El vidrio templado/vidrio reforzado pertenece al vidrio de seguridad. También conocido como vidrio reforzado. El vidrio templado es en realidad un tipo de vidrio pretensado. Para mejorar la resistencia del vidrio, generalmente se utilizan métodos químicos o físicos para formar tensión de compresión en la superficie del vidrio. Cuando el vidrio se somete a fuerzas externas, primero compensa la tensión superficial, mejorando así su capacidad de carga, mejorando su propia resistencia a la presión del viento, al calor y al frío, y al impacto. Preste atención a distinguirlo de la fibra de vidrio.
Característica de vidrio templado/vidrio reforzado:
Seguridad
Cuando el vidrio es dañado por fuerzas externas, los fragmentos formarán pequeñas partículas de ángulo obtuso que se asemejan a formas de panal, que es menos probable que causen daños graves al cuerpo humano.
alta resistencia
La resistencia al impacto del vidrio templado con el mismo grosor es de 3 a 5 veces mayor que la del vidrio común y la resistencia a la flexión es de 3 a 5 veces mayor que la del vidrio común.
estabilidad térmica
El vidrio templado tiene una buena estabilidad térmica, puede soportar una diferencia de temperatura de tres veces la del vidrio ordinario y puede soportar un cambio de temperatura de 300 ℃.
Vidrio templado/vidrio reforzado ventaja:
La primera es que la fuerza es varias veces mayor que la del vidrio ordinario y es resistente a la flexión.
El segundo es la seguridad en el uso, ya que aumenta su capacidad portante y mejora su fragilidad. Incluso si el vidrio templado está dañado, aparece como pequeños fragmentos sin ángulos agudos, lo que reduce en gran medida el daño al cuerpo humano. La resistencia al enfriamiento y calentamiento rápidos del vidrio templado es de 3 a 5 veces mayor que la del vidrio común y, en general, puede soportar cambios de temperatura de más de 250 grados centígrados, lo que tiene un efecto significativo en la prevención del agrietamiento térmico. Es un tipo de vidrio de seguridad. Para garantizar la seguridad de los materiales calificados para edificios de gran altura.
Vidrio templado/vidrio reforzado Desventajas:
1. El vidrio templado no se puede cortar ni procesar nuevamente. Solo se puede procesar a la forma deseada antes de templar y luego templar.
2. Aunque el vidrio templado tiene una resistencia más fuerte que el vidrio ordinario, tiene la posibilidad de autoexplosión (autoruptura), mientras que el vidrio ordinario no tiene la posibilidad de autoexplosión.
3. La superficie del vidrio templado puede tener irregularidades (puntos de viento) y un ligero adelgazamiento del espesor. La razón del adelgazamiento es que después de que el vidrio se ablanda por fusión en caliente, se enfría rápidamente por el fuerte viento, lo que hace que el espacio del cristal dentro del vidrio disminuya y la presión aumente. Por lo tanto, el vidrio es más delgado después del templado que antes. En general, el vidrio de 4 a 6 mm se adelgaza entre 0.2 y 0.8 mm después del templado, mientras que el vidrio de 8 a 20 mm se adelgaza entre 0.9 y 1.8 mm después del templado. El grado específico depende del equipo, que también es la razón por la cual el vidrio templado no se puede usar como espejo.
4. El vidrio plano utilizado en la construcción después del templado físico en un horno de templado generalmente sufre deformación, y el grado de deformación está determinado por el equipo y el proceso del personal técnico. Hasta cierto punto, afecta el efecto decorativo (excepto para necesidades especiales).
preparación
El vidrio templado se obtiene cortando el vidrio recocido ordinario en el tamaño requerido, calentándolo a alrededor de 700 grados cerca del punto de ablandamiento y luego enfriándolo rápida y uniformemente (por lo general, el vidrio de 5-6 mm se calienta durante unos 240 segundos y se enfría durante unos 150 segundos a una temperatura alta de 700 grados. El vidrio de 8-10 mm se calienta durante unos 500 segundos y se enfría durante unos 300 segundos a una temperatura alta de 700 grados. En resumen, el tiempo de calentamiento y enfriamiento varía según el grosor del vidrio) . Después del templado, se forma una tensión de compresión uniforme en la superficie del vidrio, mientras que la tensión de tracción se forma en el interior, lo que mejora la resistencia a la flexión y al impacto del vidrio, que es aproximadamente cuatro veces más fuerte que el vidrio recocido ordinario. El vidrio templado que ha sido templado y tratado no debe someterse a ningún otro corte, esmerilado o daño, de lo contrario se romperá debido a la interrupción del equilibrio uniforme de la tensión de compresión.
Clasificación de vidrio templado/vidrio reforzado
Por forma
El vidrio templado se divide en vidrio templado plano y vidrio templado curvo según su forma.
1. Hay doce tipos de espesor para vidrio templado plano general, incluidos 11, 12, 15 y 19 mm; Hay ocho tipos de espesor para vidrio templado curvo, incluidos 11, 15 y 19 mm. El espesor específico después del procesamiento aún depende del equipo y la tecnología de cada fabricante. Pero el vidrio templado curvo tiene un límite máximo de curvatura para cada espesor. RR, como comúnmente se conoce, es el radio.
2. Vidrio templado se divide en templado plano y templado doblado según su apariencia.
3. El vidrio templado se divide en productos excelentes y calificados en función de su planitud. Vidrio templado premium para parabrisas de automóviles; Los productos calificados se utilizan para la decoración de edificios.
Por proceso
1. El vidrio templado físico también se conoce como vidrio templado templado. Se trata de calentar vidrio plano ordinario en un horno de calentamiento a una temperatura de ablandamiento cercana a los 600 ℃ y luego eliminar la tensión interna a través de su propia deformación. Luego, el vidrio se retira del horno de calentamiento y se sopla aire frío a alta presión en ambos lados del vidrio utilizando múltiples boquillas, lo que permite que se enfríe rápida y uniformemente a temperatura ambiente para obtener vidrio templado. Este tipo de vidrio se encuentra en un estado de estrés de tensión interna y compresión externa. Una vez que se produce el daño local, se liberará la tensión y el vidrio se romperá en innumerables pedazos pequeños. Estas piezas pequeñas no tienen bordes afilados y no es fácil dañar a las personas.
2. El vidrio templado químico se utiliza para mejorar la resistencia del vidrio al cambiar la composición química de su superficie, y generalmente se templa mediante el método de intercambio iónico. El método consiste en sumergir vidrio de silicato que contiene iones de metales alcalinos en una sal de litio (Li+) fundida, lo que hace que los iones de Na+ o K+ en la superficie del vidrio se intercambien con iones de Li+, formando una capa de intercambio de iones de Li+ en la superficie. . Debido al menor coeficiente de expansión de Li+ en comparación con los iones Na+ o K+, la capa exterior se contrae menos y la capa interna se contrae más durante el proceso de enfriamiento. Cuando se enfría a temperatura ambiente, el vidrio también se encuentra en un estado de tensión de la capa interna y presión de la capa externa. Su efecto es similar al del vidrio templado físico.
Por grado de acero
1. Vidrio templado: Grado templado=2-4N/cm, tensión superficial del vidrio templado en muros cortina de vidrio α≥ 95Mpa;
2. Vidrio semitemplado: Grado de templado=2N/cm, tensión superficial del muro cortina de vidrio vidrio semitemplado 24Mpa ≤ α≤ 69Mpa;
3. Vidrio templado ultra fuerte: grado de templado> 4N/cm.
Vidrio templado/vidrio reforzado Aplicación del producto
Los vidrios templados planos y templados doblados pertenecen al vidrio de seguridad. Ampliamente utilizado en puertas y ventanas de edificios de gran altura, muros cortina de vidrio, mamparas de vidrio para interiores, techos con iluminación natural, pasajes de ascensores turísticos, muebles, barandillas de vidrio, etc. El vidrio templado generalmente se puede aplicar en las siguientes industrias:
1. Arquitectura, encofrado de edificios, industria de la decoración (como puertas y ventanas, muros cortina, decoración de interiores, etc.)
2. Industria de fabricación de muebles (mesas de café de vidrio, accesorios de muebles, etc.)
3. Industria de fabricación de electrodomésticos (productos como televisores, hornos, acondicionadores de aire, refrigeradores, etc.)
4. Industria electrónica y de instrumentos (diversos productos digitales como teléfonos móviles, MP3, MP4, relojes, etc.)
5. Industria de fabricación de automóviles (cristales de ventanillas de automóviles, etc.)
6. Industria de necesidades diarias (tablas de cortar de vidrio, etc.)
7. Industrias especiales (vidrio militar)
Después de que se rompe el vidrio templado, los fragmentos se romperán en partículas pequeñas uniformes y no hay un cortador de vidrio común como una esquina afilada, por lo que se llama vidrio de seguridad y se usa ampliamente en automóviles, decoración de interiores y ventanas de edificios de gran altura que abierta al exterior.
Métodos de emergencia
Quality
Vidrio templado se obtiene cortando vidrio recocido ordinario en el tamaño requerido, calentándolo hasta un punto cercano al ablandamiento y luego enfriándolo rápida y uniformemente. Después del templado, se forma una tensión de compresión uniforme en la superficie del vidrio, mientras que en el interior se forma una tensión de tracción, lo que mejora en gran medida el rendimiento del vidrio. La resistencia a la tracción es más de tres veces la de este último, y la resistencia al impacto es más de cinco veces la de este último.
Es precisamente esta característica que las características de estrés se convierten en un indicador importante para distinguir el vidrio templado verdadero y el falso. El vidrio templado puede ver rayas de colores en los bordes del vidrio a través de una placa de luz polarizadora, mientras que en la capa superficial del vidrio se pueden ver manchas blancas y negras. Las lentes polarizadas se pueden encontrar en lentes de cámara o anteojos. Al observar, preste atención a ajustar la fuente de luz para facilitar la observación.
Vidrio templado/vidrio reforzado Defecto autoexplosivo
El agrietamiento automático del vidrio templado sin una fuerza externa mecánica directa se denomina autoexplosión del vidrio templado. De acuerdo con la experiencia de la industria, la tasa de autoexplosión del vidrio templado ordinario es de alrededor de 1-3 ‰. La autoexplosión es una de las características inherentes del vidrio templado.
Hay muchas razones para la autoexplosión causada por la expansión, que se pueden resumir de la siguiente manera:
① El impacto de los defectos de calidad del vidrio
A. Piedras, impurezas y burbujas en el vidrio: las impurezas en el vidrio son puntos débiles y concentraciones de tensión en el vidrio templado. Especialmente si la piedra está ubicada en la zona de tensión de tracción del vidrio templado, es un factor importante que conduce al agrietamiento.
Las piedras existen en vidrio y tienen un coeficiente de expansión diferente al del cuerpo vítreo. Después del templado del vidrio, la concentración de tensión en el área de la grieta alrededor de la piedra aumenta exponencialmente. Cuando el coeficiente de expansión de la piedra es menor que el del vidrio, la tensión tangencial alrededor de la piedra está en estado de tracción. Es muy probable que ocurra la propagación de grietas que acompañan a las piedras.
B. El vidrio contiene cristales de sulfuro de níquel.
Las inclusiones de sulfuro de níquel generalmente existen como pequeñas esferas cristalinas con un diámetro de 0.1 a 2 mm. La apariencia es metálica y estas impurezas son Ni3S2, Ni7S6 y Ni-XS, con X=0-0. 07。 Solo la fase Ni1-XS es la causa principal de la fragmentación espontánea del vidrio templado.
Se sabe que el NIS teórico está en 379. Hay un proceso de transición de fase en C, a partir del estado de alta temperatura α— El sistema de cristal hexagonal de NiS se transforma en un estado de baja temperatura β— Durante el proceso del sistema de cristal cúbico de NiS , se observó una expansión de volumen de 2.38%. Esta estructura se conserva a temperatura ambiente. Si el vidrio se calienta en el futuro, puede aparecer rápidamente una transición de estado α-β. Si estas impurezas están dentro del vidrio templado bajo tensión de tracción, la expansión del volumen provocará un agrietamiento espontáneo. Si hay a-NIS a temperatura ambiente, pasará gradualmente a β. Durante esta transición de fase, un aumento lento en el volumen puede no causar necesariamente una ruptura interna.
C. Defectos tales como rasguños, roturas y bordes profundos en la superficie del vidrio causados por un procesamiento u operación inadecuados pueden provocar fácilmente la concentración de tensión o la autoexplosión del vidrio templado.
② Distribución de tensión desigual y desviación en vidrio templado
El gradiente de temperatura generado a lo largo de la dirección del espesor del vidrio durante el calentamiento o enfriamiento es irregular y asimétrico. Existe una tendencia a la autoexplosión en los productos templados y algunos pueden producir una "explosión por viento" durante el enfriamiento. Si la zona de tensión de tracción se desplaza hacia un lado del producto o hacia la superficie, el vidrio templado formará una autoexplosión.
③ Se ha demostrado experimentalmente que el efecto del grado de templado alcanza una tasa de autoexplosión del 20 % al 25 % cuando el grado de templado aumenta al nivel 1/cm. A partir de esto, se puede ver que cuanto mayor es la tensión, mayor es el grado de templado y mayor es la cantidad de autoexplosión.
Historial de desarrollo de vidrio templado/vidrio reforzado
El desarrollo de los vidrio templado se remonta a mediados del siglo XIX. Un príncipe del Rin llamado Robert una vez realizó un interesante experimento en el que colocó una gota de vidrio fundido en agua fría, lo que resultó en un vidrio extremadamente duro. Este vidrio granular de alta resistencia es como una gota de agua, con una cola larga y curva, conocido como el 'Pequeño Grano Príncipe Robert'. Pero cuando la cola de Xiaoli se dobló y se rompió, fue extraño que todo Xiaoli colapsara violentamente de repente, incluso convirtiéndose en un polvo fino. El método anterior es muy similar al enfriamiento del metal, que es el enfriamiento del vidrio. Este tipo de temple no provoca ningún cambio en la composición del vidrio, por lo que también se denomina templado físico, de ahí que el vidrio templado se denomine vidrio templado.
Los franceses obtuvieron la primera patente para el templado de vidrio en 1874. El método de templado implica calentar el vidrio a una temperatura cercana a la temperatura de ablandamiento e inmediatamente sumergirlo en un tanque de líquido a temperatura relativamente baja para aumentar la tensión superficial. Este método es el primer método de templado líquido. Frederick Siemens de Alemania obtuvo una patente en 1875, mientras que Geovge E. Rogens de Massachusetts en los Estados Unidos aplicó el método de templado a copas de vino y columnas de lámparas en 1876. En el mismo año, HughO'Heill de Nueva Jersey obtuvo una patente.
En la década de 1930, Saint Gobain Company en Francia, Tripp lux Company en los Estados Unidos y Pilkington Company en el Reino Unido comenzaron a producir vidrio templado plano de gran superficie para parabrisas de automóviles. Japón también llevó a cabo la producción de la industria del vidrio templado en la década de 1930. A partir de entonces, el mundo comenzó la era de la producción a gran escala de vidrio templado.
Después de 1970, Triplex Company en el Reino Unido templó con éxito vidrio con un espesor de 0.75~1.5 mm utilizando un medio líquido, poniendo fin a la historia del templado físico que no podía endurecer el vidrio delgado, lo que supuso un gran avance en la tecnología del vidrio templado.
La historia del vidrio templado en China comenzó en 1955, con una producción de prueba en la fábrica de vidrio Yaohua de Shanghái y una producción de prueba exitosa en la fábrica de vidrio templado de Qinhuangdao en 1958. En 1965, la fábrica de vidrio Yaohua en Qinhuangdao comenzó a producir vidrio templado para fines militares. En la década de 1970, Luoyang Glass Factory fue la primera en introducir equipos templados belgas. Durante el mismo período, Shenyang Glass Factory puso en producción vidrio templado químico.
Desde la década de 1970, la tecnología de vidrio templado ha sido ampliamente promovida y popularizada en todo el mundo. El vidrio templado se ha utilizado en campos como los automóviles, la arquitectura, la aviación, la electrónica y más, especialmente en los campos de la arquitectura y los automóviles.
Solución autoexplosiva de vidrio templado/vidrio reforzado
Reducir el valor del estrés
La distribución de la tensión en el vidrio templado es que las dos superficies del vidrio templado están bajo tensión de compresión, mientras que la capa central está bajo tensión de tracción. La distribución de tensiones en el espesor del vidrio es similar a una curva parabólica. El centro del espesor del vidrio es el vértice de la parábola, que es el punto donde la tensión de tracción es máxima; Hay tensión de compresión cerca de las dos superficies del vidrio en ambos lados; La superficie de tensión cero es aproximadamente un tercio del espesor. Al analizar el proceso físico de templado y templado, se puede ver que existe una relación proporcional aproximada entre la tensión superficial del vidrio templado y la máxima tensión de tensión en el interior, es decir, la tensión de tensión es de 1/2 a 1/3 de el esfuerzo de compresión. Los fabricantes nacionales generalmente establecen la tensión superficial del vidrio templado en alrededor de 100 MPa, pero la situación real puede ser mayor. La tensión de tracción del vidrio templado en sí es de aproximadamente 32MPa~46MPa, y la resistencia a la tracción del vidrio es de 59MPa~62MPa. Siempre que la tensión generada por la expansión del sulfuro de níquel esté dentro de los 30 MPa, es suficiente para causar una autoexplosión. Si se reduce la tensión superficial, se reducirá correspondientemente la tensión de tracción inherente del propio vidrio templado, lo que ayudará a reducir la aparición de autoexplosiones.
El rango de tensión superficial del vidrio templado especificado en la norma estadounidense ASTMC1048 es superior a 69MPa; El vidrio semi templado (reforzado con calor) está entre 24MPa y 52MPa. El estándar BG17841 para vidrio de muro cortina especifica un rango de tensión semi templado de 24<; δ≤ 69MPa。 El nuevo estándar nacional GB15763 implementado en China. 2-2005 "Vidrio de seguridad para uso en edificios - Parte 2: Vidrio templado" exige que la tensión superficial no sea inferior a 90 MPa. Esto es 5MPa menos que los 95MPa especificados en el estándar anterior, lo que es beneficioso para reducir la autoexplosión.
Estrés uniforme
El estrés desigual de vidrio templado puede aumentar significativamente la tasa de autoexplosión, que no se puede ignorar. La autoexplosión causada por la tensión desigual a veces puede estar muy concentrada, especialmente en un lote específico de vidrio templado doblado, donde la tasa de autoexplosión puede alcanzar un nivel de gravedad alarmante y puede ocurrir continuamente. La razón principal es la tensión local desigual y la desviación de la capa de tensión en la dirección del espesor, lo que también tiene un cierto impacto en la calidad de la hoja de vidrio original. La tensión desigual puede reducir significativamente la resistencia del vidrio, lo que en cierta medida aumenta la tensión de tracción interna, lo que aumenta la tasa de autoexplosión. Si la tensión del vidrio templado puede distribuirse uniformemente, puede reducir efectivamente la tasa de autoexplosión.
Tratamiento de inmersión en caliente
El tratamiento por inmersión en caliente, también conocido como tratamiento de homogeneización, se conoce comúnmente como "detonación". El tratamiento por inmersión en caliente es el proceso de calentar el vidrio templado a 290 ℃± 10 ℃ y mantenerlo durante un cierto período de tiempo para promover la rápida transformación de la fase cristalina del sulfuro de níquel en vidrio templado. Esto permite que el vidrio templado, que originalmente estaba destinado a autoexplotar después de su uso, se rompa artificialmente por adelantado en el horno de inmersión en caliente de la fábrica, lo que reduce la autoexplosión del vidrio templado durante la instalación y el uso. Este método generalmente utiliza aire caliente como medio de calentamiento y se denomina "Prueba de inmersión en calor" o HST en países extranjeros, que se traduce literalmente como tratamiento de inmersión en caliente.
Dificultades en la inmersión en caliente. Desde una perspectiva teórica, el tratamiento por inmersión en caliente no es ni complejo ni difícil. Pero en realidad, lograr este indicador de proceso es muy difícil. La investigación ha demostrado que existen varias fórmulas estructurales químicas específicas para el sulfuro de níquel en el vidrio, como Ni7S6, NiS, NiS1.01, etc. No solo varían las proporciones de varios componentes, sino que también se pueden dopar otros elementos. La velocidad de su transición de fase depende en gran medida de la temperatura. La investigación ha demostrado que la tasa de transición de fase a 280 ℃ es 100 veces mayor que a 250 ℃, por lo que es necesario asegurarse de que cada pieza de vidrio en el horno se someta al mismo régimen de temperatura. De lo contrario, por un lado, el vidrio de baja temperatura no puede cambiar completamente de fase debido a un tiempo de aislamiento insuficiente, lo que debilita la eficacia de la inmersión en caliente. Por otro lado, cuando la temperatura del vidrio es demasiado alta, puede incluso provocar la transformación de fase inversa del sulfuro de níquel, provocando mayores peligros ocultos. Ambas situaciones pueden conducir a un tratamiento por inmersión en caliente ineficaz o incluso contraproducente. La uniformidad de la temperatura durante el funcionamiento de los hornos de inmersión en caliente es muy importante, y la diferencia de temperatura dentro de la mayoría de los hornos de inmersión en caliente domésticos incluso alcanza los 60 ℃ durante el aislamiento por inmersión en caliente. No es raro que los hornos importados tengan una diferencia de temperatura de unos 30 ℃. Entonces, aunque algunos vidrios templados se someten a un tratamiento de inmersión en caliente, su tasa de autoexplosión sigue siendo alta.
De hecho, el proceso y el equipo de inmersión en caliente también han mejorado continuamente. La norma alemana DIN18516 especifica un tiempo de aislamiento de 8 horas en la versión de 90 años, mientras que la norma prEN14179-1:2001 (E) reduce el tiempo de aislamiento a 2 horas. El efecto del proceso de inmersión en caliente bajo la nueva norma es muy significativo y existen claros indicadores técnicos estadísticos: después de la inmersión en caliente, se puede reducir a una autoexplosión por cada 400 toneladas de vidrio. Por otro lado, el horno de inmersión en caliente mejora constantemente su diseño y estructura, y la uniformidad del calentamiento también se ha mejorado significativamente, lo que básicamente puede cumplir con los requisitos del proceso de inmersión en caliente. Por ejemplo, la tasa de autoexplosión del vidrio tratado por inmersión en caliente de China Southern Glass Group ha alcanzado los indicadores técnicos del nuevo estándar europeo y se ha desempeñado de manera extremadamente satisfactoria en el megaproyecto de 120000 metros cuadrados del Nuevo Aeropuerto de Guangzhou.
Aunque el tratamiento por inmersión en caliente no puede garantizar la ausencia absoluta de autoexplosión, sí reduce la ocurrencia de autoexplosión y resuelve efectivamente el problema de autoexplosión que preocupa a todas las partes en el proyecto. Por lo tanto, la inmersión en caliente es el método más efectivo reconocido en el mundo para resolver completamente el problema de la autoexplosión.
Precauciones Embalaje
Los productos deben envasarse en contenedores o cajas de madera. Cada pieza de vidrio debe empaquetarse en bolsas de plástico o papel, y el espacio entre el vidrio y la caja de empaque debe llenarse con materiales livianos y suaves que no sean propensos a causar defectos visuales como rayones en el vidrio. Los requisitos específicos deben cumplir con las normas nacionales pertinentes.
Marca de embalaje
La etiqueta del empaque debe cumplir con las normas nacionales pertinentes, y cada caja de empaque debe estar marcada con palabras como "hacia arriba, mover y colocar suavemente, triturar con cuidado, grosor del vidrio, grado, nombre de fábrica o marca registrada".
Transporte
Los diversos tipos de vehículos de transporte y las reglas de manipulación que se utilicen para el producto deben cumplir con las reglamentaciones nacionales pertinentes.
Durante el transporte, las cajas de madera no deben colocarse planas ni inclinadas, y la dirección de la longitud debe ser la misma que la dirección de movimiento del vehículo de transporte. Se deben tomar medidas tales como protección contra la lluvia.
Almacenamiento
El producto debe almacenarse verticalmente en un lugar seco.
HHG es un profesional fabricante de vidrio y proveedor de soluciones de vidrio incluyen una gama de vidrio templado, Vidrio laminado, vidrio texturizado y vidrio grabado. Con más de 20 años de desarrollo, hay dos líneas de producción de vidrio patrón, dos líneas de vidrio flotado y una línea de vidrio de restauración. Nuestros productos se envían en un 80% al extranjero.Todos nuestros productos de vidrio tienen un estricto control de calidad y se empaquetan cuidadosamente en una caja de madera resistente, lo que garantiza que reciba la seguridad de vidrio de la mejor calidad a tiempo.
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