직접적인 기계적 외력 없이 강화유리가 자동으로 폭발하는 것을 강화유리의 자가폭발이라고 합니다. 업계 경험에 따르면 일반 강화유리의 자체 폭발률은 약 1~3‰입니다. 자체폭발은 강화유리의 고유한 특성 중 하나입니다.
팽창으로 인한 자체폭발의 이유는 여러 가지가 있는데, 이를 간단히 요약하면 다음과 같다.
①유리 품질 불량이 미치는 영향
A. 유리에 돌, 불순물, 기포가 있습니다. 유리에 있는 불순물은 강화유리의 약점이자 응력이 집중되는 곳이기도 합니다. 특히 강화유리의 인장응력 부위에 돌이 위치할 경우 폭발로 이어지는 중요한 요인이 된다.
결석은 유리에서 발견되며 유리체와 팽창 계수가 다릅니다. 유리 템퍼링 후 석재 주변 균열 영역의 응력 집중은 기하급수적으로 증가합니다. 석재의 팽창 계수가 유리의 팽창 계수보다 작을 때 석재 주변의 접선 응력이 인장 상태에 있습니다. 돌에 수반되는 균열 전파는 쉽게 발생할 수 있습니다.
B. 유리에는 황화니켈 결정이 포함되어 있습니다.
황화니켈 개재물은 일반적으로 직경이 0.1-2mm인 작은 결정화된 구체 형태로 존재합니다. 외관은 금속성이며 이러한 함유물은 NI3S2, NI7S6 및 NI-XS입니다. 여기서 X=0-0.07입니다. NI1-XS 상만이 강화유리의 자연 폭발의 주요 원인입니다.
이론적 NIS는 379로 알려져 있다. C에서는 고온 상태의 a-NIS 육방정계에서 저온 상태의 B-NI 삼각결정계로 상전이 과정이 진행되며, 2.38%의 볼륨 확장. 이 구조는 실온에서 보존됩니다. 앞으로 유리를 가열하면 aB 상태 전이가 빠르게 발생할 수 있습니다. 인장 응력을 받는 강화유리 내부에 이러한 이물질이 있으면 부피 팽창으로 인해 자연 폭발이 발생합니다. a-NIS가 실온에 존재하면 수년 또는 수개월에 걸쳐 천천히 B 상태로 변합니다. 이 단계 전환 중 볼륨이 천천히 증가한다고 해서 반드시 내부 파열이 발생하는 것은 아닙니다.
C. 부적절한 가공이나 작동으로 인해 유리 표면에 긁힘, 균열, 깊은 균열 및 기타 결함이 있어 쉽게 응력 집중이 발생하거나 강화 유리가 자체 폭발할 수 있습니다.
② 강화유리의 불균일한 응력분포 및 상쇄
유리를 가열하거나 냉각할 때 유리의 두께에 따라 생성되는 온도 구배가 고르지 않고 비대칭입니다. 이로 인해 강화된 제품은 자체 폭발하는 경향이 있으며 일부는 냉각되면 "바람 폭발"이 발생합니다. 인장 응력 영역이 제품의 특정 측면이나 표면으로 오프셋되면 강화 유리가 자체 폭발합니다.
③템퍼링 정도의 영향.
실험 결과 템퍼링 정도가 1/cm 수준으로 증가하면 자멸 횟수가 20-25%에 도달하는 것으로 나타났습니다. 응력이 클수록 템퍼링 정도가 높아지고 자기폭발량이 커지는 것을 알 수 있다.
강화유리 자체폭발 솔루션
1. 강화유리의 응력값을 감소시킵니다.
강화 유리의 응력 분포는 강화 유리의 두 표면이 압축 응력을 받고, 코어 층이 인장 응력을 받고, 유리 두께에 걸친 응력 분포가 포물선과 유사하다는 것입니다. 유리 두께의 중심은 인장 응력이 최대인 포물선의 정점입니다. 유리의 두 표면에 가까운 두 측면은 압축 응력입니다. 응력이 0인 표면은 두께의 약 1/3에 위치합니다. 강화와 급랭의 물리적 과정을 분석하면 강화유리의 표면장력과 최대 내부 인장응력은 대략적인 수치적 비례관계를 가지고 있음을 알 수 있다. 즉, 인장응력은 유리의 1/2~1/3이다. 압축 응력. 국내 제조사에서는 일반적으로 강화유리의 표면장력을 100MPa 내외로 설정하고 있는데, 실제 상황은 이보다 높을 수도 있다. 강화유리 자체의 인장강도는 32MPa~46MPa 정도이고, 유리의 인장강도는 59MPa~62MPa 정도이다. 황화니켈의 팽창으로 인해 발생하는 장력이 30MPa이면 자체 폭발을 일으키기에 충분합니다. 표면응력이 감소하면 강화유리[1]에 내재된 인장응력도 그에 따라 감소하여 자체폭발 발생을 줄이는 데 도움이 됩니다.
미국 표준 ASTMC1048은 강화유리의 표면 응력 범위가 69MPa보다 크다고 규정하고 있습니다. 반강화(열강화) 유리는 24MPa~52MPa입니다. 커튼월 유리 표준 BG17841은 반강화유리의 응력 범위가 24라고 규정합니다.<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. 유리의 응력을 균일하게 만듭니다.
강화유리의 불균일한 응력은 자체폭발률을 크게 증가시켜 무시할 수 없는 수준에 이르렀습니다. 고르지 못한 응력으로 인한 자체 폭발은 때때로 매우 집중되어 있습니다. 특히, 특정 곡면 강화유리 배치의 자체 폭발 속도는 충격적인 정도에 도달할 수 있으며, 자체 폭발이 지속적으로 발생할 수 있습니다. 주된 이유는 국부적으로 불균일한 응력과 인장층의 두께 방향 편차 때문입니다. 원본 유리판 자체의 품질도 일정한 영향을 미칩니다. 고르지 못한 응력은 유리의 강도를 크게 감소시키며 이는 내부 인장 응력을 어느 정도 증가시켜 자체 폭발률을 증가시키는 것과 같습니다. 강화유리의 응력이 고르게 분포될 수 있다면 자기폭발율을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
3. 온탕처리(HST)
열 흡수에 대해 설명했습니다. 뜨거운 담금 처리는 일반적으로 "폭발"로 알려진 균질화 처리라고도 합니다. 열 담금 처리는 강화 유리를 290도 ± 10도까지 가열하고 일정 시간 동안 따뜻하게 유지하는 것입니다. 이로 인해 황화 니켈이 강화 유리에서 결정 상 변형을 빠르게 완료하여 강화 유리가 발생합니다. 사용 후 폭발할 우려가 있으므로 공장에서 미리 인위적으로 파손하여 사용하십시오. 열흡수로로 설치 후 사용시 강화유리의 자체폭발을 감소시킵니다. 이 방법은 일반적으로 뜨거운 공기를 가열 매체로 사용합니다. 해외에서는 "HeatSoakTest", 줄여서 HST라고 하는데, 문자 그대로 열 흡수 처리를 의미합니다.
열 흡수의 어려움. 원칙적으로 열흡수 처리는 복잡하지도 어렵지도 않습니다. 그러나 실제로 이 프로세스 지표를 달성하는 것은 매우 어렵습니다. 연구에 따르면 유리에는 Ni7S6, NiS, NiS1.01 등과 같은 황화니켈의 특정 화학 구조식이 많이 있는 것으로 나타났습니다. 다양한 구성 요소의 비율이 다양할 뿐만 아니라 다른 원소로 도핑될 수도 있습니다. 상 변화 속도는 온도에 따라 크게 달라집니다. 연구에 따르면 280도에서의 상 변화율은 250도에서의 상 변화율의 100배이므로 용광로의 각 유리 조각이 동일한 온도 범위를 경험하도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 한편으로는 저온의 유리는 보온 시간이 부족하여 완전히 상변화할 수 없어 열 흡수 효과가 약해집니다. 반면, 유리 온도가 너무 높으면 황화니켈의 역상 변태가 일어나 더 큰 숨겨진 위험을 초래할 수도 있습니다. 두 상황 모두 열 흡수를 비효율적으로 만들거나 심지어 비생산적일 수도 있습니다. 온탕로가 작동할 때 온도의 균일성은 매우 중요합니다. 3년 전만 해도 국내 대부분의 온탕로에서는 온탕 단열 시 노 내 온도차가 60도에 달하기도 했다. 수입로의 온도차는 약 30도 정도 되는 경우가 많습니다. 따라서 일부 강화유리를 열 담궈도 자폭율은 여전히 높다.
새로운 표준은 더욱 효과적일 것입니다. 실제로 용융 공정과 장비는 지속적으로 개선되었습니다. 독일 표준 DIN18516은 1990년판에서 유지 시간을 8시간으로 지정했지만 prEN14179-1:2001(E) 표준은 유지 시간을 2시간으로 줄였습니다. 새로운 표준에 따른 용융 공정의 효과는 매우 중요하며 명확한 통계적 기술 지표가 있습니다. 용융 후에는 유리 400톤당 자체 폭발 사례가 1건으로 줄어들 수 있습니다. 반면, 용융로는 설계와 구조를 지속적으로 개선하고 있으며 가열 균일성도 크게 향상되어 기본적으로 용융 공정의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 예를 들어, CSG 그룹의 열침지 처리 유리의 자체 폭발률은 새로운 유럽 표준의 기술 지표에 도달했으며 120000-제곱미터 규모의 광저우 신공항 프로젝트에서 매우 만족스러운 성능을 발휘했습니다. .
열 흡수 처리가 자기 폭발이 전혀 발생하지 않는다고 보장할 수는 없지만, 자기 폭발의 발생을 줄이고 프로젝트의 모든 당사자를 괴롭히는 자기 폭발 문제를 진정으로 해결합니다. 따라서 열흡수는 자폭 문제를 완전히 해결하기 위해 세계적으로 만장일치로 인정받은 가장 효과적인 방법이다.
