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钢化玻璃的爆开问题受什么影响LOW-E玻璃的生产方法

发布时间:2022-06-14 18:02:34 阅读: 来源:研磨机厂家
钢化玻璃的爆开问题受什么影响LOW-E玻璃的生产方法

玻璃拥有良好的透过、透光性能,化学稳定性较高,并且可以根据不同加工方法来获得较强的机械强度与保温隔热效果,甚至能够使玻璃自主变色,隔绝过强的光线,因此常用于各行各业,满足不同的需求。接下来请看钢化玻璃爆开会受到哪些因素影响,以及LowE玻璃是如何生产的,增进了解。

一、钢化玻璃的爆开问题受什么影响

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爆开,根据行业经验,普通钢化玻璃的爆开率在1~3‰左右。爆开是钢化玻璃固有的特性之一。

扩大产生爆开的原因很多,简单地归纳以下几种:

①玻璃质量缺点的影响

A、玻璃中有结石、杂质,气泡: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。玻璃钢化后结石周围裂纹区域的应力集中成倍地增加。当结石膨胀系数小于玻璃,结石周围的切向应力处于受拉状态。伴随结石而存在的裂纹扩展较易发生。

B、玻璃中含有硫化镍结晶物

硫化镍夹杂物一般以结晶的小球体存在,直径在0.1—2㎜。外表呈金属状,这些杂夹物是Ni3S2,Ni7S6和Ni—XS,其中X=0—0。07。只有Ni1—XS相是造成钢化玻璃自发炸碎的主要原因。

已知理论上的NIS在379。C时有一相变过程,从高温状态的α—NiS六方晶系转变为低温状态β—NiS三方晶系过程中,伴随出现2.38%的体积膨胀。这一结构在室温时保存下来。如果以后玻璃受热就可能迅速出现α—β态转变。如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的内部,则体积膨胀会引起自发炸裂。如果室温时存在a—NIS,经过数年、数月也会慢慢转变到β态,在这一相变过程中体积缓慢加大未必造成内部破裂。

C、玻璃表面因加工过程或操作不当造成有划痕、炸口、深爆边等缺点,易造成应力集中或导致钢化玻璃爆开。

②钢化玻璃中应力分布不均匀、偏移

玻璃在加热或冷却时沿玻璃厚度方向产生的温度梯度不均匀、不对称。使钢化制品有爆开的趋向,有的在激冷时就产生“风爆”。如果张应力区偏移到制品的某一边或者偏移到表面则钢化玻璃形成爆开。

③钢化程度的影响,实验证明,当钢化程度提高到1级/cm时爆开数达20%~25%。由此可见应力越大钢化程度越高,爆开量也越大。

二、LOWE玻璃的生产方法

目前的两种LowE玻璃生产方法

在线高温热解沉积法:

在线高温热解沉积法"LowE"玻璃在美国有多家公司的产品.如PPG公司的Surgate200,福特公司的SunglasH.R"P".这些产品是在浮法玻璃冷却工艺过程中完成的.液体金属或金属粉沫直接喷射到热玻璃表面上,随着玻璃的冷却,金属膜层成为玻璃的一部分.固此,该膜层坚硬耐用.这种方法生产的"LowE"玻璃具有许多优点:它可以热弯,钢化,不必在中空状态下使用,可以长期储存.它的缺点是热学性能比较差.除非膜层非常厚,否则其"u"值只是溅射法"LowE"镀膜玻璃的一半.如果想通过增加膜厚来改善其热学性能,那么其透明性就非常差.

离线真空溅射法

离线法生产LowE玻璃,是目前全部上普遍采用真空磁控溅射镀膜技术.用溅射法可以生产"LowE"玻璃的厂家及产品有北美的英特佩公司的"LnplusNetetralR",PPG公司的Sungatel00,福特公司的SunglasHRS等.和高温热解沉积法不同,溅射法是离线的.且据玻璃传输位置的不同有水平及垂直之分.

溅射法工艺生产"LowE"玻璃,需一层纯银薄膜作为功能膜.纯银膜在二层金属氧化物膜之间.金属氧化物膜对纯银膜提供保护,且作为膜层之间的中间层增加颜色的纯度及光透射度.

垂直式生产工艺中,玻璃垂直放置在架子上,送入101帕数量级的真空环境中,通入适量的工艺气体(惰性气体Ar或反应气体O2、N2),并保持真空度稳定.将靶材Ag、Si等嵌入阴较,并在与阴较垂直的水平方向置入磁场从而构成磁控靶.以磁控靶为阴较,加上直流或交流电源,在高电压的作用下,工艺气体发生电离,形成等离子体.其中,电子在电场和磁场的共同作用下,进行高速螺旋运动,碰撞气体分子,产生更多的正离子和电子;正离子在电场的作用下,达到一定的能量后撞击阴较靶材,被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜.为了形成均匀一致的膜层,阴较靶靠近玻璃表面来回移动.为了取得多层膜,必须使用多个阴较,每一个阴较均是在玻璃表面来回移动,形成一定的膜厚.

水平法在很大程度上是和垂直法相似的.主要区别在玻璃的放置,玻璃由水平排列的轮子传输,通过阴较,玻璃通过一系列销定阀门之后,真空度也随之变化.当玻璃到达主要溅射室时,镀膜压力达到,金属阴较靶固定,玻璃移动.在玻璃通过阴较过程中,膜层形成.

目前,国产和绝大部分进口磁控溅射镀膜生产线的目标产品均是以镀制单质膜和金属膜为主的阳光控制膜玻璃.这类产品工艺相对简单,对设备的要求较低.因此,这些生产线不能满足镀制LOWE玻璃的要求.

相关概念

应力

物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力,同截面相切的称为剪应力或切应力。

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