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怎樣防止鋼化玻璃出現(xiàn)彩虹工藝方法

彩虹斑現(xiàn)象對鋼化玻璃本身的質(zhì)量不產(chǎn)生影響,無論是玻璃的反射效果、玻璃的強(qiáng)度,還是玻璃的光透射效果,都不會因彩虹斑的出現(xiàn)而對其造成影響。但是影響整體裝飾性以及降低玻璃價值,下面我們就淺析鋼化玻璃霉變原因以及控制方法:

  1 彩虹斑紋產(chǎn)生的原因

  鋼化之前的浮法玻璃原片,在結(jié)構(gòu)上屬于原子排列不規(guī)則的無定形結(jié)構(gòu),屬于各向同性材料,就是說各個方向的物理化學(xué)性質(zhì)在宏觀上相同。因?yàn),玻璃在進(jìn)行鋼化之前其原子排列在微觀上雜亂無章,導(dǎo)致了宏觀上的物理化學(xué)的各向同性,各向同性的結(jié)果是光線在通過玻璃時,總能有合適的通路可以使光線通過,所以退火良好的浮法玻璃原片,光線通過的速度在所有方向都一樣,出射光與入射光沒有變化,不會出現(xiàn)彩虹斑紋的現(xiàn)象。

  鋼化后的玻璃會在玻璃的表面層形成永久的壓應(yīng)力,在玻璃的內(nèi)部形成永久的張應(yīng)力,存在從表面到中心,同一表面層的不同位置的密度的差異。宏觀上相對不規(guī)則的原子排列造成鋼化后的玻璃成為各向異性材料。當(dāng)一束偏振光通過鋼化玻璃時,這就使得讓可見光線通過的通路成為一條曲折的路線,由于玻璃內(nèi)部存在著光密度差異,這束光會被分解為兩束傳播速度不同的偏振光,即一束為傳播速度相對較快的光,一束為傳播速度相對較慢的光。當(dāng)在某一點(diǎn)形成的兩束光與在另外一點(diǎn)形成的光束相交時,由于光傳播速度的不同在光束相交點(diǎn)存在著相位差,在這一點(diǎn)上兩束光就會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,當(dāng)兩束光線的振幅方向相同時,光線被加強(qiáng),在視覺上產(chǎn)生亮視場,即彩虹斑紋。所以,鋼化玻璃應(yīng)力分布越不均勻,表面所產(chǎn)生的彩虹斑紋現(xiàn)象就越為明顯。




  2 避免和減輕彩虹斑紋的工藝控制方法

  通過上述分析,可以明確導(dǎo)致鋼化玻璃出現(xiàn)彩虹斑紋現(xiàn)象的罪魁禍?zhǔn)资遣Aт摶蟮膽?yīng)力分布不均勻所造成的,如果玻璃在鋼化后應(yīng)力分布越均勻,出現(xiàn)的彩虹斑紋就越小。

  2.1玻璃的加熱

  要想避免和減輕玻璃鋼化后的彩虹斑紋,玻璃在進(jìn)行風(fēng)冷前玻璃各個區(qū)域的溫度必須做到高度的均勻一致,否則玻璃溫度相對高區(qū)域所產(chǎn)生的內(nèi)部張應(yīng)力大,表面壓應(yīng)力較小,玻璃溫度相對低的區(qū)域所產(chǎn)生的內(nèi)部張應(yīng)力小,外部壓應(yīng)力較大,最終導(dǎo)致玻璃表面產(chǎn)生分布不均勻的應(yīng)力。玻璃加熱不均勻的主要因素是加熱爐的各個區(qū)域的爐溫不一致。

  為了做到加熱爐內(nèi)溫度分布均勻一致,我們應(yīng)當(dāng)合理控制:1)爐內(nèi)溫度設(shè)定。在設(shè)定加熱爐溫度時,要充分考慮爐體邊部的散熱情況,爐體邊部的溫度設(shè)置要略高于中部爐體的爐溫設(shè)置。另外,要保證爐體邊部的密封良好,同時保溫棉無出現(xiàn)破損現(xiàn)象;2)要保證爐體內(nèi)溫度傳感器的準(zhǔn)確性。對于出現(xiàn)故障的溫度傳感器要及時進(jìn)行更換;3)不能正常進(jìn)行加熱的加熱器(元件)及時進(jìn)行更換;4)玻璃進(jìn)爐前合理的上片碼放,不能反復(fù)使用某一種碼放排列方法,這樣會導(dǎo)致該區(qū)域溫度低于長時間未碼放玻璃的區(qū)域;5)加熱爐的爐絲布局對玻璃的均勻加熱也十分重要,建議選用矩陣式爐絲布局。

  2.2玻璃的吹風(fēng)冷卻

  加熱后的玻璃在進(jìn)行急冷時,對鋼化應(yīng)力的形成是非常重要的。加熱后的玻璃在進(jìn)行急冷吹風(fēng)時,由于吹風(fēng)冷卻的不均勻也會導(dǎo)致應(yīng)力的不均勻。冷卻強(qiáng)度越大,該區(qū)域玻璃表面的壓應(yīng)力就越大,這樣,冷卻強(qiáng)度相對較大的區(qū)域就會形成玻璃表面層壓應(yīng)力大,冷卻強(qiáng)度小的區(qū)域就會形成玻璃表面層的壓應(yīng)力小。

  為了避免由于吹風(fēng)冷卻過程而造成的應(yīng)力分布不均勻,我們須控制:(1)必須保證鋼化爐急冷段的風(fēng)柵所有吹風(fēng)孔無遮擋,完全通透;(2)上、下風(fēng)柵的導(dǎo)風(fēng)管保證無破損漏氣且無折皺,特別是下風(fēng)柵的導(dǎo)風(fēng)管,在進(jìn)行生產(chǎn)前要清理掉積壓在下風(fēng)柵導(dǎo)風(fēng)管上的碎玻璃渣;(3)保證風(fēng)冷段輥道所纏繞的芳綸繩間隙一致。加熱后在玻璃傳輸?shù)斤L(fēng)冷段時,風(fēng)冷段輥道也具有一定的導(dǎo)熱能力,玻璃與輥道接觸的部位被迅速冷卻,如果風(fēng)冷段輥道所纏繞的芳綸繩的間隙不一致,同樣會造成玻璃的冷卻不均勻;(4)風(fēng)冷段上、下風(fēng)柵風(fēng)眼孔徑的大小要一致,風(fēng)眼的孔壁表面要保證光潔,不能存在金屬毛刺。如果風(fēng)眼孔壁存在金屬毛剌很粗糙,吹出來的風(fēng)一定程度上會被阻滯,也會對玻璃的均勻冷卻產(chǎn)生影響。

  吹風(fēng)冷卻時玻璃的冷擺運(yùn)動。玻璃進(jìn)行急冷時,從風(fēng)柵孔中噴出的高速氣流呈圓錐狀,它不斷與玻璃摩擦,進(jìn)行能量交換。從熱力學(xué)分析,氣流垂直冷卻玻璃板面時,冷卻的速度與氣流相對于玻璃運(yùn)動的速度有關(guān)。玻璃在進(jìn)行冷卻時,在理想條件下兩面冷卻是對稱進(jìn)行的,玻璃板面的冷卻速度(見圖1如示)與風(fēng)柵吹風(fēng)孔中心軸越近,冷卻的速度越快,其結(jié)果造成玻璃鋼化應(yīng)力分不均勻。提高玻璃與風(fēng)柵的相對運(yùn)動速度有利于玻璃的均勻冷卻,玻璃在吹風(fēng)冷卻時應(yīng)采用小擺幅高頻率的冷擺動。

  2.3 鋼化玻璃的安裝角度與觀察角度

  調(diào)整鋼化玻璃的安裝角度與觀察角度在一定程度上可以避免彩虹斑產(chǎn)生視覺影響。鋼化玻璃彩虹斑的出現(xiàn)與玻璃的安裝角度和觀察角度有很大的關(guān)系,之所以我們能看到鋼化彩虹斑,是由于可見光線通過玻璃時發(fā)生了偏振。光線從玻璃的表面以某一角度反射時,就有部分光線發(fā)生了偏振,同樣透過玻璃的折射光也有部分發(fā)生了偏振,當(dāng)可見光線的入射角的正切值與玻璃的折射率相等時反射偏振達(dá)到最大值。無色透明玻璃(浮法玻璃)的折射率為1。5,光線以56°的入射角從玻璃表面所反射的光幾乎全部為偏振光,玻璃表面的反射率為4%,我們所看到的反射光是從兩個各為4%的反射率的表面反射的。光線照射到門窗幕墻的內(nèi)表面時,由于反射光經(jīng)過了存在應(yīng)力的玻璃,這部分光與門窗幕墻外表面的反射光發(fā)生干涉作用就產(chǎn)生了彩色斑紋,因此,在以入射角56°觀察玻璃時彩虹斑紋最為明顯,特別是采用鋼中空玻璃的門窗幕墻,由于反射面較多偏振光也較多,對于有同樣應(yīng)力不均勻的鋼化玻璃,我們看到的彩虹就會顯得更加嚴(yán)重。

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