Il normale vetro temperato ha un tasso di rottura spontanea di circa tre su mille.Con il miglioramento della qualità del substrato di vetro, questo tasso tende a diminuire.In generale, per "rottura spontanea" si intende la rottura del vetro senza forza esterna, che spesso provoca la caduta di schegge di vetro da altezze elevate, costituendo un pericolo significativo.
Fattori che influenzano la rottura spontanea del vetro temperato
La rottura spontanea del vetro temperato può essere attribuita a fattori esterni ed interni.
Fattori esterni che portano alla rottura del vetro:
1.Bordi e condizioni della superficie:Graffi, corrosione superficiale, crepe o bordi scoppiati sulla superficie del vetro possono indurre sollecitazioni che possono portare alla rottura spontanea.
2.Spazi con cornici:Piccoli spazi o contatto diretto tra vetro e serramenti, soprattutto in condizioni di luce solare intensa, dove diversi coefficienti di dilatazione del vetro e del metallo possono creare stress, provocando la compressione degli angoli del vetro o generando uno stress termico temporaneo, portando alla rottura del vetro.Pertanto, è fondamentale un'installazione meticolosa, compresa un'adeguata sigillatura in gomma e il posizionamento orizzontale del vetro.
3.Foratura o smussatura:Il vetro temperato sottoposto a foratura o smussatura è più soggetto a rotture spontanee.Il vetro temperato di qualità viene sottoposto a lucidatura dei bordi per mitigare questo rischio.
4.Pressione del vento:Nelle aree soggette a forti venti o in edifici alti, una progettazione inadeguata per resistere alla pressione del vento può portare a rotture spontanee durante i temporali.
Fattori interni che contribuiscono alla rottura del vetro:
1.Difetti visibili:Pietre, impurità o bolle all'interno del vetro possono causare una distribuzione non uniforme delle sollecitazioni, portando alla rottura spontanea.
2.Difetti strutturali invisibili del vetro,Un'eccessiva impurità di solfuro di nichel (NIS) può anche causare l'autodistruzione del vetro temperato perché la presenza di impurità di solfuro di nichel può portare ad un aumento dello stress interno nel vetro, innescando rotture spontanee.Il solfuro di nichel esiste in due fasi cristalline (fase ad alta temperatura α-NiS, fase a bassa temperatura β-NiS).
Nel forno di rinvenimento, a temperature molto più elevate della temperatura di transizione di fase (379°C), tutto il solfuro di nichel si trasforma nella fase ad alta temperatura α-NiS.Il vetro si raffredda rapidamente a causa dell'alta temperatura e l'α-NiS non ha il tempo di trasformarsi in β-NiS, congelandosi nel vetro temperato.Quando il vetro temperato viene installato nell'abitazione del cliente, è già a temperatura ambiente e l'α-NiS tende gradualmente a trasformarsi in β-NiS, provocando un'espansione di volume del 2,38%.
Dopo che il vetro è stato sottoposto a tempra, la superficie subisce uno stress di compressione, mentre l'interno presenta uno stress di trazione.Queste due forze sono in equilibrio, ma l'espansione di volume causata dalla transizione di fase del solfuro di nichel durante il rinvenimento crea notevoli sollecitazioni di trazione nelle aree circostanti.
Se questo solfuro di nichel si trova al centro del vetro, la combinazione di queste due sollecitazioni può causare l'autodistruzione del vetro temperato.
Se il solfuro di nichel si trova sulla superficie del vetro nella regione di sollecitazione di compressione, il vetro temperato non si autodistruggerà, ma la resistenza del vetro temperato diminuirà.
Generalmente, per il vetro temperato con una sollecitazione di compressione superficiale di 100 MPa, un solfuro di nichel con un diametro maggiore di 0,06 provocherà l'autodistruzione e così via.Pertanto, la scelta di un buon produttore di vetro grezzo e di un buon processo di fabbricazione del vetro è fondamentale.
Soluzioni preventive per la rottura spontanea del vetro temperato
1.Scegli un produttore di vetro affidabile:Le formule del vetro, i processi di formatura e le attrezzature per la tempera possono variare tra le fabbriche di vetro float.Optare per un produttore affidabile per ridurre il rischio di rotture spontanee.
2.Gestisci le dimensioni del vetro:I pezzi di vetro temperato più grandi e il vetro più spesso hanno tassi più elevati di rottura spontanea.Tieni presente questi fattori durante la scelta del vetro.
3.Prendi in considerazione il vetro semi-temperato:Il vetro semitemperato, con stress interno ridotto, può ridurre al minimo il rischio di rottura spontanea.
4.Optare per la sollecitazione uniforme:Scegli un vetro con una distribuzione uniforme delle sollecitazioni e superfici lisce, poiché le sollecitazioni irregolari aumentano significativamente il rischio di rottura spontanea.
5.Test di assorbimento di calore:Sottoporre il vetro temperato al test di assorbimento termico, in cui il vetro viene riscaldato per accelerare la transizione di fase di NiS.Ciò consente il verificarsi di potenziali rotture spontanee in un ambiente controllato, riducendo il rischio dopo l'installazione.
6.Seleziona vetro a basso contenuto di NiS:Scegli il vetro ultra trasparente, poiché contiene meno impurità come NiS, riducendo il rischio di rottura spontanea.
7.Applicare la pellicola di sicurezza:Installare una pellicola antideflagrante sulla superficie esterna del vetro per evitare la caduta di schegge di vetro in caso di rottura spontanea.Per una migliore protezione si consigliano pellicole più spesse, come 12mil.
