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高应力防火玻璃应用现状

来源: 作者:lx 2021/5/14 17:13:16

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“高应力”防火玻璃应用现状

1、高应力防火钢化炉的技术原理和源头是什么

    从目前市场下线成品看,高应力钢化炉大多是参照冷化学置换工艺里对普通钢化炉加热温度,风压和传输速度等数据改造而来,是与传统冷化学置换工艺的专用设备技术同源的,但是此设备对风压、加热速度、急冷温度等参数的改变已经超出钢化3C的国家标准。较之改造设备,成套设备能耗较高,配套设备热稳定性能会比国标钢化炉损耗略大,维修频率会增加。

2、为什么高应力钢化炉制作的成品可以检测通过?

   这是多年前开发冷化学钢化工艺之初就做过的实验,其主要原因是:在较大风压急冷的条件作用下,平板玻璃表面硅酸盐分子迅速氧化聚集形成了一层硬度分层,而这层结构并不整体分子结构,这样没有高膨胀系数离子植入的置换反应发生,是不能改变玻璃内部结构的,当然整块玻璃的热应力值也不会太大变化,只是单纯的改变了玻璃的表面硬度。在现有国标检测炉进行检测时这层硬度分层起到了一定抵御热气火焰的冲击作用从而延长了耐火时间,在国外标准下检测是不能通过的。

3、为什么高应力防火玻璃的复检合格率不高?

目前常用的冷化学钢化工艺的基本原理为:溶液与玻璃表面接触靶向渗透,首先将玻璃内的热膨胀系数高的物质置换出来进入空气氧化掉,同时低膨胀系数的金属离子在一定温度下化合,活性达到高,与玻璃本身原有离子团结合,形成稳定的低膨胀系数分子结构,再用改造过的防火专用炉钢化封闭,形成稳定的低热膨胀系数的分子团和低膨胀网带,从而提高玻璃的整体热应力值从而改变耐火性能。其实施步骤为:(一):置换反应发生,(二):封闭性特种钢化。此工艺被国外学者形容为“两条腿的巨人”工艺。 

虽然高应力钢化炉和置换工艺专用钢化设备技术是同源的,但其生产企业为了迎合加工业企业的环保、低成本、买不到真溶液等各种需求,摒弃了前期置换反应,这就直接造成了由高风压和急冷作用下形成的这层硬度分层在不同的厚度平板玻璃表面成形成的厚度不同,因为不同厚度的平板玻璃分子单元吸热能力不同的,另外其杂质带也不均匀故而形成的硬度层也一定不均匀,这就使整块平板玻璃形成了热应力值很不平衡的成品单元,类似没有钢筋的水泥块。也就是人们常说的成品表现出脆性很大,容易碎,直接导致检测成品率降低。

从而就造成了自2019年以来进入市场的防火玻璃复检不合格率加大,企业蒙受损失的局面。

所以这种单纯靠硬度提高耐火性能的工艺并不能改变整块玻璃的热应力值,在钢化3C推行之初并没有被推广应用,如果可行就不会出现后来的化学钢化炉和冷化学溶液置换工艺。

4、成品耐火寿命问题

市场上常用的建筑普通平板玻璃的主要成分是二氧化硅和其他氧化物杂质。在我们对普通玻璃进行深加工时主要是改变玻璃的各种性能来满足不同建筑的需要。比如钢化,主要是提高玻璃的强度,压应力,抵消表层应力,从而增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等玻璃的安全性能 。防火玻璃主要是在钢化玻璃的基础上提升玻璃的耐高温防火性能。无可厚非这些深加工都是为剔除玻璃中容易被所处环境中紫外线、温湿度等影响的杂质,使玻璃变得稳定。

冷化学钢化(溶液置换)工艺在置换过程中植入的离子主要是钛离子、锂离子、铯离子,钒离子等从形成更稳定热膨胀系数低的分子团,以提高玻璃的防火性能抵抗自然老化,而这些离子的舒缓反应性能是远远高于玻璃固有成分的,所以单片非隔热防火玻璃的耐火寿命是远远高于普通钢化玻璃的。

而高应力钢化工艺主要是为提高了钢化玻璃表面的硬度而形成那层短期具有耐火行的硬度层,钢化程度超出了国标钢化3C的程度,在没有更稳定离子团植入的情况下实际是对平板玻璃整体性能的一种破坏,不会延长其使用寿命。很多企业不明这个情况居而把耐火寿命作为“高应力”玻璃的卖点,这是颠倒事实的。

5、单片防火玻璃的未来产品是什么?

目前国家对建筑安全越来越重视,规定消防产品终身责任制。因此市场对高品质高稳定性的防火玻璃呼声越来越高。目前冷化学钢化(溶液置换)工艺存在很多缺点,成品质量不高,企业执行度不够、很容易作假等等。已经不能完全满足现代建筑的要求。

高硼硅防火玻璃是国内单片防火玻璃的未来产品,它是一种高化学稳定性、耐高温、高透明的硼硅玻璃。原片通过特殊工艺一次成型制成,是一种安全性高的全钢化非隔热型单片防火玻璃。此类硼硅酸盐玻璃是用氧化硼取代普通玻璃中的部分碱金属氧化物而得到的(所以叫高硼硅)。是一种不含碱金属氧化物的高硼低硅硼硅酸盐玻璃。据目前市场产品检测结果,耐火时间可达3小时,成品可达95%。符合目前国际国内标准。这种玻璃一定会在未来普遍推广开,是单片防火玻璃的未来产品。

 


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