Sjálfvirk sprenging hertu glers án beins vélræns utanaðkomandi krafts er kölluð sjálfsprenging hertu glers. Samkvæmt reynslu iðnaðarins er sjálfsprengingarhraði venjulegs hertu glers um 1 ~ 3 ‰. Sjálfsprenging er eitt af eðliseiginleikum hertu glers.
Það eru margar ástæður fyrir sjálfsprengingu vegna stækkunar, sem hægt er að draga saman í stuttu máli sem hér segir:
①Áhrif gæðagalla í gleri
A. Það eru steinar, óhreinindi og loftbólur í glerinu: Óhreinindi í glerinu eru veikir punktar á hertu gleri og eru einnig staðirnir þar sem streita er einbeitt. Sérstaklega ef steinninn er staðsettur á togspennusvæði hertu glers, er það mikilvægur þáttur sem leiðir til sprengingar.
Steinar finnast í gleri og hafa annan stækkunarstuðul en glerhlutinn. Styrkur álags á sprungusvæðinu umhverfis steininn eykst veldishraða eftir glerhitun. Þegar stækkunarstuðull steinsins er minni en glers er snertispennan í kringum steininn í spennu. Sprunguútbreiðsla sem fylgir steinum getur auðveldlega átt sér stað.
B. Gler inniheldur nikkelsúlfíðkristalla
Nikkelsúlfíð innihaldsefni eru almennt til í formi lítilla kristallaðra kúla með þvermál 0.1-2mm. Útlitið er málmkennt og þessar innfellingar eru NI3S2, NI7S6 og NI-XS, þar sem X=0-0.07. Aðeins NI1-XS fasinn er aðalástæðan fyrir sjálfsprottinni sprengingu hertu glers.
Fræðilega NIS er þekkt fyrir að vera 379. Það er fasaskiptaferli við C, frá a-NIS sexhyrndu kristalkerfinu í háhitaástandi til B-NI þríhyrningskristalkerfisins í lághitaástandi, ásamt rúmmálsaukning um 2,38%. Þessi uppbygging er varðveitt við stofuhita. Ef glerið er hitað í framtíðinni getur aB ástandsbreytingin átt sér stað hratt. Ef þetta rusl er inni í hertu glerinu sem er háð togálagi mun rúmmálsstækkunin valda sjálfsprottinni sprengingu. Ef a-NIS er til við stofuhita mun það hægt og rólega breytast í B ástand á nokkrum árum eða mánuðum. Hæg aukning á rúmmáli við þessa fasaskipti getur ekki endilega valdið innri rofi.
C. Gleryfirborðið hefur rispur, sprungur, djúpar sprungur og aðrar gallar vegna óviðeigandi vinnslu eða notkunar, sem getur auðveldlega valdið streitustyrk eða valdið því að hertu glerið springur sjálft.
② Ójöfn álagsdreifing og offset í hertu gleri
Þegar gler er hitað eða kælt er hitastigið sem myndast meðfram þykkt glersins ójafnt og ósamhverft. Þetta gerir það að verkum að hertar vörur hafa tilhneigingu til að springa sjálfar og sumar framleiða „vindsprengingu“ þegar þær eru kældar. Ef togspennusvæðið er á móti tiltekinni hlið vörunnar eða yfirborðið mun hertu glerið springa sjálft.
③Áhrif á temprun.
Tilraunir hafa sýnt að þegar hitunarstigið er aukið í stig 1/cm, nær fjöldi sjálfseyðingar 20-25%. Það má sjá að eftir því sem streitan er meiri, því meiri er temprun og því meira magn af sjálfsprengingu.
Hertu gler sjálfsprengingarlausn
1. Dragðu úr streitugildi hertu glers
Dreifing álags í hertu gleri er sú að tveir yfirborð hertu glersins eru undir þrýstiálagi, kjarnalagið er undir togálagi og streitudreifingin yfir þykkt glersins er svipuð og fleygboga. Miðja glerþykktar er toppur fleygbogans, þar sem togspennan er hámark; tvær hliðar nálægt tveimur flötum glersins eru þrýstiálag; núll-spennu yfirborðið er staðsett um það bil 1/3 af þykktinni. Með því að greina eðlisfræðilegt ferli temprunar og hraðkælingar má sjá að yfirborðsspenna hertu glers og hámarks innri togspenna hafa gróft tölulegt hlutfallssamband, það er að togspennan er 1/2 til 1/3 af þrýstiálagið. Innlendir framleiðendur nota yfirleitt yfirborðsspennu hertu glers þar sem spennan er stillt á um 100MPa, en raunverulegt ástand getur verið hærra. Togspenna hertu glers sjálfs er um 32MPa ~ 46MPa og togstyrkur glers er 59MPa ~ 62MPa. Svo lengi sem spennan sem myndast við stækkun nikkelsúlfíðs er 30MPa, er það nóg til að valda sjálfsprengingu. Ef yfirborðsálagið er minnkað mun togspennan sem felst í hertu glerinu[1] minnka að sama skapi og hjálpar þannig til við að draga úr tilviki sjálfsprengingar.
Bandaríski staðallinn ASTMC1048 kveður á um að yfirborðsspennusvið hertu glers sé meira en 69MPa; hálfhert (hitastyrkt) gler er 24MPa ~ 52MPa. Fortjaldveggglerstaðall BG17841 kveður á um að álagssvið hálfhertu glers sé 24<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. Gerðu streitu glersins einsleit
Ójafnt álag á hertu gleri mun auka sjálfsprengingarhraðann verulega, sem hefur náð því stigi sem ekki er hægt að hunsa. Sjálfsprenging af völdum ójafnrar streitu er stundum mjög einbeitt. Sérstaklega getur sjálfsprengingarhraði tiltekinnar lotu af boginn hertu gleri náð átakanlegum alvarleika og sjálfsprenging getur átt sér stað stöðugt. Helstu ástæðurnar eru staðbundin ójöfn álag og frávik spennulagsins í þykktarátt. Gæði upprunalegu glerplötunnar sjálfs hafa einnig ákveðin áhrif. Ójöfn streita mun draga verulega úr styrk glersins, sem jafngildir því að auka innri togspennu að vissu marki og auka þannig sjálfsprengingarhraða. Ef hægt er að dreifa álagi á hertu gleri jafnt, er hægt að draga úr sjálfsprengingarhraðanum í raun.
3. Heitt bleytimeðferð (HST)
Hitablæðing útskýrð. Heitt bleytimeðferð er einnig kölluð einsleitunarmeðferð, almennt þekkt sem „sprenging“. Hitadýfingarmeðferðin er að hita hertu glerið í 290 gráður ± 10 gráður og halda því heitu í ákveðinn tíma, sem hvetur nikkelsúlfíðið til að ljúka hratt kristalfasabreytingunni í hertu glerinu, sem veldur hertu glerinu sem er líklegt til að springa eftir notkun til að vera tilbúið fyrirfram í verksmiðjunni. Hitaofn í bleyti og dregur þannig úr sjálfsprengingu hertu glers sem er í notkun eftir uppsetningu. Þessi aðferð notar almennt heitt loft sem hitunarmiðil. Það er kallað „HeatSoakTest“ erlendis, eða HST í stuttu máli, sem er bókstaflega þýtt sem hitasoakmeðferð.
Erfiðleikar við hitableyti. Í grundvallaratriðum er hitableytimeðferð hvorki flókin né erfið. En í raun er mjög erfitt að ná þessum ferlivísi. Rannsóknir sýna að það eru margar sérstakar efnafræðilegar uppbyggingarformúlur af nikkelsúlfíði í gleri, svo sem Ni7S6, NiS, NiS1.01, osfrv. Ekki aðeins eru hlutföll ýmissa íhluta breytileg heldur geta þeir einnig verið dópaðir með öðrum frumefnum. Hraði fasabreytinga hans er mjög háður hitastigi. Rannsóknir sýna að fasabreytingarhraði við 280 gráður er 100 sinnum meiri en við 250 gráður, svo það er nauðsynlegt að tryggja að hvert glerstykki í ofninum upplifi sama hitastig. Annars, annars vegar, er ekki hægt að skipta algjörlega um glerið með lágan hita vegna ófullnægjandi hitaverndartíma, sem dregur úr áhrifum hitableyti. Á hinn bóginn, þegar glerhitastigið er of hátt, getur það jafnvel valdið öfugfasaumbreytingu nikkelsúlfíðs, sem veldur meiri falinni hættu. Báðar aðstæður geta gert hitableyti árangurslausa eða jafnvel gagnvirka. Einsleitni hitastigsins þegar heita bleytiofninn er að virka er svo mikilvægt. Fyrir þremur árum síðan náði hitamunurinn í ofninum við heita bleytieinangrun í flestum innlendum heitum ofnum jafnvel 60 gráðum. Það er ekki óalgengt að hitamunur í innfluttum ofnum sé um 30 gráður. Þess vegna, jafnvel þó að sumt hertu gleri hafi verið hitadýft, er sjálfsprengingarhraðinn enn mikill.
Nýju staðlarnir verða skilvirkari. Reyndar hefur heita dýfaferlið og búnaður verið stöðugt endurbættur. Þýski staðallinn DIN18516 tilgreindi 8 klukkustundir í geymslutíma í 1990 útgáfunni, en prEN14179-1:2001(E) staðallinn minnkaði geymslutímann í 2 klukkustundir. Áhrifin af heitdýfingarferlinu samkvæmt nýja staðlinum eru mjög veruleg og það eru skýrar tölfræðilegar tæknilegar vísbendingar: eftir heitdýfun er hægt að minnka það í eitt tilvik sjálfsprengingar á 400 tonn af gleri. Á hinn bóginn eru heitdýfuofnar stöðugt að bæta hönnun sína og uppbyggingu og einsleitni hitunar hefur einnig verið bætt verulega, sem getur í grundvallaratriðum uppfyllt kröfur heita dýfuferlisins. Til dæmis hefur sjálfsprengingarhraði hitameðhöndlaða glersins frá CSG Group náð tæknilegum vísbendingum í nýju evrópsku stöðlunum og það stóð sig mjög vel í 120,000-fermetra Guangzhou New Airport verkefninu .
Þó að hitableytimeðferðin geti ekki tryggt að sjálfsprenging muni aldrei eiga sér stað, dregur hún úr tilviki sjálfsprenginga og leysir sannarlega sjálfsprengingarvandann sem hrjáir alla aðila verkefnisins. Þess vegna er hitableyting áhrifaríkasta aðferðin sem er einróma viðurkennd í heiminum til að leysa algjörlega vandamálið við sjálfsprengingu.
