鋼化玻璃的爆開問題受什么影響 LOW-E玻璃的生產(chǎn)方法

        玻璃擁有良好的透過、透光性能，化學穩(wěn)定性較高，并且可以根據(jù)不同加工方法來獲得較強的機械強度與保溫隔熱效果，甚至能夠使玻璃自主變色，隔絕過強的光線，因此常用于各行各業(yè)，滿足不同的需求。接下來請看鋼化玻璃爆開會受到哪些因素影響，以及Low-E玻璃是如何生產(chǎn)的，增進了解。

一、鋼化玻璃的爆開問題受什么影響

        鋼化玻璃在無直接機械外力作用下發(fā)生的自動性炸裂叫做鋼化玻璃的爆開，根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，普通鋼化玻璃的爆開率在1~3‰左右。爆開是鋼化玻璃固有的特性之一。

        擴大產(chǎn)生爆開的原因很多，簡單地歸納以下幾種：

        ①玻璃質(zhì)量缺點的影響

        A、玻璃中有結(jié)石、雜質(zhì)，氣泡：玻璃中有雜質(zhì)是鋼化玻璃的薄弱點，也是應(yīng)力集中處。特別是結(jié)石若處在鋼化玻璃的張應(yīng)力區(qū)是導致炸裂的重要因素。

        結(jié)石存在于玻璃中，與玻璃體有著不同的膨脹系數(shù)。玻璃鋼化后結(jié)石周圍裂紋區(qū)域的應(yīng)力集中成倍地增加。當結(jié)石膨脹系數(shù)小于玻璃，結(jié)石周圍的切向應(yīng)力處于受拉狀態(tài)。伴隨結(jié)石而存在的裂紋擴展較易發(fā)生。

        B、玻璃中含有硫化鎳結(jié)晶物

        硫化鎳夾雜物一般以結(jié)晶的小球體存在，直徑在0.1—2㎜。外表呈金屬狀，這些雜夾物是Ni3S2，Ni7S6和Ni—XS，其中X=0—0。07。只有Ni1—XS相是造成鋼化玻璃自發(fā)炸碎的主要原因。

        已知理論上的NIS在379。C時有一相變過程，從高溫狀態(tài)的α—NiS六方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏貭顟B(tài)β—NiS三方晶系過程中，伴隨出現(xiàn)2.38%的體積膨脹。這一結(jié)構(gòu)在室溫時保存下來。如果以后玻璃受熱就可能迅速出現(xiàn)α—β態(tài)轉(zhuǎn)變。如果這些雜物在鋼化玻璃受張應(yīng)力的內(nèi)部，則體積膨脹會引起自發(fā)炸裂。如果室溫時存在a—NIS，經(jīng)過數(shù)年、數(shù)月也會慢慢轉(zhuǎn)變到β態(tài)，在這一相變過程中體積緩慢加大未必造成內(nèi)部破裂。

        C、玻璃表面因加工過程或操作不當造成有劃痕、炸口、深爆邊等缺點，易造成應(yīng)力集中或?qū)е落摶ＡП_。

        ②鋼化玻璃中應(yīng)力分布不均勻、偏移

        玻璃在加熱或冷卻時沿玻璃厚度方向產(chǎn)生的溫度梯度不均勻、不對稱。使鋼化制品有爆開的趨向，有的在激冷時就產(chǎn)生“風爆”。如果張應(yīng)力區(qū)偏移到制品的某一邊或者偏移到表面則鋼化玻璃形成爆開。

        ③鋼化程度的影響，實驗證明，當鋼化程度提高到1級/cm時爆開數(shù)達20%~25%。由此可見應(yīng)力越大鋼化程度越高，爆開量也越大。

二、LOW-E玻璃的生產(chǎn)方法

        目前的兩種Low-E玻璃生產(chǎn)方法

        在線高溫熱解沉積法:

        在線高溫熱解沉積法"Low-E"玻璃在美國有多家公司的產(chǎn)品.如PPG公司的 Surgate200,福特公司的Sunglas H.R"P".這些產(chǎn)品是在浮法玻璃冷卻工藝過程中完成的.液體金屬或金屬粉沫直接噴射到熱玻璃表面上,隨著玻璃的冷卻,金屬膜層成為玻璃的一部分 .固此,該膜層堅硬耐用.這種方法生產(chǎn)的"Low-E"玻璃具有許多優(yōu)點:它可以熱彎,鋼化,不必在中空狀態(tài)下使用,可以長期儲存.它的缺點是熱學性能比較差 .除非膜層非常厚,否則其"u"值只是濺射法"Low-E"鍍膜玻璃的一半.如果想通過增加膜厚來改善其熱學性能,那么其透明性就非常差.

        離線真空濺射法

        離線法生產(chǎn)Low-E玻璃,是目前全部上普遍采用真空磁控濺射鍍膜技術(shù).用濺射法可以生產(chǎn)"Low-E"玻璃的廠家及產(chǎn)品有北美的英特佩公司的"LnplusNetetralR",PPG公司的Sungatel00,福特公司的SunglasHRS等 .和高溫熱解沉積法不同,濺射法是離線的.且據(jù)玻璃傳輸位置的不同有水平及垂直之分.

        濺射法工藝生產(chǎn)"Low-E"玻璃,需一層純銀薄膜作為功能膜.純銀膜在二層金屬氧化物膜之間.金屬氧化物膜對純銀膜提供保護,且作為膜層之間的中間層增加顏色的純度及光透射度.

        垂直式生產(chǎn)工藝中,玻璃垂直放置在架子上,送入10-1帕數(shù)量級的真空環(huán)境中,通入適量的工藝氣體(惰性氣體Ar或反應(yīng)氣體O2、N2),并保持真空度穩(wěn)定.將靶材Ag、Si等嵌入陰較,并在與陰較垂直的水平方向置入磁場從而構(gòu)成磁控靶.以磁控靶為陰較,加上直流或交流電源,在高電壓的作用下,工藝氣體發(fā)生電離,形成等離子體.其中,電子在電場和磁場的共同作用下,進行高速螺旋運動,碰撞氣體分子,產(chǎn)生更多的正離子和電子;正離子在電場的作用下,達到一定的能量后撞擊陰較靶材,被濺射出的靶材沉積在玻璃基片上形成薄膜.為了形成均勻一致的膜層,陰較靶靠近玻璃表面來回移動.為了取得多層膜,必須使用多個陰較,每一個陰較均是在玻璃表面來回移動,形成一定的膜厚.

        水平法在很大程度上是和垂直法相似的.主要區(qū)別在玻璃的放置,玻璃由水平排列的輪子傳輸,通過陰較,玻璃通過一系列銷定閥門之后,真空度也隨之變化.當玻璃到達主要濺射室時,鍍膜壓力達到,金屬陰較靶固定,玻璃移動.在玻璃通過陰較過程中,膜層形成.

        目前,國產(chǎn)和絕大部分進口磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線的目標產(chǎn)品均是以鍍制單質(zhì)膜和金屬膜為主的陽光控制膜玻璃.這類產(chǎn)品工藝相對簡單,對設(shè)備的要求較低.因此,這些生產(chǎn)線不能滿足鍍制LOW-E玻璃的要求.

相關(guān)概念

應(yīng)力

        物體由于外因（受力、濕度、溫度場變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并試圖使物體從變形后的位置恢復到變形前的位置。 在所考察的截面某一點單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。同截面垂直的稱為正應(yīng)力或法向應(yīng)力，同截面相切的稱為剪應(yīng)力或切應(yīng)力。