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      分析引起特種鋼化玻璃彎曲的原因

      分析引起特種鋼化玻璃彎曲的原因

      發(fā)布日期:2019-12-12 作者: 點(diǎn)擊:

      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。


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        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。


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