Le verre trempé/verre renforcé appartient au verre de sécurité. Aussi connu sous le nom de verre renforcé. Le verre trempé est en fait un type de verre précontraint. Pour améliorer la résistance du verre, des méthodes chimiques ou physiques sont généralement utilisées pour former une contrainte de compression sur la surface du verre. Lorsque le verre est soumis à des forces extérieures, il compense d'abord la contrainte de surface, améliorant ainsi sa capacité de charge, améliorant sa propre résistance à la pression du vent, à la chaleur et au froid et aux chocs. Faites attention à le distinguer de la fibre de verre.
Caractéristique verre trempé/verre renforcé :
Sécurité
Lorsque le verre est endommagé par des forces externes, les fragments forment de petites particules à angle obtus ressemblant à des formes en nid d'abeille, qui sont moins susceptibles de causer de graves dommages au corps humain.
haute résistance
La résistance aux chocs du verre trempé de même épaisseur est de 3 à 5 fois celle du verre ordinaire et la résistance à la flexion est de 3 à 5 fois celle du verre ordinaire.
stabilité thermique
Le verre trempé a une bonne stabilité thermique, peut supporter une différence de température trois fois supérieure à celle du verre ordinaire et peut supporter un changement de température de 300 ℃.
Verre trempé/Verre renforcé avantage:
Le premier est que la résistance est plusieurs fois supérieure à celle du verre ordinaire et qu'il résiste à la flexion.
Le second est la sécurité d'utilisation, car sa capacité de charge augmente et améliore sa fragilité. Même si le verre trempé est endommagé, il apparaît sous forme de petits éclats sans angles vifs, ce qui réduit considérablement les dommages causés au corps humain. La résistance au refroidissement et au chauffage rapides du verre trempé est 3 à 5 fois supérieure à celle du verre ordinaire, et il peut généralement résister à des changements de température de plus de 250 degrés Celsius, ce qui a un effet significatif sur la prévention de la fissuration thermique. C'est un type de verre de sécurité. Assurer la sécurité des matériaux qualifiés pour les immeubles de grande hauteur.
Verre trempé/Verre renforcé Inconvénients :
1. Le verre trempé ne peut pas être coupé ou traité à nouveau. Il ne peut être traité qu'à la forme souhaitée avant la trempe, puis trempé.
2. Bien que le verre trempé ait une plus grande résistance que le verre ordinaire, il a la possibilité d'une auto-explosion (auto-rupture), tandis que le verre ordinaire n'a pas la possibilité d'une auto-explosion.
3. La surface du verre trempé peut présenter des irrégularités (taches de vent) et un léger amincissement de l'épaisseur. La raison de l'amincissement est qu'une fois le verre ramolli par fusion à chaud, il est rapidement refroidi par un vent fort, ce qui entraîne une diminution de l'espace cristallin à l'intérieur du verre et une augmentation de la pression. Par conséquent, le verre est plus fin après trempe qu'avant. En général, le verre de 4 à 6 mm s'amincit de 0.2 à 0.8 mm après la trempe, tandis que le verre de 8 à 20 mm s'amincit de 0.9 à 1.8 mm après la trempe. Le degré spécifique dépend de l'équipement, ce qui explique également pourquoi le verre trempé ne peut pas être utilisé comme miroir.
4. Le verre plat utilisé dans la construction après trempe physique dans un four de trempe subit généralement une déformation, et le degré de déformation est déterminé par le processus de l'équipement et du personnel technique. Dans une certaine mesure, cela affecte l'effet décoratif (sauf pour des besoins particuliers).
préparation
Le verre trempé est obtenu en coupant du verre recuit ordinaire à la taille requise, en le chauffant à environ 700 degrés près du point de ramollissement, puis en le refroidissant rapidement et uniformément (généralement, le verre de 5 à 6 mm est chauffé pendant environ 240 secondes et refroidi pendant environ 150 secondes à une température élevée de 700 degrés.Le verre 8-10MM est chauffé pendant environ 500 secondes et refroidi pendant environ 300 secondes à une température élevée de 700 degrés.En bref, le temps de chauffage et de refroidissement varie en fonction de l'épaisseur du verre) . Après la trempe, une contrainte de compression uniforme se forme à la surface du verre, tandis qu'une contrainte de traction se forme à l'intérieur, ce qui améliore la résistance à la flexion et aux chocs du verre, qui est environ quatre fois plus résistant que le verre recuit ordinaire. Le verre trempé qui a été trempé et traité ne doit pas être soumis à d'autres coupes, meulages ou dommages, sinon il sera brisé en raison de la perturbation de l'équilibre uniforme des contraintes de compression.
Classement verre trempé/verre renforcé
Par forme
Le verre trempé est divisé en verre trempé plat et en verre trempé bombé selon leur forme.
1. Il existe douze types d'épaisseur pour le verre trempé plat général, dont 11, 12, 15 et 19 mm; Il existe huit types d'épaisseur pour le verre trempé bombé, dont 11, 15 et 19 mm. L'épaisseur spécifique après traitement dépend toujours de l'équipement et de la technologie de chaque fabricant. Mais le verre trempé bombé a une limite de courbure maximale pour chaque épaisseur. RR, comme on l'appelle communément, est le rayon.
2. Verre trempé est divisé en trempé plat et trempé plié selon son apparence.
3. Le verre trempé est divisé en produits excellents et qualifiés en fonction de sa planéité. Verre trempé de qualité supérieure pour pare-brise automobiles ; Des produits qualifiés sont utilisés pour la décoration des bâtiments.
Par processus
1. Le verre trempé physique est également connu sous le nom de verre trempé trempé. Il s'agit de chauffer du verre plat ordinaire dans un four de chauffage à une température de ramollissement proche de 600 ℃, puis d'éliminer les contraintes internes par sa propre déformation. Le verre est ensuite retiré du four de chauffage et de l'air froid à haute pression est soufflé sur les deux côtés du verre à l'aide de plusieurs buses, ce qui lui permet de refroidir rapidement et uniformément à température ambiante pour obtenir du verre trempé. Ce type de verre est dans un état de contrainte de tension interne et de compression externe. Une fois que des dommages locaux se produisent, une libération de contrainte se produira et le verre sera brisé en d'innombrables petits morceaux. Ces petits morceaux n'ont pas d'arêtes vives et ne sont pas faciles à blesser.
2. Le verre trempé chimique est utilisé pour améliorer la résistance du verre en modifiant la composition chimique de sa surface, et est généralement trempé en utilisant la méthode d'échange d'ions. Le procédé consiste à immerger du verre de silicate contenant des ions de métaux alcalins dans un sel de lithium (Li+) fondu, provoquant l'échange d'ions Na+ ou K+ sur la surface du verre avec des ions Li+, formant une couche d'échange d'ions Li+ sur la surface . En raison du coefficient de dilatation plus faible des ions Li+ par rapport aux ions Na+ ou K+, la couche externe rétrécit moins et la couche interne rétrécit davantage pendant le processus de refroidissement. Lorsqu'il est refroidi à température ambiante, le verre est également dans un état de tension de la couche interne et de pression de la couche externe. Son effet est similaire à celui du verre trempé physique.
Par degré d'acier
1. Verre trempé : Degré trempé=2-4N/cm, contrainte de surface du verre trempé dans les murs-rideaux en verre α≥ 95Mpa ;
2. Verre semi-trempé : Degré de trempe=2N/cm, contrainte de surface du verre semi-trempé du mur-rideau en verre 24Mpa ≤ α≤ 69Mpa ;
3. Verre trempé ultra résistant : Degré de trempe>4N/cm.
Application du produit en verre trempé/verre renforcé
Le verre trempé plat et trempé appartient au verre de sécurité. Largement utilisé dans les portes et fenêtres des immeubles de grande hauteur, les murs-rideaux en verre, les cloisons vitrées intérieures, les plafonds éclairés par la lumière du jour, les passages d'ascenseurs touristiques, les meubles, les garde-corps en verre, etc. Le verre trempé peut généralement être appliqué dans les industries suivantes :
1. Architecture, coffrage de bâtiment, industrie de la décoration (telles que portes et fenêtres, murs-rideaux, décoration intérieure, etc.)
2. Industrie de fabrication de meubles (tables basses en verre, accessoires de meubles, etc.)
3. Industrie de fabrication d'appareils électroménagers (produits tels que téléviseurs, fours, climatiseurs, réfrigérateurs, etc.)
4. Industrie de l'électronique et des instruments (divers produits numériques tels que téléphones portables, MP3, MP4, horloges, etc.)
5. Industrie automobile (vitres de voiture, etc.)
6. Industrie des produits de première nécessité (planches à découper en verre, etc.)
7. Industries spéciales (verre militaire)
Une fois le verre trempé brisé, les fragments se briseront en petites particules uniformes et il n'y a pas de coupe-verre commun comme un coin pointu, il est donc appelé verre de sécurité et largement utilisé dans les voitures, la décoration intérieure et les fenêtres des immeubles de grande hauteur qui ouverte sur l'extérieur.
Méthodes d'urgence
Qualité
Verre trempé est obtenu en coupant du verre recuit ordinaire à la taille requise, en le chauffant jusqu'à un point de ramollissement proche, puis en le refroidissant rapidement et uniformément. Après la trempe, une contrainte de compression uniforme se forme à la surface du verre, tandis qu'une contrainte de traction se forme à l'intérieur, améliorant considérablement les performances du verre. La résistance à la traction est plus de trois fois celle de ce dernier, et la résistance aux chocs est plus de cinq fois celle de ce dernier.
C'est précisément cette caractéristique que les caractéristiques de contrainte deviennent un indicateur important pour distinguer le vrai et le faux verre trempé. Le verre trempé peut voir des rayures colorées sur les bords du verre à travers une plaque de lumière polarisante, tandis que sur la couche superficielle du verre, des taches noires et blanches peuvent être vues. Les lentilles polarisantes peuvent être trouvées dans les objectifs d'appareil photo ou les lunettes. Lors de l'observation, faites attention à régler la source de lumière pour une observation plus facile.
Verre trempé/Verre renforcé Défaut d'auto-explosion
La fissuration automatique du verre trempé sans force externe mécanique directe est appelée auto-explosion du verre trempé. Selon l'expérience de l'industrie, le taux d'auto-explosion du verre trempé ordinaire est d'environ 1 à 3 ‰. L'auto-explosion est l'une des caractéristiques inhérentes au verre trempé.
Il existe de nombreuses raisons à l'auto-explosion causée par l'expansion, qui peuvent être résumées comme suit :
① L'impact des défauts de qualité du verre
A. Pierres, impuretés et bulles dans le verre : les impuretés dans le verre sont des points faibles et des concentrations de contraintes dans le verre trempé. Surtout si la pierre est située dans la zone de contrainte de traction du verre trempé, c'est un facteur important conduisant à la fissuration.
Les pierres existent dans le verre et ont un coefficient de dilatation différent du corps vitré. Après la trempe du verre, la concentration de contraintes dans la zone de fissure autour de la pierre augmente de façon exponentielle. Lorsque le coefficient de dilatation de la pierre est inférieur à celui du verre, la contrainte tangentielle autour de la pierre est dans un état de traction. La propagation des fissures accompagnant les pierres est très susceptible de se produire.
B. Le verre contient des cristaux de sulfure de nickel
Les inclusions de sulfure de nickel existent généralement sous forme de petites sphères cristallines d'un diamètre de 0.1 à 2 mm. L'aspect est métallique, et ces impuretés sont Ni3S2, Ni7S6 et Ni-XS, avec X=0-0. 07。 Seule la phase Ni1-XS est la principale cause de fragmentation spontanée du verre trempé.
Le NIS théorique est connu pour être à 379. Il y a un processus de transition de phase en C, à partir de l'état à haute température α— Le système cristallin hexagonal NiS se transforme en un état à basse température β— Au cours du processus du système cristallin cubique NiS , une expansion de volume de 2.38 % a été observée. Cette structure est conservée à température ambiante. Si le verre est chauffé à l'avenir, il peut apparaître rapidement une transition d'état α-β. Si ces impuretés se trouvent à l'intérieur du verre trempé sous contrainte de traction, l'expansion volumique provoquera une fissuration spontanée. S'il y a a-NIS à température ambiante, il passera progressivement à β Au cours de cette transition de phase, une lente augmentation de volume ne provoquera pas nécessairement une rupture interne.
C. Les défauts tels que les rayures, les éclats et les bords profonds sur la surface du verre causés par un traitement ou un fonctionnement incorrect peuvent facilement entraîner une concentration de contraintes ou une auto-explosion du verre trempé.
② Répartition inégale des contraintes et déviation dans le verre trempé
Le gradient de température généré dans le sens de l'épaisseur du verre pendant le chauffage ou le refroidissement est irrégulier et asymétrique. Il y a une tendance à l'auto-explosion dans les produits trempés, et certains peuvent produire une "explosion du vent" pendant la trempe. Si la zone de contrainte de traction se déplace vers un côté du produit ou vers la surface, le verre trempé formera une auto-explosion.
③ Il a été prouvé expérimentalement que l'effet du degré de trempe atteint un taux d'auto-explosion de 20 % à 25 % lorsque le degré de trempe est augmenté au niveau 1/cm. À partir de là, on peut voir que plus la contrainte est élevée, plus le degré de revenu est élevé et plus la quantité d'auto-explosion est élevée.
Historique du développement du verre trempé/renforcé
Le développement de verre trempé peut remonter au milieu du XIXe siècle. Un prince du Rhin nommé Robert a mené une fois une expérience intéressante dans laquelle il a placé une goutte de verre fondu dans de l'eau froide, ce qui a donné un verre extrêmement dur. Ce verre granulé à haute résistance ressemble à une goutte d'eau, avec une queue longue et incurvée, connue sous le nom de "Prince Robert Small Grain". Mais lorsque la queue de Xiaoli a été pliée et cassée, il était étrange que l'ensemble de Xiaoli se soit soudainement effondré violemment, devenant même une fine poudre. La méthode ci-dessus est très similaire à la trempe du métal, qui est la trempe du verre. Ce type de trempe ne provoque aucun changement dans la composition du verre, il est donc également appelé trempé physique, d'où le verre trempé est appelé verre trempé.
Le premier brevet de trempe du verre a été obtenu par les Français en 1874. La méthode de trempe consiste à chauffer le verre à une température proche de la température de ramollissement et à l'immerger immédiatement dans un réservoir de liquide à température relativement basse pour augmenter la contrainte de surface. Cette méthode est la première méthode de trempe liquide. Frederick Siemens d'Allemagne a obtenu un brevet en 1875, tandis que Geovge E. Rogens du Massachusetts aux États-Unis a appliqué la méthode de trempe aux verres à vin en verre et aux colonnes de lampe en 1876. La même année, Hugh O'Heill du New Jersey a obtenu un brevet.
Dans les années 1930, Saint Gobain Company en France, Tripp lux Company aux États-Unis et Pilkington Company au Royaume-Uni ont commencé à produire du verre plat trempé de grande surface pour les pare-brise automobiles. Le Japon a également réalisé l'industrie de la production de verre trempé dans les années 1930. Dès lors, le monde a commencé l'ère de la production à grande échelle de verre trempé.
Après 1970, Triplex Company au Royaume-Uni a réussi à tremper du verre d'une épaisseur de 0.75 à 1.5 mm en utilisant un milieu liquide, mettant fin à l'histoire de la trempe physique incapable de durcir le verre mince, ce qui était une percée majeure dans la technologie du verre trempé.
L'histoire du verre trempé en Chine a commencé en 1955, avec une production d'essai à l'usine de verre Yaohua de Shanghai et une production d'essai réussie à l'usine de verre trempé de Qinhuangdao en 1958. En 1965, l'usine de verre Yaohua à Qinhuangdao a commencé à produire du verre trempé à des fins militaires. Dans les années 1970, Luoyang Glass Factory a été la première à introduire des équipements belges trempés. Au cours de la même période, Shenyang Glass Factory a mis en production du verre trempé chimique.
Depuis les années 1970, la technologie du verre trempé a été largement promue et popularisée dans le monde entier. Le verre trempé a été utilisé dans des domaines tels que l'automobile, l'architecture, l'aviation, l'électronique, etc., en particulier dans les domaines de l'architecture et de l'automobile.
Solution auto-explosive en verre trempé/verre renforcé
Réduire la valeur de stress
La répartition des contraintes dans le verre trempé est telle que les deux surfaces du verre trempé sont sous contrainte de compression, tandis que la couche centrale est sous contrainte de traction. La répartition des contraintes dans l'épaisseur du verre s'apparente à une courbe parabolique. Le centre de l'épaisseur du verre est le sommet de la parabole, qui est le point où la contrainte de traction est maximale ; Il existe une contrainte de compression près des deux surfaces du verre des deux côtés ; La surface à contrainte nulle est d'environ un tiers de l'épaisseur. En analysant le processus physique de trempe et de trempe, on peut voir qu'il existe une relation proportionnelle approximative entre la tension superficielle du verre trempé et la contrainte de traction maximale à l'intérieur, c'est-à-dire que la contrainte de traction est de 1/2 à 1/3 de la contrainte de compression. Les fabricants nationaux fixent généralement la tension superficielle du verre trempé à environ 100 MPa, mais la situation réelle peut être plus élevée. La contrainte de traction du verre trempé lui-même est d'environ 32 MPa ~ 46 MPa, et la résistance à la traction du verre est de 59 MPa ~ 62 MPa. Tant que la tension générée par l'expansion du sulfure de nickel est inférieure à 30 MPa, elle est suffisante pour provoquer une auto-explosion. Si la contrainte de surface est réduite, cela réduira en conséquence la contrainte de traction inhérente au verre trempé lui-même, contribuant ainsi à réduire l'apparition d'une auto-explosion.
La plage de contraintes de surface du verre trempé spécifiée dans la norme américaine ASTMC1048 est supérieure à 69 MPa ; Le verre semi-trempé (renforcé thermiquement) est compris entre 24MPa et 52MPa. La norme BG17841 pour le verre des murs-rideaux spécifie une plage de contraintes semi-trempées de 24 < ; δ≤ 69MPa。 La nouvelle norme nationale GB15763 mise en œuvre en Chine. 2-2005 "Safety Glass for Building Use - Part 2: Tempered Glass" exige que la contrainte de surface ne soit pas inférieure à 90MPa. C'est 5 MPa de moins que les 95 MPa spécifiés dans l'ancienne norme, ce qui est bénéfique pour réduire l'auto-explosion.
Contrainte uniforme
Le stress inégal de verre trempé peut augmenter considérablement le taux d'auto-explosion, ce qui ne peut être ignoré. L'auto-explosion causée par une contrainte inégale peut parfois être très concentrée, en particulier dans un lot spécifique de verre trempé courbé, où le taux d'auto-explosion peut atteindre un niveau de gravité alarmant et peut se produire en continu. La raison principale est la contrainte locale inégale et la déviation de la couche de tension dans le sens de l'épaisseur, ce qui a également un certain impact sur la qualité de la feuille de verre d'origine elle-même. Une contrainte inégale peut réduire considérablement la résistance du verre, ce qui augmente dans une certaine mesure la contrainte de traction interne, augmentant ainsi le taux d'auto-explosion. Si la contrainte du verre trempé peut être uniformément répartie, cela peut réduire efficacement le taux d'auto-explosion.
Traitement à chaud
Le traitement par trempage à chaud, également appelé traitement d'homogénéisation, est communément appelé "détonation". Le traitement par immersion à chaud consiste à chauffer le verre trempé à 290 ℃ ± 10 ℃ et à le maintenir pendant un certain temps pour favoriser la transformation rapide de la phase cristalline du sulfure de nickel en verre trempé. Cela permet au verre trempé, qui était à l'origine destiné à s'auto-exploser après utilisation, d'être brisé artificiellement à l'avance dans le four à trempage à chaud de l'usine, réduisant ainsi l'auto-explosion du verre trempé lors de l'installation et de l'utilisation. Cette méthode utilise généralement de l'air chaud comme moyen de chauffage et est appelée "test de trempage à la chaleur" ou HST dans les pays étrangers, ce qui se traduit littéralement par traitement par immersion à chaud.
Difficultés de trempage à chaud. D'un point de vue théorique, le traitement par trempage à chaud n'est ni complexe ni difficile. Mais en réalité, atteindre cet indicateur de processus est très difficile. La recherche a montré qu'il existe diverses formules structurelles chimiques spécifiques pour le sulfure de nickel dans le verre, telles que Ni7S6, NiS, NiS1.01, etc. Non seulement les proportions des différents composants varient, mais d'autres éléments peuvent également être dopés. La vitesse de sa transition de phase dépend fortement de la température. La recherche a montré que le taux de transition de phase à 280 ℃ est 100 fois celui à 250 ℃, il est donc nécessaire de s'assurer que chaque morceau de verre dans le four subit le même régime de température. Sinon, d'une part, le verre basse température ne peut pas complètement changer de phase en raison d'un temps d'isolation insuffisant, ce qui affaiblit l'efficacité du trempage à chaud. D'autre part, lorsque la température du verre est trop élevée, cela peut même provoquer la transformation en phase inverse du sulfure de nickel, entraînant de plus grands dangers cachés. Ces deux situations peuvent conduire à un traitement par trempage à chaud inefficace, voire contre-productif. L'uniformité de la température pendant le fonctionnement des fours à chaud est si importante, et la différence de température à l'intérieur de la plupart des fours domestiques à chaud atteint même 60 ℃ pendant l'isolation à chaud. Il n'est pas rare que les fours importés aient une différence de température d'environ 30 ℃. Ainsi, même si certains verres trempés subissent un traitement par immersion à chaud, leur taux d'auto-explosion reste élevé.
En fait, le processus et l'équipement d'immersion à chaud ont également été continuellement améliorés. La norme allemande DIN18516 spécifie un temps d'isolation de 8 heures dans la version 90 ans, tandis que la norme prEN14179-1:2001 (E) réduit le temps d'isolation à 2 heures. L'effet du procédé de trempage à chaud dans le cadre de la nouvelle norme est très important et il existe des indicateurs techniques statistiques clairs : après trempage à chaud, il peut être réduit à une auto-explosion pour 400 tonnes de verre. D'autre part, le four à immersion à chaud améliore constamment sa conception et sa structure, et l'uniformité de chauffage a également été considérablement améliorée, ce qui peut essentiellement répondre aux exigences du processus d'immersion à chaud. Par exemple, le taux d'auto-explosion du verre traité par immersion à chaud de China Southern Glass Group a atteint les indicateurs techniques de la nouvelle norme européenne, et il a obtenu des résultats extrêmement satisfaisants dans le méga projet de 120000 XNUMX mètres carrés du nouvel aéroport de Guangzhou.
Bien que le traitement par trempage à chaud ne puisse pas garantir l'absence absolue d'auto-explosion, il réduit la survenue d'auto-explosion et résout efficacement le problème d'auto-explosion qui trouble toutes les parties du projet. Le bain à chaud est donc la méthode la plus efficace reconnue dans le monde pour résoudre complètement le problème de l'auto-explosion.
Précautions Emballage
Les produits doivent être emballés dans des conteneurs ou des caisses en bois. Chaque morceau de verre doit être emballé dans des sacs en plastique ou en papier, et l'espace entre le verre et la boîte d'emballage doit être rempli de matériaux légers et souples qui ne sont pas susceptibles de provoquer des défauts visuels tels que des rayures sur le verre. Les exigences spécifiques doivent être conformes aux normes nationales pertinentes.
Marque d'emballage
L'étiquette d'emballage doit être conforme aux normes nationales applicables et chaque boîte d'emballage doit porter des mots tels que "face vers le haut, déplacer et placer doucement, écraser soigneusement, épaisseur du verre, qualité, nom de l'usine ou marque".
Transport
Les différents types de véhicules de transport et les règles de manutention utilisés pour le produit doivent être conformes aux réglementations nationales en vigueur.
Pendant le transport, les caisses en bois ne doivent pas être placées à plat ou inclinées, et le sens de la longueur doit être le même que le sens de déplacement du véhicule de transport. Des mesures telles que la protection contre la pluie doivent être prises.
Stockage
Le produit doit être stocké verticalement dans un local sec.
HHG est un professionnel fabricant de verre et fournisseur de solution de verre comprennent une gamme de verre trempé, verre feuilleté, verre texturé et verre gravé. Avec plus de 20 ans de développement, il existe deux lignes de production de verre à motifs, deux lignes de verre flotté et une ligne de verre de restauration. nos produits sont expédiés à 80% à l'étranger.Tous nos produits en verre sont soumis à un contrôle de qualité strict et soigneusement emballés dans une caisse en bois solide, vous garantissant de recevoir la meilleure sécurité de verre de qualité dans le temps.
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