彎鋼化玻璃具有較高的機(jī)械強(qiáng)度（詞條“機(jī)械強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）和安全性，因而在汽車、裝飾裝修等行業(yè)中的用處越來越大。由于炸裂現(xiàn)象是影響彎鋼化玻璃成品率的主要因素之一，這使得彎鋼化玻璃的成本大大提高。目前，對玻璃炸裂現(xiàn)象的研究較少。為了降低彎鋼化玻璃的生產(chǎn)成本，使其獲得更廣泛的應(yīng)用，下面探討了影響彎鋼化玻璃成品率的一些主要因素。
1 玻璃結(jié)構(gòu)的影響
在生產(chǎn)實(shí)踐中，常會遇到這樣一個問題：用不同時間購進(jìn)廠的、設(shè)計成分相同的玻璃生產(chǎn)同一品種的彎鋼化玻璃產(chǎn)品，在彎鋼化工藝參數(shù)完全相同的情況下，生產(chǎn)中的炸裂現(xiàn)象不完全相同，某一批玻璃可能容易成型，而另一批則可能頻頻炸裂。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)與玻璃的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。
根據(jù)玻璃結(jié)構(gòu)的無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說，一個氧離子最多同兩個形成網(wǎng)絡(luò)的正離(M)-B、Si等相連，正離子的配位數(shù)是3-4。正離子在氧多面體-三角體(MO3)或四面體(MO4)的中央。這些氧多面體通過頂角上的公共氧依不規(guī)則方向接連，但不能以氧多面體的邊或角相連。公共氧將兩個網(wǎng)絡(luò)形成離子互連，形成“氧橋”，通過“氧橋”搭成向三度空間發(fā)展的無規(guī)則連續(xù)網(wǎng)絡(luò)。如果玻璃中含有R +(堿
金屬Na+、K+ 等)和R++(堿土金屬Ca++、Mg++ 等)的網(wǎng)絡(luò)改變了其中的
氧化物，同時也引入了一定數(shù)量的氧離子，這時
斷裂為
和
網(wǎng)絡(luò)中的橋氧被切斷而出現(xiàn)非橋氧，R+、R++ 位于被切斷的橋氧離子附近的網(wǎng)絡(luò)外間隙中。其中SiO2能形成四面體配位，成為網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)單元，屬于網(wǎng)絡(luò)形成劑;Na2O、K2O、CaO、MgO 等，本身不能構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)、形成玻璃，只能作為網(wǎng)絡(luò)改變劑;Al2O3 等配位數(shù)有4或6，有時候可在一定程度上以[AlO4]進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，和[SiO4]一起形成骨架，有時只能處于網(wǎng)絡(luò)之外，成為網(wǎng)絡(luò)改變劑，稱為中間劑。
其中SiO2能形成四面體配位，成為網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)單元，屬于網(wǎng)絡(luò)形成劑;Na2O、K2O、CaO、MgO 等，本身不能構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)、形成玻璃，只能作為網(wǎng)絡(luò)改變劑;Al2O3等配位數(shù)有4或6，有時候可在一定程度上以[AlO4]進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，和[SiO4]一起形成骨架，有時只能處于網(wǎng)絡(luò)之外，成為網(wǎng)絡(luò)改變劑，稱為中間劑。
組分對玻璃結(jié)構(gòu)的影響是很大的。令Y=氧多面體的平均橋氧數(shù)，Y值越大，網(wǎng)絡(luò)連接越緊密，玻璃強(qiáng)度越大;Y值越小，網(wǎng)絡(luò)連接越疏松，離子在網(wǎng)絡(luò)孔穴中越易移動，玻璃強(qiáng)度越低。例如，純石英玻璃中所有氧離子都是橋氧，四面體的所有頂角都是共有的，玻璃網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度達(dá)最大值;玻璃中若有R+、R++ 離子，會破壞Si-O網(wǎng)絡(luò)，斷裂氧橋，從而出現(xiàn)非橋氧離子，使網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度大大降低，R+、R++ 離子含量越大，網(wǎng)絡(luò)破壞越甚，網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度越低。從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看，Ai3+ 和Si4+可以互相替代。當(dāng)Al2O3 少量存在時，大概都以[AlO4]進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)和[SiO4]一起形成骨架，這里Na2O:Al2O3 必須≥1。當(dāng)Na2O:Al2O3≤1 時，部分Al3+保留為高配位，AlO6就沒有網(wǎng)絡(luò)形成劑性質(zhì)，而成為網(wǎng)絡(luò)改變劑。
某廠生產(chǎn)彎鋼化玻璃產(chǎn)品所用的原板玻璃設(shè)計成分見表1。
該廠生產(chǎn)彎鋼化玻璃產(chǎn)品所用的原板玻璃設(shè)計成分雖然是不變的，但生產(chǎn)原板玻璃的原料因來自礦山的不同部位，成分可能不同，生產(chǎn)時工人配料可能不準(zhǔn)，玻璃料在熔窯中可能會熔制不均勻，結(jié)果生產(chǎn)出的原板玻璃組分可能會有差異，強(qiáng)度會有不同。這樣，在生產(chǎn)彎鋼化玻璃產(chǎn)品時，即使在相同的彎鋼化工藝參數(shù)下，強(qiáng)度高的一批玻璃可能容易成型，而強(qiáng)度低的一批則可能頻頻炸裂。
玻璃強(qiáng)度還與玻璃表面的Griffth裂紋有關(guān)。玻璃中的Al3+、Na+ 等離子越多，則內(nèi)部空位越多，缺陷越多，越易在表面產(chǎn)生微裂紋。微裂紋多的玻璃，其強(qiáng)度就低，越易炸裂。
2 結(jié)石的影響
結(jié)石，俗稱石頭、砂子、節(jié)子，是存在于玻璃制品中的晶體質(zhì)夾雜物，它對玻璃質(zhì)量的影響很嚴(yán)重，不僅影響外觀，同時也是彎鋼化玻璃產(chǎn)品出現(xiàn)炸裂的主要因素。
結(jié)石的形狀、大小、性質(zhì)各異，它對彎鋼化玻璃產(chǎn)品出現(xiàn)炸裂的影響也不相同。由于結(jié)石與玻璃體的膨脹系數(shù)不同，在結(jié)石周圍存在明顯的應(yīng)力集中，而鋼化后，應(yīng)力集中效應(yīng)成倍增加。一般來說，玻璃體的膨脹系數(shù)與結(jié)石的膨脹系數(shù)差值越大，越易炸裂。結(jié)石在玻璃中的位置不同，引起炸裂的幾率不同。結(jié)石在表面或接近表面層，玻璃炸裂的幾率幾乎為0，而結(jié)石處于玻璃中間層，玻璃炸裂的幾率幾乎為100% 。這是由于鋼化玻璃內(nèi)部存在著較大的永久應(yīng)力，表面層是壓應(yīng)力層，中間層是張應(yīng)力層。玻璃的抗張強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，所以存在于張應(yīng)力層的結(jié)石，極易引起炸裂。試驗(yàn)還表明，存在于張應(yīng)力層的結(jié)石，即使直徑小于0.1mm，也會引起炸裂，而位于壓應(yīng)力層的結(jié)石，即使直徑大于1.1mm，也不易引起炸裂。
3 彎鋼化工藝的影響
彎鋼化工藝參數(shù)主要有：玻璃加熱爐溫、壓彎時間、冷卻情況等，這些參數(shù)密切相關(guān)。
3.1 加熱情況的影響
玻璃鋼化時，必須將其均勻加熱，否則就會造成玻璃各部位受熱不均勻，產(chǎn)生溫差，從而使得各部分應(yīng)力分布不勻，玻璃炸裂的可能變大。加熱溫度不能過高，否則玻璃軟化現(xiàn)象嚴(yán)重，發(fā)生粘滯流動而變形，豎向被拉長，橫向被收縮，使得玻璃各部分厚度不同，較薄部位易炸裂，這種情況多發(fā)生在冷卻后期，且碎片形狀較小;加熱溫度也不能過低，否則玻璃未加熱到可塑狀態(tài)，也會導(dǎo)致玻璃炸裂，這種情況多發(fā)生在開始冷卻的最初的幾十秒鐘內(nèi)，且碎片的形狀較大。
玻璃的厚度不同，鋼化時加熱溫度也有差異。玻璃的厚度尺寸越大，玻璃表面和中部的溫差也越大，此時所產(chǎn)生的引起炸裂的應(yīng)力也越大。因此，一般說來，在生產(chǎn)彎鋼化玻璃時，12mm以上的玻璃，其鋼化溫度應(yīng)該比3mm~l0mm玻璃的鋼化溫度低20℃~30℃。
3.2 壓彎時間的影響
玻璃從爐中出來要損失熱量。玻璃溫度在680℃左右，室溫在15℃左右時"玻璃溫度約以30℃/s 左右的速度下降。如果壓彎時間過長，熱量損失過多，玻璃表面將變硬，壓彎時，玻璃的凸面受拉伸而崩碎。另外，出爐玻璃被壓彎時，玻璃的凹面與陽模緊貼。陽模是實(shí)心結(jié)構(gòu)，外面覆蓋著石棉紙，它與玻璃的熱交換形式主要是熱傳導(dǎo)。石棉是較好的保溫材料，所以玻璃的凹面通過熱交換散失的熱量較少。玻璃的另一面即凸面，與陰模的框架接觸，絕大部分表面暴露于空氣中，與空氣進(jìn)行對流換熱，所以玻璃凸面的熱量損失較多。如果壓彎時間過長，玻璃兩側(cè)溫度相差較大，應(yīng)力分布嚴(yán)重不對稱，極易引起玻璃的炸裂。所以要控制好壓彎時間，一般3mm~l0mm玻璃的壓彎時間控制在2s~3s，12mm以上玻璃的壓彎時間控制在3s~4s。
3.3 冷卻情況的影響
實(shí)際生產(chǎn)中，一般將冷卻風(fēng)柵吹風(fēng)時的風(fēng)壓調(diào)成相同，由于彎玻璃兩側(cè)的溫度是不同的，如前所述，玻璃凸面的熱量損失大于凹面，這樣，不對稱冷卻必然會造成玻璃鋼化不勻，應(yīng)力分布嚴(yán)重不對稱，張應(yīng)力層移到表面層，使鋼化玻璃內(nèi)在質(zhì)量下降，炸裂可能增加。另外，生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)冷卻風(fēng)柵運(yùn)動不同步、風(fēng)柵的某些風(fēng)嘴被堵塞、玻璃超出風(fēng)柵有效吹風(fēng)區(qū)域、玻璃在風(fēng)柵中沒有位于中間位置，偏于某一側(cè)或某邊，這些也會導(dǎo)致玻璃鋼化不均勻，使彎鋼化玻璃的炸裂危險性加大。
4 結(jié)語
由于玻璃是脆性材料，內(nèi)部存在著結(jié)構(gòu)缺陷和工藝缺陷，當(dāng)有以下幾種情況存在時，內(nèi)部微裂紋擴(kuò)展加速，極易引起炸裂：(1)永久張應(yīng)力局部集中;(2)永久應(yīng)力分布嚴(yán)重不對稱，張應(yīng)力接近表面層;(3)鋼化不均勻，即玻璃各處應(yīng)力有顯著差異;(4)結(jié)石存在于張應(yīng)力層時。
了解了影響彎鋼化玻璃成品率的主要因素后，在生產(chǎn)彎鋼化玻璃時要注意選用優(yōu)質(zhì)的原板玻璃，特別是應(yīng)注意玻璃中結(jié)石的位置，若結(jié)石處于張應(yīng)力層，則不能使用;加強(qiáng)玻璃進(jìn)加熱爐前的工序質(zhì)量管理，從毛坯切割、磨邊、鉆孔、洗滌，各個工序的操作人員必須嚴(yán)格把關(guān)，將有裂口、結(jié)石、爆邊的玻璃在進(jìn)加熱爐之前挑出;嚴(yán)格彎鋼化工藝制度，要控制加熱溫度、加熱時間、壓彎時間、冷卻風(fēng)壓等，使玻璃得到均勻加熱、均勻鋼化冷卻，生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)價廉的彎鋼化玻璃，使彎鋼化玻璃制品在更多的領(lǐng)域獲得應(yīng)用。【完】
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熱彎是將玻璃通過預(yù)處理加工（切磨成所需尺寸）再加熱到軟化溫度，然后靠自重或外界作用力將其彎曲成型并經(jīng)自然冷卻后制成所需的弧型玻璃。
