分析引起特種鋼化玻璃彎曲的原因

特種鋼化玻璃其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃，為提高特種鋼化玻璃的強(qiáng)度，通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，特種鋼化玻璃承受外力時(shí)首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。

　　特種鋼化玻璃屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃，為提高玻璃的強(qiáng)度，通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時(shí)首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。

　　特種鋼化玻璃的變形主要來(lái)自麗方面；首先是輥道的精度問(wèn)題，其次就是應(yīng)力不均勻問(wèn)題。

　　第1點(diǎn)，輥道存在問(wèn)題引起的鋼化玻璃平整度不良

　　1．1加熱輥道變形

　　通常，水平輥道鋼化爐的輥道是由熔融石英或陶瓷材料制成的，其具有很好的耐熱沖擊性和熱穩(wěn)定性，但由于有時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性可能導(dǎo)致在加熱時(shí)特別是高溫下產(chǎn)生熱變形。輥道的熱變形必然引起輥道的彎曲，也必然引起在其表面運(yùn)動(dòng)的玻璃產(chǎn)生變形。

　　1．2輥道被磨損

　　輥道經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地使用和反復(fù)的清理，必然導(dǎo)致輥道的磨損，特別是在清理輥道上粘接的比較牢固的雜質(zhì)時(shí)，通常都使用打磨的方法進(jìn)行清理，長(zhǎng)期的使用和多次的清理會(huì)導(dǎo)致輥道磨失不均，一方面在同一輥道上出現(xiàn)粗細(xì)不均或出現(xiàn)偏心，另一方面輥道與輥道之間有時(shí)由于不同時(shí)更換卻同時(shí)使用，粗細(xì)不均的新舊輥道或磨損程度不同的輥道同時(shí)使用也會(huì)導(dǎo)致輥道粗細(xì)不均。以上結(jié)果的出現(xiàn)將導(dǎo)致輥道運(yùn)行表面的不平，玻璃在這種不平的輥道上被加熱到軟化溫度并在不平的輥道上進(jìn)行傳動(dòng)，軟化的玻璃肯定會(huì)出現(xiàn)變形，玻璃這種變形保留到玻璃被增強(qiáng)以后會(huì)使鋼化后的玻璃產(chǎn)生變形。

　　1．3風(fēng)柵輥道變形

　　玻璃在加熱爐加熱后迅速被傳遞到風(fēng)柵輥道上，此時(shí)玻璃仍處于軟化狀態(tài)，風(fēng)柵輥道如果變形必然影響玻璃的平整度，而容易使風(fēng)柵輥道變形的原因主要有兩種：一是傳動(dòng)輥道彎曲，二是輥道表面的隔熱材料缺損。

　　第2點(diǎn)，由于加熱溫度不均引起的熱變形

　　2．1玻璃在加熱時(shí)上下表面存在溫差

　　當(dāng)玻璃被傳遞到加熱輥道上時(shí)，玻璃的下表面與輥道接觸，加熱輥道直接以傳導(dǎo)的方式與玻璃進(jìn)行熱交換，玻璃的上表面則是通過(guò)熱輻射的方式加熱玻璃的上表面，下表面的傳熱速度高于上表面的傳熱速度，當(dāng)不采取熱平衡輔助加熱時(shí)，玻璃的上表面溫度低于下表面的溫度，而在開(kāi)始加熱時(shí)玻璃是典型的彈性體，玻璃的熱膨脹系數(shù)又比較高(玻璃的線膨脹系數(shù)為9×10／。C)，由于下表面溫度高于上表面溫度，下表面的膨脹速度高于上表面，使玻璃向上彎曲即玻璃周邊翹離輥道，形成玻璃中間被加熱且只有中間被輥道支撐，當(dāng)玻璃被繼續(xù)加熱時(shí)與輥道接觸的位置首先達(dá)到軟化溫度并承受玻璃的全部重量，玻璃的中間部位會(huì)發(fā)生“流動(dòng)”變形，中問(wèn)部位變薄導(dǎo)致出現(xiàn)輥道印痕甚至是光學(xué)變形，另一方面當(dāng)玻璃全部被加熱到軟化溫度后玻璃展平，但溫差并未消失，這種帶有溫差的玻璃被均勻冷卻到室溫時(shí)玻璃熱面的收縮大于冷面的收縮而形成向熱面的彎曲。

　　2．2中間和邊部存在溫差引起玻璃變形

　　玻璃在加熱爐內(nèi)加熱時(shí)，如果玻璃的中部溫度高于邊部溫度，玻璃在冷卻過(guò)程中，熱的中間部位收縮大于冷的邊部收縮，玻璃被冷卻到室溫且溫差消失時(shí)，玻璃的邊部尺寸就會(huì)大于中間尺寸，在玻璃的邊部形成較大的壓縮應(yīng)力，為平衡這種不均勻的應(yīng)力玻璃呈現(xiàn)馬鞍型形狀。同樣，一塊玻璃在加熱爐內(nèi)被加熱，如果延平面的溫度分布是邊部高于中部，玻璃在冷卻過(guò)程中，較熱的玻璃邊部收縮量大于較冷的中間部位收縮量，玻璃被冷卻到室溫且溫差消失時(shí)，玻璃的中間尺寸就會(huì)大于邊部尺寸，在玻璃的邊部形成較大的張應(yīng)力狀態(tài)，為平衡這種不均勻的應(yīng)力玻璃呈現(xiàn)鍋形狀態(tài)且這種狀態(tài)是雙向的，即玻璃中間的凸出會(huì)向兩個(gè)方向改變。

　　2．3隨機(jī)的溫度分布不均

　　以上兩種溫度分布不均主要是由于操作不當(dāng)引起的，隨機(jī)的溫度分布不均可能由于設(shè)備狀態(tài)不良引起的，鋼化爐的加熱絲有局部的損壞、溫度傳感器的位置發(fā)生改變或失真、玻璃在輥道上的碼放不合理等均會(huì)使玻璃受熱不均，這種隨機(jī)的溫度分布不均將導(dǎo)致玻璃平面方向上在加熱時(shí)產(chǎn)生不均勻的溫度分布，玻璃在冷卻收縮時(shí)不同的區(qū)域發(fā)生不規(guī)則的和沒(méi)有規(guī)律的收縮將導(dǎo)致玻璃平整度不良。

　　第3點(diǎn)，冷卻不均引起的熱變形

　　眾所周知，玻璃加熱到軟化點(diǎn)之后被迅速冷卻，在玻璃的表面產(chǎn)生足夠的壓應(yīng)力，在玻璃的內(nèi)部產(chǎn)生與壓應(yīng)力相平衡的張應(yīng)力的過(guò)程就是玻璃的鋼化，鋼化后的玻璃在受到外力作用時(shí)首先釋放壓應(yīng)力，然后再在玻璃表面產(chǎn)生張應(yīng)力從而使鋼化玻璃的強(qiáng)度高于普通玻璃。鋼化玻璃是存在應(yīng)力的玻璃，在玻璃內(nèi)部應(yīng)力不平衡時(shí)也會(huì)產(chǎn)生變形：當(dāng)上表面的壓應(yīng)力大于下表面的壓應(yīng)力時(shí)為平衡應(yīng)力玻璃向下彎曲，同樣，當(dāng)下表面的壓應(yīng)力大于上表面的壓應(yīng)力時(shí)為平衡應(yīng)力玻璃向上彎曲，玻璃在冷卻過(guò)程中由于上下兩表面冷卻速度不均，冷卻速度快的表面產(chǎn)生的應(yīng)力大于冷卻速度慢的表面。