзрыва стекла, обработанного методом горячего погружения, производства China Southern Glass Group достигла технических показателей нового европейского стандарта, и она показала очень удовлетворительные результаты в мегапроекте Нового аэропорта Гуанчжоу площадью 120000 XNUMX квадратных метров.
Хотя обработка горячим погружением не может гарантировать абсолютное отсутствие самовзрыва, она снижает вероятность самовзрыва и эффективно решает проблему самовзрыва, которая беспокоит все стороны проекта. Таким образом, горячее погружение является признанным в мире наиболее эффективным методом полного решения проблемы самовзрыва.
Меры предосторожности Упаковка
Продукты должны быть упакованы в контейнеры или деревянные ящики. Каждый кусок стекла должен быть упакован в полиэтиленовые пакеты или бумагу, а пространство между стеклом и упаковочной коробкой должно быть заполнено легкими и мягкими материалами, не склонными к возникновению визуальных дефектов, таких как царапины на стекле. Конкретные требования должны соответствовать соответствующим национальным стандартам.
Маркировка упаковки
Упаковочная этикетка должна соответствовать соответствующим национальным стандартам, и каждая упаковочная коробка должна быть помечена такими словами, как «лицом вверх, осторожно перемещать и класть, осторожно раздавливать, толщина стекла, сорт, название завода или товарный знак».
Транспорт
Различные типы транспортных средств и правила обращения с продуктом должны соответствовать соответствующим национальным нормам.
Во время транспортировки деревянные ящики не должны располагаться горизонтально или под наклоном, а направление длины должно совпадать с направлением движения транспортирующего средства. Должны быть приняты такие меры, как защита от дождя.
Хранилище
Продукт следует хранить вертикально в сухом помещении.
HHG - профессионал производитель стекла и поставщик решений для стекла включает в себя ряд закаленное стекло, ламинированное стекло, текстурированное стекло и травленое стекло. За более чем 20-летний период развития мы создали две линии по производству узорчатого стекла, две линии по производству листового стекла и одну линию по производству реставрационного стекла. 80% нашей продукции отправляется за границу. Все наши изделия из стекла проходят строгий контроль качества и тщательно упаковываются в прочный деревянный ящик, что гарантирует своевременное получение безопасного стекла высочайшего качества.
Более детально: www.hhglass.com
