钢化玻璃生产工艺与钢化玻璃自爆原因

钢化玻璃 

 平板玻璃经过再处理，在玻璃表面形成压力层，使玻璃具有较高的力学强度和热冲击性能， 这样经过加强的玻璃称为钢化玻璃。玻璃钢化的方法有物理钢化法和化学钢化法两大类。我 公司幕墙工程常用物理钢化玻璃，其原理是在玻璃表面预制压应力层。将玻璃加热到应变温 度以上，然后使热的玻璃表面均匀的快速冷却，表面的热状态结构被冻结，当玻璃内部逐渐 降温时，先冷却的外表面层就会制约内部收缩而在表面产生压应力、内部形成拉应力，从而 提高玻璃的强度和热稳定性。 按照淬冷介质不同物理钢化可分为风冷钢化、液体钢化和固体钢化。物理钢化的主要设备是 钢化炉，由加热和淬冷两部分组成，按玻璃的传送方式分为垂直钢化炉和水平钢化炉两种，
  其生产工艺流程如下： 玻璃原片准备→切裁→半成品检验→钻孔、打槽→磨边→洗涤→干燥→半成品检验→电炉加 热→风栅淬冷→成品检验→包装入库 垂直钢化法的生产效率低，产品存在不可避免的夹痕缺陷，玻璃加热时出现拉长、弯曲或翘 曲，不易实现生产自动化。优点是投资少、成本低廉、操作简单。水平钢化法的设备有气垫 钢化炉和水平辊道钢化炉两种。气垫钢化法由于玻璃加热时受气垫层均匀支撑，表面损伤、 变形小，无夹钳印痕，不因钢化处理而在表面新增缺陷，产品质量较高，由于气垫钢化冷却 设备冷却能力大，可以钢化 3mm 厚的薄玻璃，其强度可达到垂直钢化法 5mm 玻璃的强度 值，该法还可以生产单曲面的弯钢化玻璃，并易于实现生产过程的机械化和自动化，但是气 垫设备投资较大，生产的玻璃规格、形状、尺寸受到一定的限制，运行和操作技术要求严格， 只能生产形状简单、对称形状的浅弯玻璃。水平辊道输送钢化法的优点是：生产效率高，产 品种类多，质量好，效率高，操作方便，装卸片容易，加热和机械输送可全部实现自动化， 能钢化 3～19mm 厚度范围的玻璃，也可钢化颜色玻璃、釉面玻璃、压花玻璃、涂层玻璃等， 其缺点是由于玻璃与辊子的机械接触，如辊子表面弯曲变形，辊子表面损伤，则使钢化玻璃 产生辊子压痕及弯曲变形，加热过程中玻璃在输送辊间易产生下垂。水平钢化法是目前世界 上使用最普遍的钢化方法。
影响物理钢化的因素
（1）钢化温度与冷却强度 钢化一定厚度的玻璃时，玻璃中产生的内应力随钢化温度和冷却强度的提高而增加。
（2）玻璃的厚度 钢化程度随着玻璃厚度的增加而增大，这是因为玻璃中产生的内应力与温度梯度有关，玻璃 厚度越厚，温度梯度越大，钢化程度就越高。所以厚玻璃比薄玻璃更容易钢化。一般采用 3mm 以上的平板玻璃进行钢化，以获得较高的钢化程度；非平板玻璃制品钢化时，要求玻 璃厚度均匀，否则会因为应力分布不均匀而破裂。
（3）玻璃的化学组成 钢化应力与玻璃的膨胀系数、弹性模量成正比，与泊松比成反比，这些都是由玻璃的化学成 分所决定的。碱土金属氧化物的加入能增加玻璃的钢化程度。 通常钢化玻璃的表面压应力在 69MPa 以上，抗冲击强度是普通退火玻璃的 3～5 倍，抗弯强 度是普通退火玻璃的 2～3 倍，钢化玻璃破碎时完全破碎成细小颗粒，质量轻且不含尖锐的 锐角，极大的减少了玻璃对人体产生伤害的可能性。钢化玻璃的耐急冷急热性能提高了 2～ 3 倍，它可以承受的温度范围是 250~320℃，普通平板玻璃仅为 70～100℃，大大提高了玻 璃的抗炸裂性能。
 (4)钢化玻璃自爆
  钢化玻璃存在自爆的可能性，自爆是在使用或运输过程中，无外力作用或外力很小时，钢化 玻璃突然自动整体爆裂的现象。自爆现象是由于玻璃的表面压应力过大，其内力平衡处于临 界状态；玻璃内部存在结石或杂质，钢化后其周围形成较大的预应力集中；玻璃表面有严重 的划痕或缺陷，造成表面压应力不均匀，使应力失衡；玻璃边部加工不佳，切裁时有严重横 向嵌挤裂纹；磨边倒棱不良或磨轮砂粒过粗伤害了玻璃。要改善自爆现象要从以下几个方面 着手：在玻璃钢化前对玻璃表面和内部质量进行检查，淘汰目视有缺陷的玻璃原片，在原片 的运输、储存和加工过程中，防止玻璃出现磕碰或划伤，对玻璃进行边部加工时严格控制倒 棱的质量，应使用细砂轮，倒棱不能过小，钢化级数不能过大；在钢化玻璃出厂前应在均质 炉内引爆，最大限度的确保有自爆潜在危险的玻璃不出厂。 钢化玻璃是安全玻璃，试样在 50mm×50mm 区域内的碎片数必须超过 40 个，允许有少量 长条形碎片，但长度不得超过 75mm，且端部不是刀刃状，延伸至玻璃边缘的长条形碎片与 边缘形成的角度大于 45 度。