Stopnja spontanega zloma običajnega kaljenega stekla je približno tri proti tisoč.Z izboljšavami v kakovosti steklene podlage se ta stopnja zmanjšuje.Na splošno se "spontani lom" nanaša na razbitje stekla brez zunanje sile, kar pogosto povzroči, da drobci stekla padejo z visokih višin in predstavljajo veliko nevarnost.
Dejavniki, ki vplivajo na spontani zlom kaljenega stekla
Spontani lom kaljenega stekla lahko pripišemo zunanjim in notranjim dejavnikom.
Zunanji dejavniki, ki povzročajo razbitje stekla:
1.Robovi in površinski pogoji:Praske, površinska korozija, razpoke ali počeni robovi na stekleni površini lahko povzročijo napetost, ki lahko privede do spontanega zloma.
2.Vrzeli z okvirji:Majhne reže ali neposreden stik med steklom in okvirji, zlasti med intenzivno sončno svetlobo, kjer lahko različni koeficienti razteznosti stekla in kovine povzročijo napetost, zaradi česar se stekleni vogali stisnejo ali ustvarijo začasno toplotno obremenitev, ki povzroči lomljenje stekla.Zato je natančna namestitev, vključno z ustreznim gumijastim tesnilom in vodoravno postavitvijo stekla, ključnega pomena.
3.Vrtanje ali posnemanje:Kaljeno steklo, ki je podvrženo vrtanju ali rezanju, je bolj nagnjeno k spontanemu zlomu.Kakovostno kaljeno steklo je podvrženo poliranju robov, da se to tveganje zmanjša.
4.Tlak vetra:Na območjih, kjer pihajo močni vetrovi, ali v visokih stavbah lahko neustrezna zasnova, ki vzdrži pritisk vetra, povzroči spontane zlome med nevihtami.
Notranji dejavniki, ki prispevajo k razbitju stekla:
1.Vidne napake:Kamni, nečistoče ali mehurčki v steklu lahko povzročijo neenakomerno porazdelitev napetosti, kar vodi do spontanega zloma.
2.Steklene nevidne strukturne napakePrekomerne nečistoče nikljevega sulfida (NIS) lahko povzročijo tudi samouničenje kaljenega stekla, ker lahko prisotnost nečistoč nikljevega sulfida povzroči povečanje notranje napetosti v steklu, kar povzroči spontani zlom.Nikljev sulfid obstaja v dveh kristalnih fazah (visokotemperaturna faza α-NiS, nizkotemperaturna faza β-NiS).
V peči za kaljenje se pri temperaturah, ki so veliko višje od temperature faznega prehoda (379°C), ves nikljev sulfid pretvori v visokotemperaturno fazo α-NiS.Steklo se hitro ohladi od visoke temperature in α-NiS nima časa, da bi se spremenil v β-NiS, zamrzne v kaljenem steklu.Ko je kaljeno steklo nameščeno v strankinem domu, je že pri sobni temperaturi in α-NiS se postopoma spreminja v β-NiS, kar povzroči 2,38-odstotno razširitev prostornine.
Po tem, ko je steklo podvrženo kaljenju, se na površini pojavi tlačna napetost, medtem ko se v notranjosti pojavi natezna napetost.Ti dve sili sta v ravnovesju, toda razširitev prostornine, ki jo povzroči fazni prehod nikljevega sulfida med popuščanjem, povzroči znatno natezno napetost v okoliških območjih.
Če je ta nikljev sulfid v sredini stekla, lahko kombinacija teh dveh napetosti povzroči samouničenje kaljenega stekla.
Če je nikljev sulfid na stekleni površini v območju tlačne napetosti, se kaljeno steklo ne bo samouničilo, vendar se bo trdnost kaljenega stekla zmanjšala.
Na splošno bo za kaljeno steklo s površinsko tlačno napetostjo 100 MPa nikljev sulfid s premerom večjim od 0,06 sprožil samouničenje in tako naprej.Zato je izbira dobrega proizvajalca surovega stekla in postopka izdelave stekla ključnega pomena.
Preventivne rešitve za spontane zlome kaljenega stekla
1.Izberite uglednega proizvajalca stekla:Formule stekla, postopki oblikovanja in oprema za kaljenje se lahko med tovarnami float stekla razlikujejo.Odločite se za zanesljivega proizvajalca, da zmanjšate tveganje spontanega zloma.
2.Upravljanje velikosti stekla:Večji kosi kaljenega stekla in debelejše steklo imajo večjo stopnjo spontanega zloma.Pri izbiri stekla bodite pozorni na te dejavnike.
3.Razmislite o polkaljenem steklu:Delno kaljeno steklo z zmanjšano notranjo napetostjo lahko zmanjša tveganje spontanega zloma.
4.Odločite se za enoten stres:Izberite steklo z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo in gladkimi površinami, saj neenakomerna obremenitev bistveno poveča tveganje spontanega zloma.
5.Preskušanje toplotnega namakanja:Kaljeno steklo podvržemo preskusu toplotnega namakanja, kjer se steklo segreje, da se pospeši fazni prehod NiS.To omogoča morebitno spontano zlom v nadzorovanem okolju, kar zmanjša tveganje po namestitvi.
6.Izberite Low-NiS steklo:Izberite ultra prozorno steklo, saj vsebuje manj nečistoč, kot je NiS, kar zmanjšuje tveganje spontanega zloma.
7.Nanesite varnostno folijo:Na zunanjo površino stekla namestite protieksplozijsko folijo, da preprečite padanje steklenih drobcev v primeru spontanega razbitja.Za boljšo zaščito so priporočljive debelejše folije, kot je 12mil.
