鋼化玻璃生產所用玻璃的質量應符合相應產品標準的要求。對於有特殊要求的，用於生產鋼化玻璃的玻璃質量應由供需雙方共同決定。

鋼化玻璃的產品標準為《建築用安全玻璃第2部分：鋼化玻璃》 (GB 15763)。2—2005年)。

尺寸和允許偏差。平面鋼化玻璃的總尺寸應使用鋼直尺或鋼捲尺測量，最小刻度為1毫米。厚度應使用外徑千分尺在離玻璃板15毫米範圍內的四邊中點處測量。測量結果的算術平均值應為厚度值。

1)矩形平面鋼化玻璃邊長的允許偏差應符合表3-14的規定。

2)矩形平面鋼化玻璃的對角線差應符合表3-15的規定。

鋼化玻璃的允許厚度偏差應符合表3-16的規定。

外觀質量。鋼化玻璃的外觀質量應符合表3-17的要求。

彎曲度。平面鋼化玻璃的彎曲度，弓形不超過0.3%，波浪形不超過0.2%。

圖3-12弓形和波形彎曲度表示弓形變形；

2-玻璃邊長或對角線長度；3 a波形變形；4 _-300毫米

在測量平面鋼化玻璃的彎曲度之前，測試樣品應在室溫下放置4

超過小時后，在測量過程中垂直放置樣品，並在其長邊的1/4處放置2個墊塊。然後，將鋼尺或金屬線水平地附着在產品的兩側或對角線方向上，然後使用測隙規測量直線邊緣和玻璃之間的間隙，彎曲時的彎曲度表示為弧高與弦長之比的百分比。對於局部波形測量，使用鋼尺或金屬線沿平行於玻璃邊緣的25毫米方向測量，長度為300毫米。用測隙規測量波谷或波峰的高度，然後除以300毫米后的百分比來表示波浪曲率(圖3-12)。

抗衝擊性。鋼化玻璃的抗衝擊性要求測試6塊鋼化玻璃。破損樣品數量不超過1件，為合格；如果超過或等於3件，則為不合格。當損壞數量為2件時，應再取6件進行測試，所有樣品必須合格且無損壞。

在試驗過程中，在常溫條件下，取相同的厚度，相同的種類和尺寸，在相同的工藝條件下生產的610毫米(0毫米，5毫米)610毫米(0毫米)。

5毫米)平板鋼化玻璃分別放置在試驗裝置上，衝擊面保持水平。然後，一個直徑為63的鋼球。5毫米(質量：1040克),使用光滑表面將衝擊玻璃樣品直接放在樣品1000毫米上方，衝擊點應在樣品中心25毫米範圍內。

碎片狀態。取四個玻璃樣品進行測試。每個樣品的任何50毫米50毫米區域的碎片的最小數量必須滿足表3-18的要求，並且允許有少量細長碎片，長度不超過75毫米

在試驗過程中，鋼化玻璃樣品應自由地放置在試驗台上，玻璃的外圍邊緣應用透明膠帶紙或其他方法加以約束，以防止玻璃碎片飛濺。在樣品最長邊的中心線上，距離周邊約20的位置，使用尖端

曲率半徑為0的小鎚子或沖頭。2mm 0。05毫米會撞擊破壞樣品。然後，應進行碎片計數。在計數過程中，應移除距離衝擊點半徑80毫米和距離玻璃邊緣或鑽孔25毫米的零件。從其餘部分中選擇片段最大的部分。在這部分中，用50毫米50毫米的盒子計算框架計算碎片的數量。每個碎片中不能存在穿透裂紋。穿過計數幀邊緣的片段被計算為1/2個片段。

表面應力。鋼化玻璃的表面應力不應小於90兆帕。表面應力測量如圖3-13 (a)所示。在距離長邊100毫米處，畫出兩條平行於長邊的平行線，並在4點處與對角線相交。這4個點和produ的幾何中心點

抗熱震性。鋼化玻璃應能耐受200的溫差而不損壞。抗熱震性的測量是將一個3003.8毫米的鋼化玻璃樣品放在2002的烘箱中超過4小時。取出樣品后，應立即將樣品直接浸入0的冰水混合物中。應確保超過1/3的樣品高度可浸入水中。5分鐘后，觀察玻璃是否損壞。玻璃表面和邊緣的鱗片狀剝落不被視為損壞。

鋼化玻璃的性能

鋼化玻璃的優點。

高強度。鋼化玻璃的抗壓強度、抗衝擊性能和抗彎強度可達4？5

拉伸應力壓縮應力

圖3-14玻璃應力分布圖

時代周刊。當普通玻璃在負載下彎曲時，上表面層受到壓縮應力，而下錶面層受到拉伸壓力。玻璃的抗拉強度相對較低。如果抗拉強度超過抗拉強度，玻璃就會破裂。普通玻璃的強度相對較低。當鋼化玻璃被加載時，其最大拉應力不像普通玻璃那樣位於玻璃表面，而是位於鋼化玻璃板的中心，因此鋼化玻璃在相同的載荷下不會開裂。

如圖3-14所示，圖(a)是鋼化玻璃的應力分布圖，壓縮應力分佈在玻璃表面，拉伸應力分佈在玻璃中間。圖(b)是通用玻璃在負載下的應力分布圖。圖(c)是

m

負載下鋼化玻璃的應力分布圖。當玻璃受到壓縮應力時，內部拉伸應力抵消了部分壓縮應力。表3-19显示了單一鋼化玻璃和普通玻璃的抗風壓性能比較。

良好的熱穩定性。鋼化玻璃能承受巨大的溫差而不損壞，其抵抗溫差劇烈變化的能力是同等厚度普通浮法玻璃的3倍，一般能承受220？250攝氏度的溫差變化，而普通玻璃只能承受70攝氏度？1 (8)攝氏度，因此對防止熱裂有明顯效果。在500火焰溫度的影響下，鋼化玻璃的耐火時間為5？8分鐘，而普通玻璃的耐火時間小於1分鐘。

安全性高。鋼化玻璃在受到強烈破壞后迅速呈現微小的鈍角顆粒，最大限度地保證了人身安全。因此，主要用於室內裝飾、高層幕牆和建築中的門窗玻璃。

鋼化之所以能使玻璃具有安全性能，是因為鋼化后，玻璃表面形成壓力，內部形成拉應力，提高了玻璃表面的抗拉強度。這種玻璃處於內部拉伸和外部壓縮的應力狀態。一旦發生局部損壞，應力將被釋放，玻璃將被打碎成無數小塊。這些小碎片沒有鋒利的邊緣，不容易傷人(圖3-15)。普通玻璃破碎時，是尖銳的大片狀碎片，容易對人體造成嚴重傷害(圖3- 16)。

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影響中空玻璃質量問題的分析

1)鋼化玻璃不能再切割加工。玻璃只能在回火前加工成所需的形狀，然後再進行回火。

2)雖然鋼化玻璃的強度比普通玻璃大，但當溫差變化較大時，鋼化玻璃有自爆的可能，而普通玻璃沒有自爆的可能。

辨別鋼化玻璃。玻璃鋼化后，由於鋼化過程中加熱和冷卻不均勻，玻璃表面會出現不同的應力分佈。根據光彈性理論，玻璃中應力的存在會導致光的雙折射。偏振光可以觀察到光的雙折射。鋼化玻璃置於偏振光下，可以觀察到玻璃面板不同區域的顏色和色調變化，這就是人們通常所說的鋼化玻璃的應力點。陽光中存在具有特定成分的偏振光，偏振光的強度受天氣和陽光入射角的影響。當通過偏光玻璃觀察鋼化玻璃時，或者從與垂直方向成較大角度觀察鋼化玻璃時，鋼化玻璃的應力點會更明顯

主要玻璃材料石英砂或砂岩含有鎳，燃料和輔助材料含有硫。在玻璃生產過程中，14.8？1500攝氏度的高溫熔爐燃燒熔化，形成硫化鎳結石。當溫度超過1000時，硫化鎳結石以液滴的形式隨機分佈在熔融玻璃中。當溫度下降到797時，這些小液滴結晶並固化，硫化鎳在高溫狀態下處於鉻鎳合金晶相(六方晶體)。當溫度繼續下降到379時，結晶相變為p-NiS(立方晶系)的低溫狀態，伴隨着2%？4%的體積膨脹會導致玻璃中出現微裂紋，從而隱藏可能導致鋼化玻璃自爆的隱患。晶體相變的速度取決於不同組分(包括Ni7S6、NiS、NiSl)的百分比含量。Ol)存在於硫化鎳顆粒中，並且還取決於環境溫度。如果硫化鎳的相變沒有完全轉化，即使在自然儲存和正常使用的溫度條件下，該過程也將繼續，但速度非常低。

典型的NiS誘導爆炸碎片如圖3-17所示。玻璃碎片呈放射狀分佈。輻射中心有兩片形狀像蝴蝶翅膀的玻璃，通常被稱為“蝴蝶斑點”。NiS石位於兩個“蝴蝶點”的界面上，如圖3-18所示。圖3-19是自爆炸后從玻璃碎片中提取的NiS石的掃描电子顯微鏡照片，表面不平整。

當玻璃被回火和加熱時，玻璃內核的溫度約為620，

圖3-19 NIS石的掃描電鏡照片

在高溫下，所有硫化鎳都處於“NiS”相。隨後，玻璃在空氣格柵中快速冷卻，玻璃中的硫化鎳在379下發生相變。與浮動退火窯不同，回火淬火時間非常短，轉換為低溫狀態P-NIS為時已晚，高溫狀態硫化鎳A相在玻璃中“凍結”。快速淬火使玻璃變得堅韌，並在外部壓力和內部張力的作用下形成均勻的應力平衡體。在鋼化玻璃中，硫化鎳的相變是低速連續進行的，體積不斷膨脹，從而增加了對周圍玻璃的作用力。鋼化玻璃板芯本身是一個拉應力層，

當拉伸應力層中的硫化鎳發生相變時，其體積膨脹並形成拉伸應力。這兩種拉應力疊加在一起，足以觸發鋼化玻璃的破裂，即自爆。

有三種常見的方法可以減少這種爆炸：

當玻璃被回火時，使用含有較少硫化鎳石頭的原始板材，即使用高質量的原始板材。

避免鋼化玻璃承受過大的壓力。

均質化鋼化玻璃。

進一步的實驗表明，對於表面壓應力為100兆帕的鋼化玻璃，內部拉應力約為45兆帕。此時，任何直徑大於.的硫化鎳拉伸應力層中的6mm能引起自爆。此外，根據自爆研究的統計分析，95%以上的自爆是由粒徑分佈為0.04？硫化鎳在0.65 mm之間引發。根據材料斷裂力學計算，硫化鎳誘發自爆的平均粒徑為0 .2mm。

國外研究表明，硫化鎳一般位於玻璃的拉應力區，大部分集中在板芯的高拉應力區。壓應力區的鎳不會引起自爆。鋼化玻璃的內應力越大，硫化鎳石的臨界直徑越小。能引起自爆的NiS顆粒越多，自爆率相應越高。

如上所述，回火應力越大，硫化鎳結石的臨界半徑越小，導致自爆的結石就越多。顯然，回火應力應控制在適當的範圍內。這不僅可以保證回火碎片的粒度符合相關標準，還可以避免高應力造成的不必要的自爆風險。平面應力(鋼化均勻性)應盡可能小，這不僅降低了自爆的風險，還提高了鋼化玻璃的平整度。

(2)鋼化玻璃的檢驗。

1)目前，方法和在

GASP應力計將激光束導向玻璃表面，並在表面附近的薄層中沿平行於玻璃表面的方向行進一小段距離。應力雙折射導致激光束干涉。應力值可以通過測量干涉條紋的傾角來計算。

NsR應力計可用於測量化學鋼化玻璃，但操作要求高，不易掌握，測量精度相對較低。GASP應力計工作可靠，精度高，易於檢驗，但缺點是價格昂貴。

2)回火均勻性是指同一塊玻璃不同區域的應力一致性(圖3-20)。可以測量由同一塊玻璃平面的不同部分的不一致的加熱溫度和冷卻強度引起的平面應力。該應力疊加在厚度應力上，這增加了在一些區域中3-200應力計下回火均勻性的視覺圖像中的拉伸應力，導致臨界直徑值降低。最後

導致自爆率增加。

對於圖3-20所示的兩個回火應力圖，左圖更差，右圖更好。

回火均勻性(平面應力)的測量相對簡單，可以通過使用平面透射偏振光進行定性分析。然而，為了進行定量分析，必須使用定量應力分析方法？一般情況下，常用分析儀的旋轉法來測量應力消除補償角，根據該角度可以方便地計算出應力值。

鋼化玻璃的均勻處理。鋼化玻璃的二次熱處理過程通常稱為均勻化處理或噴砂處理。均勻處理通常被認為是徹底解決內爆問題的無效方法。鋼化玻璃再加熱到280左右並保溫一段時間，這樣硫化鎳就可以在玻璃出廠前完成晶相轉變，將來可能爆炸的玻璃可以在工廠里提前破碎。這種先回火后熱處理的方法在國外被稱為“熱浸試驗”，簡稱HST。我國通常將其翻譯為“均質化處理”，也就是通常所說的“爆炸處理”。

原則上，均質化處理似乎非常簡單。許多製造商並不重視它，認為他們可以選擇購買甚至製造自己的均質機。事實上，情況並非如此。玻璃中的硫化鎳夾雜物通常是非化學計量的化合物，並含有不同比例的其他元素。相變速度高度依賴於溫度範圍。結果表明，280時的相變速率比250時高100倍，因此有必要確保熔爐中的每個玻璃都經歷相同的溫度範圍。否則，一方面，一些玻璃的溫度太高，這將導致硫化鎳的反相轉變；另一方面，低溫玻璃由於保溫時間不足，硫化鎳的相變不完全。兩種情況都導致無效的均質化處理。研究人員測試了幾個均質爐的溫度系統，發現最好的進口爐也有30以上的溫差，許多國產爐的溫差甚至超過55.這可能解釋了為什麼在均質化玻璃中仍會發生許多自毀現象。

280

圖3-21均質化過程的典型曲線，工廠溫度坐標(攝氏度)；時間坐標(h)；1…第一塊玻璃的溫度曲線達到28CTC2米厚的玻璃片的溫度曲線達到280；“加熱階段；心臟保溫階段；冷卻階段；C/環境溫度(溫度上升的初始階段)

1)均勻處理過程。均勻處理過程包括升溫、保溫和降溫三個階段(圖3-21)。

變暖階段。加熱階段從所有玻璃的環境溫度開始，到最後一塊玻璃的表面溫度達到280時結束.在加熱階段，爐內溫度可能超過320，但玻璃表面溫度不能超過320，玻璃表面溫度超過300的時間應盡可能縮短。

保溫階段。當所有玻璃的表面溫度達到28 C時，保溫階段開始，保溫時間至少為2小時。tem

同質爐。同質爐必須使用強制對流加熱來加熱玻璃。對流加熱通過熱空氣加熱玻璃。加熱元件設置在空氣導管中。空氣在空氣管道中被加熱，然後進入熔爐。這種加熱方法可以避免組件直接輻射加熱玻璃，導致玻璃局部過熱。

對流加熱的效果取決於爐內熱空氣的循環路徑，因此，均勻爐內的氣體循環必須通過精細中心設計。總的原則是使爐內的氣流盡可能平穩和均勻。即使玻璃碎了，碎片也不會阻塞氣流通道。

只有當所有玻璃的溫度達到至少280並且溫度保持至少2小時時，均化處理才能達到令人滿意的結果。然而，在日常生產中，爐溫的控制只能基於爐內的空氣溫度。因此，必須對每個熔爐進行校準測試，以找出熔爐中玻璃溫度和空氣溫度之間的關係。爐內必須有足夠的溫度測量點，以滿足處理過程的需要。

玻璃的擺放方式。均化爐中的玻璃板是熱空氣的對流通道，玻璃的堆積方式對均化處理的質量至關重要。

首先，玻璃的堆疊方嚮應與氣流方向一致，不妨礙氣流，玻璃可以垂直支撐(圖3-22)。不得使用外力來固定或夾緊玻璃。玻璃應處於自由支撐狀態。垂直支撐可以是絕對垂直的，或者是與絕對垂直方向夾角小於15度的角支撐。

圖3-23玻璃的垂直支撐和墊片

第二，玻璃板之間的間隙必須足夠大，使得隔板不能阻擋空氣通道，並且玻璃板之間必須有至少20毫米的間隙，如圖3-23所示，並且玻璃板不能彼此直接接觸。當玻璃尺寸變化很大時，或者帶孔和/或凹槽的玻璃放置在同一支架上時，玻璃間距應增加，以防止玻璃破裂。

均勻溫度系統。均勻化處理的溫度系統也是決定均勻化質量的決定性因素。德國標準DIN 18516的1990版一般規定，均質爐的平均爐溫為29010，保溫時間可達8小時。實踐證明，按此標準均化的玻璃自爆率仍然很高，效果並不理想。因此，根據1994年以來的大量研究成果，2000年新歐洲標準的討論稿將把規定改為：均質爐中玻璃的溫度應保持在290102小時。多年積累的數據分析表明，嚴格按照新標準處理的玻璃隨後自爆的概率低於0.01。這一概率的意義在於，每10，000平方米的玻璃，一年內再次自爆的概率不到1%。因此，鋼化玻璃可以自信地稱為“安全玻璃”。

均質鋼化玻璃的質量要求。

彎曲強度(四點彎曲法)。在95%的置信區間和5%的破損概率下，均質鋼化玻璃的彎曲強度應符合表3-20的規定。

均質鋼化玻璃的其他質量要求與鋼化玻璃相同。

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