试验也证明,平板玻璃经钢化强化后,其抗急冷急热性大为提高,见下表1。
理论和实验都说明,提高玻璃表面的压应力,也就提高了玻璃的耐热冲击性能,从而提高了其防火、耐火性能。
4.2提高压应力的物理处理方法
普通平板玻璃,如浮法玻璃等是可以增强成为钢化玻璃的。平板玻璃的热钢化过程,是把经切裁、磨边、打孔、清洗等冷加工的半成品送入钢化炉中,加热至钢化温度(650℃一700℃),移至风栅处吹风急冷。冷却过程中玻璃表面迅速冷却固化,而内部冷却较慢。当内部继续收缩时,使玻璃表面产生残余压应力,而内部为张应力。
由于火灾的热辐射作用或火焰(高温烟气)直接作用在玻璃表面,造成玻璃表面急剧受热。玻璃耐热冲击性能的提高,意味着在火灾时更能保证其完整性。因此,钢化玻璃的耐火性能要比普通玻璃好得多,但一般的钢化玻璃还达不到防火玻璃的耐火性能要求。
4.3提高压应力的化学处理方法
典型平板玻璃的化学成分为:SiO2(70%~74%),Na20(12%~15%),CaO(8%一10%),MgO(1.0%一3.8%),A1203(0.2%一1.8%);K20(0%~0.5%),另外可能还含有少量的Fe和S等。在玻璃表面喷涂钾盐溶液或铯盐溶液,干燥后在热处理炉内进行化学钢化。其原理是通过含有高浓度的K+和Cs+,在普通玻璃的表面层置换出玻璃中的Na+,由于K+和Cs+的半径远大于Na+的半径(K、Cs与Na为同一主族原素),将增加在玻璃表面产生的压应力。大量杂质的注入弥散,在高温下可产生弥散相,产生弥散强化,使表面强化。
而后对上述玻璃进行物理钢化,再贴上PET(聚对苯二甲酸乙二酯)低辐射膜,或喷涂金属膜、金属氧化物膜,如ITO(氧化铟锡)低辐射膜,就形成高强度,能反射红外线的单片镀膜防火玻璃。
5结论
复合防火玻璃虽然已得到了广泛的应用,但单片防火玻璃由于其重量轻、透光性和装饰性好,在高温下能保持透明,便于观察火情和烟气状况,因而应用越来越多。通过对普通玻璃表面的化学和物理双重处理,提高其表面压应力,达到比一般钢化玻璃更高的强度,能经受住较大温差的热冲击,以达到阻挡火焰的目的。
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