El vidre temperat normal té una taxa de trencament espontània d'uns tres per mil.Amb les millores en la qualitat del substrat de vidre, aquesta taxa tendeix a disminuir.En general, "ruptura espontània" es refereix al trencament del vidre sense força externa, que sovint provoca la caiguda de fragments de vidre des d'altures elevades, cosa que suposa un perill important.
Factors que afecten el trencament espontani del vidre temperat
El trencament espontani del vidre temperat es pot atribuir a factors externs i interns.
Factors externs que provoquen la ruptura del vidre:
1.Vores i condicions superficials:Les ratllades, la corrosió superficial, les esquerdes o les vores de ruptura a la superfície del vidre poden induir una tensió que pot provocar un trencament espontani.
2.Buits amb marcs:Petits buits o contacte directe entre el vidre i els marcs, especialment durant la llum solar intensa, on diferents coeficients d'expansió del vidre i el metall poden generar estrès, provocant la compressió de les cantonades del vidre o la generació d'estrès tèrmic temporal, provocant el trencament del vidre.Per tant, és crucial la instal·lació meticulosa, inclosa el segellat de goma adequat i la col·locació horitzontal del vidre.
3.Perforació o bisellat:El vidre temperat que se sotmet a perforació o bisellat és més propens a trencar-se espontàniament.El vidre temperat de qualitat se sotmet a un polit de vores per mitigar aquest risc.
4.Pressió del vent:En zones propenses a vents forts o en edificis alts, un disseny inadequat per suportar la pressió del vent pot provocar trencaments espontànies durant les tempestes.
Factors interns que contribueixen al trencament del vidre:
1.Defectes visibles:Les pedres, les impureses o les bombolles dins del vidre poden provocar una distribució desigual de l'estrès, donant lloc a un trencament espontani.
2.Defectes estructurals invisibles del vidreLes impureses excessives de sulfur de níquel (NIS) també poden fer que el vidre temperat s'autodestrueixi perquè la presència d'impureses de sulfur de níquel pot provocar un augment de l'estrès intern del vidre, provocant un trencament espontani.El sulfur de níquel existeix en dues fases cristal·lines (fase d'alta temperatura α-NiS, fase de baixa temperatura β-NiS).
Al forn de temperat, a temperatures molt superiors a la temperatura de transició de fase (379 °C), tot el sulfur de níquel es transforma en la fase d'alta temperatura α-NiS.El vidre es refreda ràpidament a partir de l'alta temperatura i α-NiS no té temps de transformar-se en β-NiS, congelant-se al vidre temperat.Quan s'instal·la vidre temperat a la casa d'un client, ja està a temperatura ambient i α-NiS tendeix a transformar-se gradualment en β-NiS, provocant una expansió de volum del 2,38%.
Després de temperar el vidre, la superfície forma esforç de compressió, mentre que l'interior presenta esforç de tracció.Aquestes dues forces estan en equilibri, però l'expansió de volum causada per la transició de fase del sulfur de níquel durant el tremp crea un esforç de tracció important a les zones circumdants.
Si aquest sulfur de níquel es troba al mig del vidre, la combinació d'aquestes dues tensions pot fer que el vidre temperat s'autodestrueixi.
Si el sulfur de níquel es troba a la superfície del vidre a la regió d'estrès de compressió, el vidre temperat no s'autodestruirà, però la força del vidre temperat disminuirà.
En general, per al vidre temperat amb una tensió de compressió superficial de 100 MPa, un sulfur de níquel amb un diàmetre superior a 0,06 provocarà l'autodestrucció, etc.Per tant, triar un bon fabricant de vidre cru i un procés de fabricació de vidre és crucial.
Solucions preventives per a la ruptura espontània de vidre temperat
1.Trieu un fabricant de vidre de renom:Les fórmules de vidre, els processos de conformació i els equips de temperat poden variar entre les fàbriques de vidre flotat.Opteu per un fabricant fiable per reduir el risc de trencament espontani.
2.Gestiona la mida del vidre:Les peces de vidre temperat més grans i el vidre més gruixut tenen taxes més altes de trencament espontani.Tingueu en compte aquests factors durant la selecció de vidre.
3.Considereu el vidre semi-temperat:El vidre semi temperat, amb una tensió interna reduïda, pot minimitzar el risc de trencament espontani.
4.Opta per l'estrès uniforme:Trieu un vidre amb una distribució uniforme de l'estrès i superfícies llises, ja que la tensió desigual augmenta significativament el risc de trencament espontani.
5.Prova de remull tèrmic:Subjecte el vidre temperat a proves de remull tèrmic, on el vidre s'escalfa per accelerar la transició de fase de NiS.Això permet que es produeixi una possible ruptura espontània en un entorn controlat, reduint el risc després de la instal·lació.
6.Seleccioneu el vidre de baix NiS:Trieu un vidre ultraclar, ja que conté menys impureses com NiS, reduint el risc de trencament espontani.
7.Aplicar pel·lícula de seguretat:Instal·leu una pel·lícula a prova d'explosió a la superfície exterior del vidre per evitar que caiguin fragments de vidre en cas de trencament espontani.Es recomanen pel·lícules més gruixudes, com ara 12 mil, per a una millor protecció.
