半钢化玻璃.pptx

建筑用安全玻璃,GB15763.2305 钢化玻璃标准学习,2013-08,提纲,钢化玻璃概述 钢化玻璃品种,W,钢化玻璃及其生产工艺,钢化玻璃性能 钢化玻璃检验 建筑用安全玻璃及中空玻璃,Ill,、概述 常温下玻璃是一种典型的脆性材料，从机械性能来看，它的抗压强 度高，硬度也高，但它的抗张强度不高玻璃的理论抗折强度为 117.6X108帕，但用于窗玻璃的实际理论理论抗折强度只有68.6x105 帕玻璃实际机械强度比理论值低的原因是多方面的，一般认为主要是 由玻璃表面微裂纹、结构不均匀性、微观缺陷、残余应力等造成的， 表面微裂纹是造成玻璃机械强度降低的主要原因 为了改善玻璃的机械性质，可以采取多种物理、化学方法来消除微 裂纹，以达到提高玻璃机械强度的目的概述,7世纪中叶莱茵国王子鲁伯特将熔融玻璃液滴入水中, 形成一种蝌蚪状的玻璃液，前端强度很高，用锤子敲 击也不会破碎，但它的尾巴一旦折断，整体就变成很 小的碎块，这可能是最早发现的钢化玻璃模型，也是 玻璃可以通过钢化处理得以提高的早期证据19世纪先后出现了多个玻璃钢化方法的专利20世纪平板钢化玻璃开始大规模工业化生产钢化玻璃的生产方法:,物理钢化 采用将玻璃加热，然后冷却的方法，以 增加玻璃的机械强度和热稳定性的方法称 为物理钢化法，也称为热钢化法或风钢化,法。

化学钢化 用化学方法改变表面组分,以增加玻璃 的机械强度和热稳定性的方法称为化学钢 化法，又称为离子交换法二、钢化玻璃的品种,1 .根据玻璃表面层应力分布的状况 或淬冷后玻璃增强的程度可分为： 全钢化玻璃、半钢化玻璃、区域钢 化玻璃 2.按生产工艺分：垂直法钢化玻璃、 * 水平法钢化玻璃 ,按生产方法分类： 物理钢化玻璃r,化学钢化玻璃 _,按制造钢化玻璃所用的材料分类：一 透明钢化玻璃、着色钢化玻璃、镀膜钢化玻璃、 釉面钢化玻璃、热线印刷玻璃,按产品的外形分类： 平钢化玻璃 弯钢化玻璃,1根据弯曲的程度可分为：深弯、浅弯; 2根据弯曲面的数量分为：单弯（弧形、J形、 V形）、双弯（双曲面弧形、双J形、S形、 、双折板） /,三、钢化玻璃及其生产工艺 3.1物理钢化的原理 （1）与钢化有关的玻璃性质 -玻璃的导热性 用导热系数入表示，入普=0.963W/m*K, 入 T呈正比关系（T300, A急剧增加） ,玻璃的热膨胀性,用热膨胀系数表示，普通平板玻璃的热膨胀系数几乎与,钢相当，约为10*10-6/C （钢为11.5*10-6/笆）o,玻璃的黏度（粘度）,粘度又称为粘滞系数，是流体抵抗流动的物理量。

一 / dx,玻璃粘度-温度曲线上的几个特征点: 1） 应变点：=10i36pa.S时对应的温度， 平板玻璃为510520C该温度下，玻 璃不产生粘性流动 2） 转变点（Tg ） ： =10i24pa.S时对应的 温度，平板玻璃为540 550 C o玻璃处 于粘性流动状态是确定退火温度上限 的依据 3） 软化温度（Ts ） ： =106 6Pa S时对应的 温度玻璃转变温度与软化温度之间的 温度范围称为转变区或反常区碧 n,（2）玻璃的热应力,玻璃中的应力一般分为三类：热应力、结构应力、机械应力玻璃中由于存在温度差而产生的应力称为热应力，按存在特点,分为:暂时应力、永久应力1） 暂时应力:玻璃温度低于应变点时处于弹性变形温度范围，当 加热或冷却玻璃时，由于温度梯度的存在而产生热应力，当温 度梯度消失应力也随之消失它与热膨胀系数、导热系数、厚 度和加热（冷却）速度等有关 2） 永久应力:玻璃温度高于应变点时，从粘弹形状态冷却下来时, 由于温度梯度的存在而产生热应力，当温度梯度消失时仍保留 在玻璃中的应力称为永久应力，又称为残余应力3)玻璃物理钢化的原理,物理钢化的原理就是形成永久应力的过程。

玻璃在加热炉内按一定升温速度加热到低于软化温度,然后将此玻璃迅速送入冷却装置，用低温高速气流进行淬 冷，玻璃外层首先收缩硬化，由于玻璃的导热系数小，这 时内部仍处于高温状态，待到玻璃内部叶开始硬化时，已,硬化的外层将阻止内层的收缩，从而使先硬化的外层产生 压应力,后硬化的内层产生张应力由于玻璃表面层存在,压应力，当外力作用于该表面时，首先必须抵消这部分压 应力，这就大大提高玻璃的机械强度，经过这样物理处理,张应力 压应力,(a),h +,(c),(a)钢化玻璃的应,力分布;,(b)退火玻璃受力,时应力分布;,(c)钢化玻璃受,力时应力分布; S玻璃厚度,3.2物理钢化玻璃的生产工艺,(D物理钢化法的生产工艺流程,to,原板的切裁,(2)物理钢化工艺制度的确定 炉壁温度的确定,玻璃对不同波长热射线具有不同的吸收能力,热源温度、波长及玻璃的吸收,平板玻璃的钢化温度一般都在630-750笆，因此，炉壁 温度选择在750.850笆范围内是合适的，它的热辐射波长 对玻璃是部分吸收，有利于玻璃内外层的均匀加热钢化温度的确定 常用以下两种方法来确定玻璃的钢化温度 1 )应用经验公式确定：,Tc=Tg+80,式中：Tc,钢化温度,Tg玻璃的转变温度，以理论计算来确定。

2 )以玻璃粘度为107 5pa.s时的温度为钢化温度炉子温度的确定,常用下式计算确定:,I o g (TvTc)=ct+log (TvTr) 式中:L炉子温度；Tr室温；Tc玻璃钢化温度； t加热时间；C与玻璃组成,厚度有关的常数电炉的宽度 选择炉膛竟度应考虑玻璃能否均匀加热其与玻璃和 辐射元件之间的距离、玻璃和炉膛砖之间的距离密切相 关此外，为使玻璃均匀受热，炉子上下前后可采用分 区调节风冷时间,玻璃的过度冷却是使玻璃产生翘曲,的原因之一另外，为节约电能，应,采用两段冷却法，即先急冷后缓冷， 通常急冷15s后，玻璃表面温度已降,o)oo o O 0)0 5 O 5 O 5 O 姑 3 4 1 5 5 6 6 P袈购同褂,50O 1 o O 卜 1 5,表面温度, 温差,5 10 15 20 25 30,冷却时间(s),到50(rc以下，此时已不会再增加钢,化强度，所以可以缓冷(如图所示)O,(3)影响热钢化的因素,玻璃的淬火温度及玻璃厚度,ae目)X0/羊辜,玻璃钢化度与淬火温度、玻璃厚度关系,n wre rnrw. Eiwi . 一一L_M,n nra eitowbe n nn wwc mm-.,m wow*,IWI,冷却介质的对流传热速率,00 5 2,0001500 2 1,孚基,O 00,1500 50O,相对导热系数,600 700 8 800,初始温度ToCC),4 3 2 (un、unu)寻弱ME,20 30 40 50 60 70 喷喷与玻璃间距* (mm),玻璃钢化度与风压、喷 嘴与玻璃间距关系,玻璃钢化度与淬火温 度、传热速度关系,玻璃组成,凡是能增加玻璃热膨胀系数的氧化物都能增加玻璃的钢,化度。

200,600,00 4 *,500,1 水表玻璃,2铅玻璃,3囱坡增 4含碱玻璃,5硼硅酸盐玻璃,lili,6低碱玻璃,7错玻,400,600 700 800 900 淬火温度t (C),K钢化玻璃的性能,1. 具有较高的机械强度 -抗冲击强度是普通退火玻璃的35倍； -抗弯强度是普通平板玻璃的45倍； -挠度比普通退火玻璃大34倍 2. 钢化玻璃的热稳定性 -热稳定性：指玻璃能承受温度的剧烈变化而不破 坏的性能钢化玻璃的使用温度范围：-40350C可承受温度 的剧变范围：250350笆而一般玻璃只有 70100C ） 将钢化玻璃放置到0C环境保温后，浇上熔融铅液 （327.5 C ）不会破裂钢化玻璃与普通玻璃的性能比较,种类,普通平板玻璃,钢化玻璃,厚度,钢球撞击强度（Pa）,0.6,8.5,8.5,抗弯强度（Pa）,7.35 X107 6.37 X107 5.9 X107 1.4 X108 1.4 X108 1.4 X108,9,3.钢化玻璃的安全性能 -由于钢化玻璃的张应力存在于玻璃的内层，当玻璃破裂 时，在外层压应力的保护下，玻璃碎片呈类似蜂窝状的 钝角颗粒，不易伤人安全玻璃）,4.钢化玻璃的自爆“特性, “自爆”是指钢化玻璃在无外力作用下发生的自身炸裂。

主要原因是钢化中存在非玻璃体杂质而造成的应力集中,当应力超过玻璃的承受极限时玻璃就会破裂自爆的原因主要有:含有硫化镣颗粒，含有结石气泡等 缺陷（特别是它们在张应力层时）、表面损伤、安装时 存在预应力,热应力等IIIH,自爆的主要原因：NiS晶体0. 06mm）变相后体积增大， 导致局部应力平衡破坏； 自爆的的不可预知性：现有浮法玻璃生产线仅能检测出,0.2nm的杂质粒，因此无法检测出NiS的存在;,=,5,自爆概率：目前尚无任何标准明确给出数值，根据统计 每四吨玻璃存在一粒NiS,按厚度6皿面积02计相当于 0.3%.国际行业一般认同0.3-0. 8%,与玻璃尺寸有关;,关于自爆率的标准值,内外目前无标准值rrr,德饰 教蕈普昱晋尊源利生既刨罚ZL 皇印新盈部一牛I囹舅印新弛奇幽去.,以,利豺瞬圈楸殊. 9,翡刑旱民帝四,早因坚举：次会翡利噩一 期 时鼬窿,翠跆蚀,利轴誓：冰球利专手.乙 SI研昙,喜码西对$ ,妻削彖 听缝固凑灯姗茸以国：次曲甜钮国 1,彰旦我翼叔五次迷*即鼬莪*欧,WMKW6S 注,长方形平面钢化玻璃边长允许偏差 单位:mm,19 供需双方商定,外观质量,缺陷名称,说明,允许缺陷数,每片玻璃每米边长上允许有长度不 超过10mm,自玻璃边部向玻璃 板表面延伸深度不超过2mm,自 板面向玻璃厚度延伸深度不超 过厚度1/3的爆边个数,划伤,宽度在0. 1mm以下的轻微划伤，每 平方米面积内允许存在条数 宽度大于0.lmm的划伤，每平方米 面积内允许存在条数,长度W 100mm时 4条 宽度0. 长度W 100mm时 4条,夹钳印 夹钳印与玻璃边缘的距离W20mm,边部变形量W2mni,裂纹、缺角,不允许存在,5.1尺寸及外观要求,弯曲度,弓形弯曲度（W0 3%） 将试样在室温下放置4h以上，并在其长边的1/4处垫2块垫块。

用直尺 或金属线水平紧贴制品的两边或对角线方向，用塞尺测量直线边与玻 璃之间的间隙，并以弧的高度与弦的长度之比的百分率表示弓形弯曲 度波形弯曲度（W0.2%）,用一直尺或金属线沿平行玻璃边缘25mm方向进行测量，测量长度,300mm用塞尺测得波谷或波峰的高，并除以300mm后的百分率表,示波形弯曲度5.2安全性能要求,抗冲击性 -试样与制品同厚度、同种类的,且与制品在同一工艺条件 下制造的尺寸为61 Omm (-0mm , +5mm ) x 610mm (-0mm , +5mm ) 使用直径为63.5mm (质量约1040g )表面光滑的钢球放 在艮后离试样表面1000mm的高度,使其百由卞落冲击点 在距糖祥申心25mm白勺范围内 抗冲击性技术要求:6块样品经试验，试样破坏数不超过 1块为合格，多于或等于3块为不合格，破坏数为2块时, 再另取6块(进行第二次试验),试样必须全部不破坏为 合格；,1111,mm nnnwv mraiaia,5.2安全性能要求,碎片状态 -在试样的最长边中心线上距离周边20mm左右的位置, 用尖端曲率半径为0.2mm0.05的冲头破碎试样，保 留碎片图案的措施应在冲击10s后开始并在冲击后 3min内结束。

碎片计数时，应除去距离冲击点半径 80mm以外以及距玻璃边缘或钻孔边缘25mm范围内 的部分从图案中选择碎片最大的部分,在这部分中 用50mm x50mm的计数框内的碎片数，每个碎片内 不能有贯穿的裂纹存在，横跨计数框边缘的碎片按 1 /2个碎片计算5011UU 3,50mm,80 nnik,V,最少允许碎片数,取4块玻璃试样进行试验，每块试样在任何50mm X 50mm区域内的最 少碎片数必须满足上表要求允许少量长条形碎片，其长度不超过75mmo,5.2安全性能要求,散弹。