Normálne tvrdené sklo má spontánne rozbitie približne tri z tisíc.So zlepšením kvality skleneného substrátu má táto rýchlosť tendenciu klesať.Vo všeobecnosti „spontánne rozbitie“ označuje rozbitie skla bez vonkajšej sily, čo často vedie k pádu sklenených črepov zo zvýšených výšok, čo predstavuje značné nebezpečenstvo.
Faktory ovplyvňujúce samovoľné rozbitie tvrdeného skla
Spontánne rozbitie tvrdeného skla možno pripísať vonkajším a vnútorným faktorom.
Vonkajšie faktory vedúce k rozbitiu skla:
1.Okraje a podmienky povrchu:Škrabance, povrchová korózia, praskliny alebo prasknuté hrany na povrchu skla môžu vyvolať napätie, ktoré môže viesť k spontánnemu rozbitiu.
2.Medzery s rámami:Malé medzery alebo priamy kontakt medzi sklom a rámom, najmä počas intenzívneho slnečného žiarenia, kde môžu rôzne koeficienty rozťažnosti skla a kovu vytvárať napätie, čo spôsobuje stlačenie rohov skla alebo vytváranie dočasného tepelného napätia, ktoré vedie k rozbitiu skla.Preto je dôležitá starostlivá inštalácia vrátane správneho gumového tesnenia a horizontálneho umiestnenia skla.
3.Vŕtanie alebo úkosovanie:Tvrdené sklo, ktoré prechádza vŕtaním alebo skosením, je náchylnejšie na spontánne rozbitie.Kvalitné tvrdené sklo prechádza leštením hrán, aby sa toto riziko zmiernilo.
4.Tlak vetra:V oblastiach náchylných na silný vietor alebo vo vysokých budovách môže neadekvátna konštrukcia odolávať tlaku vetra viesť k samovoľnému rozbitiu počas búrok.
Vnútorné faktory prispievajúce k rozbitiu skla:
1.Viditeľné chyby:Kamienky, nečistoty alebo bubliny v skle môžu spôsobiť nerovnomerné rozloženie napätia, čo vedie k samovoľnému rozbitiu.
2.Neviditeľné konštrukčné chyby skla,Nadmerné nečistoty sulfidu nikelnatého (NIS) môžu tiež spôsobiť samodeštrukciu tvrdeného skla, pretože prítomnosť nečistôt sulfidu nikelnatého môže viesť k zvýšeniu vnútorného napätia v skle, čo spôsobí spontánne rozbitie.Sulfid nikelnatý existuje v dvoch kryštalických fázach (vysokoteplotná fáza α-NiS, nízkoteplotná fáza β-NiS).
V temperovacej peci sa pri teplotách oveľa vyšších ako je teplota fázového prechodu (379 °C) všetok sulfid niklu transformuje na vysokoteplotnú fázu α-NiS.Sklo rýchlo vychladne z vysokej teploty a α-NiS sa nestihne premeniť na β-NiS a zamrzne v tvrdenom skle.Keď je tvrdené sklo inštalované v domácnosti zákazníka, má už izbovú teplotu a α-NiS má tendenciu postupne sa premieňať na β-NiS, čo spôsobuje 2,38 % zväčšenie objemu.
Po temperovaní skla sa na povrchu vytvára tlakové napätie, zatiaľ čo vnútro je namáhané ťahom.Tieto dve sily sú v rovnováhe, ale objemová expanzia spôsobená fázovým prechodom sulfidu nikelnatého počas temperovania vytvára značné ťahové napätie v okolitých oblastiach.
Ak je tento sulfid nikelnatý v strede skla, kombinácia týchto dvoch napätí môže spôsobiť samodeštrukciu tvrdeného skla.
Ak je sulfid nikelnatý na povrchu skla v oblasti tlakového napätia, tvrdené sklo sa samo nezničí, ale pevnosť tvrdeného skla sa zníži.
Všeobecne platí, že v prípade tvrdeného skla s povrchovým napätím v tlaku 100 MPa sulfid niklu s priemerom väčším ako 0,06 spustí samodeštrukciu atď.Preto je rozhodujúci výber dobrého výrobcu surového skla a procesu výroby skla.
Preventívne riešenia pre samovoľné rozbitie tvrdeného skla
1.Vyberte si renomovaného výrobcu skla:Vzorce skla, procesy tvarovania a temperovacie zariadenia sa môžu medzi závodmi na výrobu plaveného skla líšiť.Rozhodnite sa pre spoľahlivého výrobcu, aby ste znížili riziko spontánneho rozbitia.
2.Správa veľkosti skla:Väčšie kusy tvrdeného skla a hrubšie sklo majú vyššiu mieru spontánneho rozbitia.Pri výbere skla majte na pamäti tieto faktory.
3.Zvážte polotvrdené sklo:Polokalené sklo so zníženým vnútorným napätím môže minimalizovať riziko samovoľného rozbitia.
4.Rozhodnite sa pre rovnomerný stres:Vyberte si sklo s rovnomerným rozložením napätia a hladkými povrchmi, pretože nerovnomerné namáhanie výrazne zvyšuje riziko samovoľného rozbitia.
5.Testovanie tepelným nasiaknutím:Tvrdené sklo podrobte skúške tepelným presakovaním, kde sa sklo zahrieva, aby sa urýchlil fázový prechod NiS.To umožňuje, aby v kontrolovanom prostredí mohlo dôjsť k spontánnemu rozbitiu, čím sa znižuje riziko po inštalácii.
6.Vyberte sklo s nízkym obsahom NiS:Vyberte si ultračíre sklo, pretože obsahuje menej nečistôt ako NiS, čím sa znižuje riziko spontánneho rozbitia.
7.Naneste bezpečnostnú fóliu:Na vonkajší povrch skla nainštalujte fóliu odolnú proti výbuchu, aby ste zabránili pádu sklenených črepín v prípade samovoľného rozbitia.Pre lepšiu ochranu sa odporúčajú hrubšie fólie, napríklad 12mil.
