[建筑]钢化玻璃在建筑方面的应用和性质.doc

钢化玻璃的应用 专业:无机非金属材料工程 班级：0134801 学号：013408117 姓名：李亚辉 指导老师：王继娜 二零一一年六月十六日 钢化玻璃的应用 摘 要： 钢化玻璃为目前最常用的安全玻璃形式,广泛的应用于建筑、 汽车、 家装、 家电领域。 随着应用领域不断扩大， 钢化玻璃产品的市场竞争也日趋激烈， 特别是对钢化玻璃产品质量的要求也越来越高。 关键词：钢化玻璃，自爆，建筑应用，工艺， 1 前言 作为最常用的安全全玻璃的一种形式，钢化玻璃的强度是普通玻璃的4~5倍，抗折弯度是普通玻璃的3~5倍，抗冲击强度是普通玻璃的5~10倍。 另外，钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，耐急冷急热性质较之普通玻璃有2~3倍的提高，一般可承受150℃以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。 2 钢化玻璃的生产工艺 目前所生产钢化玻璃的工艺有两种：一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下，经风冷淬火法加工处理而成的物理钢化法，另一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻璃表面成分改变，使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成的化学钢化法。目前最常见和应用最广泛的是物理钢化法，以下笔者结合实际生产当中所遇到的各种问题，针对物理钢化玻璃的各种产品质量缺陷，进行了简单的总结和分析。要想实现对钢化玻璃的质量控制，我们首先必须对钢化工艺原理进行了解。物理钢化玻璃的工艺过程可以简单的概括为将玻璃加热到一定的温度，然后迅速冷却，以增加玻璃的机械性能与热稳定性。其原理是：将玻璃在加热炉内加热到低于软化温度，然后迅速送入冷却装置，用一定压力的常温气流进行淬冷，玻璃外层首先收缩硬化，由于玻璃的导热系数小，这时玻璃内部仍处于高温状态，等待玻璃内部开始硬化时，已经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，正是由于玻璃表面的这种压应力的存在，当外力作用于该表面时，首先必须抵消这部分压应力，这就大大提高了玻璃的机械强度，因此，钢化工艺的控制实际上也就是对加热工艺和冷却工艺的控制。2 玻璃钢化工艺有三个基本要求，只有满足这些基本要求才能生产出合格的产品第一，玻璃必须加热到要求的温度，玻璃表面各个部分的温度要均匀，相差不能太大，玻璃表面与中间也不能相差太大。 要控制此项主要掌握三个方面：第一，根据电炉的负载情况，选择合理的加热温度并有效的控制炉内温度。 玻璃在钢化炉的加热主要有：传导、辐射和对流，这里所说的电炉的负载不是指电炉里玻璃占有的面积， 而是指玻璃厚度加热温度与加热时间的关系，目前大部分厂家所使用的钢化电炉的加热段一般都可分为很多个很小的加热区， 每个区都可由上位计算机单独控制，在正常的情况下， 在电炉中央加热元件加热区域内总有玻璃在吸热，在电炉的这种区域内，一直有玻璃存在，这是区域性的，加热效果也是区域性的，如果电炉内某个区的热消耗超过加热效果，这个区内的温度就开始下降，这就是超负荷现象，玻璃钢化的成功与否主要决定于玻璃板温度最低的地方，一旦电炉有超负荷现象， 电炉温度就会出现下降，致使玻璃在冷却段里冷却时造成破碎。 加热温度的设定，要根据所钢化的玻璃的厚度，要钢化的玻璃越薄，温度就要越高，要钢化的玻璃越厚，温度就要越低，对于加热温度的控制，操作人员要明白电炉温度与加热时间的相互关系以及电炉温度对厚薄不同的玻璃变化值。第二，玻璃应以尽可能快的速度冷却，冷却速度取决于玻璃厚度和玻璃的其它性能，玻璃的两个面的冷却要均衡；钢化过程中冷却阶段的理想冷却介质是干燥的冷空气， 单位面积的冷却能力是确定了的，因此 5mm 玻璃所需要的冷却能力相当于6mm玻璃的两倍以上，同样12mm玻璃所需要的冷却能力只有10mm玻璃的一半以下。第三，在钢化过程中玻璃要不停的运动，玻璃表面上不能有划伤及变形留下的痕迹。这个运动包括玻璃在加热炉内的热摆运动，热摆运动是为了使玻璃表面各个部分的加热均匀；同时也包括玻璃在风冷段中的冷摆运动，冷摆运动是为了玻璃各个部分的钢化均匀，保证玻璃的碎块均匀。 3 钢化玻璃的分类 钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。平面钢化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种；曲面钢化玻璃厚度有5、6、8mm三种。 钢化玻璃按其外观质量分为：优等品、合格品两类。 钢化玻璃按碎片状态分为：? I类、Ⅱ类和Ⅲ类。 4 钢化玻璃的自爆 钢化玻璃在无直接机械外力作用下发生的自动性炸裂叫做钢化玻璃的自爆。自爆是钢化玻璃固有的特性之一。 产生片爆的原因很多，简单地归纳以下几种： ①玻璃质量缺陷的影响 A．玻璃中有结石、杂质：玻璃中有杂质是钢化玻璃的薄弱点，也是应力集中处。特别是结石若处在钢化玻璃的张应力区是导致炸裂的重要因素。 结石存在于玻璃中，与玻璃体有着不同的膨胀系数