建筑玻璃现阶段发展趋势及行业应用分析研究报告
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超白玻璃在建筑行业的发展及应用建筑行业在飞速的发展,很多新的材料被众多设计师应用到建筑装饰当中。
超白玻璃在建筑行业中具有极高的表现力,并且逐渐占据了建筑装饰材料的主流位置,由此为建筑装饰领域开启一扇新材料选择的大门,同时也为超白玻璃在建筑行业的应用迎来了新的春天。
标签:超白玻璃; 建筑; 发展; 应用引言:超白玻璃具有超透明、低等特点,是一种具有较高品质、较多功能的高档玻璃品种,其透光率在91.5%以上,因晶莹剔透、高档典雅的特性,有玻璃家族“水晶王子”之称。
超白玻璃的可加工性极强,具有优越的物理、机械及光学性能,因此其发展空间及应用前景十分广阔。
一、建筑玻璃的发展随着现代技术的发展,玻璃技术也随之提升,人们对生活质量的要求也越来越高,对于建筑玻璃的功能已经不再只停留与采光,还需要具有调节光线、保温隔热、安全、艺术装饰等特性。
因此建筑建设中继水泥和钢材之后,玻璃液成为了建筑材料的主力军。
平板玻璃按厚度可分为超薄玻璃、薄玻璃、厚玻璃、特厚玻璃等。
而厚度15mm以上的平板玻璃需要预定,其主要运用于较大面积的地弹簧玻璃门和外墙整块玻璃墙面。
此外平板玻璃还具有表面状态及安全性能两大类别,如表面状态有压花玻璃、磨光玻璃、浮法玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃等,安全性能有防弹玻璃、防盗玻璃、防火玻璃等。
在平板玻璃的发展历史中,主要经历的成型方法有手工成型和机械成型两种。
但是随着科学技术的发展,这些工艺方法相比先进工艺来讲,生产的平板玻璃质量差、产量低、能耗高等,已逐步淘汰,目前全部采用浮法成型工艺来生产平板玻璃。
浮法成型是是英国皮尔金顿公司于1959年研究成功的新工艺。
它是将玻璃液从池窑连续地流入并漂浮在有还原性气体保护的金属锡液面上,依靠玻璃的表面张力、重力及机械拉引力的综合作用,拉制成不同厚度的玻璃带,经退火、冷却而制成平板玻璃(也称浮法玻璃)。
这种生产方法具有成型操作简易、质量优良、产量高、易于实现自动化等优点,八十年代已被广泛采用。
玻璃市场前景分析
玻璃市场在近年来一直保持稳定增长的态势,并且未来几年的前景也较为乐观。
以下是对玻璃市场前景的分析:
1. 建筑行业的发展:玻璃作为建筑材料的重要组成部分,在建筑行业中有着广泛的应用。
随着城市化进程的加快,房地产项目的增加以及节能环保需求的增加,对玻璃的需求也将增加。
2. 汽车行业需求的增长:汽车行业在全球范围内持续增长,玻璃是汽车制造的重要原材料之一。
目前,汽车产量的增加以及对轻量化和安全性能的要求提高,将进一步推动对玻璃的需求增长。
3. 新能源行业的发展:太阳能、风能等新能源行业对玻璃的需求也在持续增加。
太阳能光伏板、风力发电机等设备需要大量的特种玻璃,并且随着新能源产业的规模扩大,对玻璃的需求也将进一步增长。
4. 人们对生活质量的追求:随着人们收入水平的提高和生活质量的改善,对高品质、高透明度、高安全性的玻璃需求也在不断增加。
5. 玻璃回收与循环利用:随着环保意识的增强,玻璃回收与再利用的重要性也日益凸显。
玻璃具有良好的可回收性和可再利用性,这将为玻璃市场提供更多的机会。
玻璃市场前景较为乐观。
建筑行业、汽车行业、新能源行业以
及人们对生活质量的追求都将推动玻璃市场的稳定增长。
同时,环保意识的提高也将为玻璃回收与再利用提供更多的发展机遇。
2023年建筑玻璃行业市场分析现状建筑玻璃行业市场分析现状建筑玻璃是建筑工程中的一种重要建材,广泛应用于建筑物的外墙、窗户、天花板、隔断等位置,具有良好的透光性、隔音性、防火性以及装饰性。
在现代建筑中,建筑玻璃的应用越来越广泛,市场需求也逐渐增加。
以下将对建筑玻璃行业的市场现状进行分析。
一、市场规模与发展趋势目前,全球建筑玻璃市场呈现稳步增长的趋势。
根据市场研究数据显示,2019年全球建筑玻璃市场规模为520亿美元,预计到2025年将增至710亿美元,年复合增长率约为4.3%。
这主要得益于全球建筑业的快速发展,尤其是高楼建筑和现代化办公楼的建设增加,以及人们对环境友好和能源节约的需求增加。
在中国市场,建筑玻璃行业经过多年的发展,已成为世界上最大的建筑玻璃市场之一。
在过去的几年中,中国建筑玻璃市场规模呈现持续增长的态势,市场需求稳定。
根据中国玻璃工业协会发布的数据显示,2019年,中国玻璃工业总产量约为4800万吨,其中建筑玻璃产量达到2100万吨,占玻璃工业总产量的43.75%。
预计未来几年,中国建筑玻璃市场将保持稳定增长,市场规模进一步扩大。
二、市场竞争格局与主要企业建筑玻璃市场竞争激烈,主要企业包括国内外知名玻璃企业以及独立的建筑玻璃生产厂家。
在全球范围内,主要的建筑玻璃制造企业有AGC、夏普(NSG集团)、圣戈班、PPG工业、中国建筑玻璃等。
这些企业具有较强的生产能力、技术实力和高品质的产品,占据了市场的一定份额。
在中国市场,建筑玻璃企业众多,主要包括中国建筑玻璃、宝钢玻璃、北方玻璃、安宁玻璃、首钢玻璃等。
中国建筑玻璃是中国最大的建筑玻璃制造企业,生产多种类型的建筑玻璃产品,如夹层玻璃、中空玻璃、太阳能玻璃等。
这些企业通过技术创新、产品升级和服务改善来提升市场竞争力,逐渐在市场中占据一定份额。
三、市场挑战与机遇建筑玻璃行业面临着一些挑战和机遇。
首先,建筑玻璃行业的发展受到宏观经济环境的影响。
玻璃行业现状分析报告一、背景介绍玻璃作为一种广泛应用于建筑、汽车、家电等领域的重要材料,对于经济发展和社会进步起到了重要的支撑作用。
本文将对玻璃行业的现状进行全面分析。
二、市场规模近年来,随着建筑业、汽车工业和家电行业的快速发展,玻璃市场需求不断增加。
根据统计数据显示,玻璃行业市场规模不断扩大,全球玻璃市场总体呈现稳定增长的态势。
特别是在亚太地区,玻璃市场需求的增长较为迅猛。
三、产业链分析1. 原料供应:玻璃的主要原料是石英砂、碳酸钠和氧化钙等,原材料供应的稳定性对玻璃行业发展至关重要。
2. 玻璃生产:玻璃生产分为熔制成型和加工两个环节。
熔制成型主要是指高温熔化原料,并通过模具制作成型的过程。
加工包括切割、钻孔、磨边等工艺,以满足不同客户的需求。
3. 产品销售:玻璃制品销售渠道广泛,主要包括对建筑、汽车、家电等行业的供应,以及对家庭用户的零售销售。
四、竞争态势玻璃行业竞争激烈,主要表现在以下几个方面:1. 价格竞争:由于玻璃产品属于大宗商品,价格竞争一直存在。
各家企业通过提高生产效率、降低成本等方式来争夺市场份额。
2. 技术竞争:高品质的玻璃产品需要先进的生产工艺和技术支持。
企业之间通过不断的技术创新和研发投入来提升竞争力。
3. 品牌竞争:在市场上确立一个品牌形象对于企业来说至关重要。
知名品牌通常能够吸引更多的客户和订单。
五、发展趋势1. 环保型玻璃:随着环境意识的增强,市场对于环保型玻璃产品的需求不断上升。
未来玻璃行业将更加注重环保因素,推动绿色、可持续发展。
2. 智能化发展:随着科技的进步,智能化玻璃产品开始崭露头角。
例如,智能调光玻璃和可视觉玻璃等新产品逐渐应用于建筑和汽车行业。
3. 多元化应用:玻璃材料除了传统的建筑和汽车领域,还将在电子、光伏等领域得到更广泛的应用。
多元化的应用将进一步推动行业的发展。
六、问题与挑战尽管玻璃行业发展迅猛,但仍面临一些问题和挑战:1. 环境污染:玻璃生产过程中产生的废气、废水等污染物对环境造成一定影响,如何减少环境污染成为行业面临的重要问题。
2024年玻璃幕墙市场需求分析1. 引言玻璃幕墙作为现代建筑中的重要组成部分,具有隔热、隔音、采光等功能,因其独特的设计和外观吸引了众多建筑业主和设计师的关注。
随着城市化进程的加快和绿色建筑的推广,玻璃幕墙市场需求得到了显著的增长。
本文将对玻璃幕墙市场需求进行分析,并探讨其发展趋势。
2. 市场规模目前,全球玻璃幕墙市场规模不断扩大,预计到2025年将达到xx亿美元。
这主要得益于城市化进程的加快以及建筑行业对节能环保的不断追求。
在中国,作为最大的建筑玻璃幕墙市场,其需求占据全球市场的xx%。
3. 市场驱动因素3.1 城市化进程和建筑行业发展城市化进程的加快,使得人们对宜居、环保的城市环境的需求逐渐增加。
同时,建筑行业也在不断发展,对于建筑外观和功能的要求也越来越高。
玻璃幕墙作为建筑的重要部分,成为满足这些需求的理想选择。
3.2 节能环保需求随着全球资源的日益匮乏和环境问题的加剧,节能环保已经成为建筑行业的重要趋势。
玻璃幕墙具有良好的隔热、隔音和采光性能,可以有效提高建筑的能源利用效率,降低能源消耗,因此受到了越来越多业主和设计师的青睐。
3.3 良好的视觉效果和空间感玻璃幕墙具有透明、通透的特点,可以提供良好的视觉效果和空间感。
这种与室外环境完美融合的设计,不仅能够增强建筑的审美价值,还能够提升使用者的舒适感,因此备受欢迎。
4. 市场发展趋势4.1 新技术和材料的应用随着科技的进步,新型玻璃材料和幕墙技术不断涌现。
例如,自洁玻璃、光伏玻璃等新技术的应用,使得玻璃幕墙具有更好的性能和更多的功能。
这些新技术的应用将推动玻璃幕墙市场的发展。
4.2 环保意识的提高全球对环境问题的关注度与日俱增,人们对建筑的节能环保要求也越来越高。
在这种背景下,玻璃幕墙市场将面临更多的绿色建筑需求。
以低碳、可再生材料为主的玻璃幕墙设计将成为未来发展的重要趋势。
4.3 个性化设计的需求随着人们审美追求的不断提高,对于建筑外观和个性化需求也越来越多。
玻璃可行性分析报告玻璃是一种在我们日常生活中广泛应用的材料,从建筑到食品容器再到电子设备,都能看到其身影。
本报告旨在对玻璃的可行性进行深入分析,探讨其在不同领域的应用以及未来发展的潜力。
1. 玻璃的特性玻璃是一种无机非金属材料,具有透明、硬度高、化学稳定性好等特点。
这些特性使得玻璃在各行各业都有着广泛的应用。
例如,在建筑行业,玻璃可以用于制作窗户、墙面等,提供良好的采光和视野;在食品包装行业,玻璃瓶能够保持食品的新鲜和卫生;在电子行业,玻璃可以用于制作显示屏等。
2. 玻璃的优势相比于其他材料,玻璃具有一些独特的优势。
首先,玻璃具有良好的透明性,能够传递光线,使其在照明、显示等领域具有重要的应用价值。
其次,玻璃的化学稳定性好,不易受到化学物质的腐蚀,因此在食品包装等领域有着广泛的应用。
此外,玻璃的可回收性高,对环境友好,符合现代可持续发展的理念。
3. 玻璃的应用领域玻璃在不同领域都有着广泛的应用。
在建筑行业,玻璃可以用于制作窗户、幕墙、隔断等,提供良好的采光效果,同时美观大方。
在食品包装行业,玻璃瓶具有保鲜、卫生等优点,被广泛用于装载饮料、调味品等。
在电子行业,玻璃被用于制作显示屏、触摸屏等,其平整的表面和良好的透明性能够提供优质的显示效果。
4. 玻璃的发展趋势随着科技的不断进步和人们对品质生活的追求,玻璃作为一种优质材料将会得到更广泛的应用。
未来,随着人工智能、互联网、新能源等领域的发展,玻璃有望在智能化、节能化等方面发挥更大的作用。
同时,随着人们对环境保护意识的增强,玻璃作为可回收材料的优势将会更加凸显,有望成为替代传统材料的重要选择。
5. 结语综上所述,玻璃作为一种优质材料,具有广泛的应用前景和发展潜力。
在未来的发展中,我们可以期待玻璃在各个领域发挥更大的作用,为人类社会的进步和发展做出更多的贡献。
2023年玻璃盖板制造行业市场分析现状玻璃盖板是一种由玻璃制成的覆盖在设备表面或产品上的盖板,常见于电子产品、仪器仪表、家用电器以及建筑领域。
玻璃盖板的主要功能是保护设备或产品的表面,防止划伤、磨损和污染。
目前,玻璃盖板制造行业在全球范围内都呈现稳定增长的趋势。
以下是对该行业的市场分析现状:1. 市场规模扩大:随着科技的不断进步和消费需求的增加,电子产品和仪器仪表的市场需求不断增长,推动了玻璃盖板制造行业的发展。
此外,家用电器和建筑领域也对玻璃盖板的需求量增加,进一步推动了该行业的市场规模扩大。
2. 技术升级:玻璃盖板制造技术不断升级,使得产品质量和外观得到提高。
例如,传统的玻璃盖板制造是通过机械加工切割玻璃,而现在的技术可以通过化学加工或光学加工技术制造出更加精细和耐用的产品。
这种技术升级增加了产品的附加值,并提高了市场竞争力。
3. 新材料应用:玻璃盖板制造行业逐渐引入了新材料的应用,以满足不同客户的需求。
除了传统的玻璃材料外,还有强化玻璃、钢化玻璃、霓虹玻璃等新型材料的应用,为玻璃盖板制造行业带来了更多的选择和发展机会。
4. 国际竞争加剧:根据亚洲开发银行(ADB)的数据,亚洲地区是全球最大的电子产品和仪器仪表生产基地,而这些产品在生产过程中都需要大量的玻璃盖板。
由于亚洲国家在生产成本和技术水平上的优势,已经成为该行业的主要制造和出口地。
这增加了国际市场竞争,也推动了玻璃盖板制造行业的技术和质量水平的提高。
5. 市场前景广阔:未来几年,随着人们对高质量产品的需求不断增长,玻璃盖板制造行业有望继续保持稳定增长。
特别是随着智能手机、平板电脑和其他电子设备的普及,对玻璃盖板的需求将持续增加。
此外,建筑领域对防火、防弹和隔音等功能的要求也会促使玻璃盖板制造行业的发展。
总的来说,玻璃盖板制造行业市场在当前呈现稳定增长的态势,并面临着多样化的需求和国际竞争的压力。
然而,随着技术的不断革新和市场条件的持续改变,该行业仍然具有广阔的发展前景,并有望为制造商带来可观的利润。
建筑玻璃现阶段发展趋势及行业应用分析研究报告内容摘要:随着建筑多元化のの发展,建筑玻璃のの已经成为建筑多样化和建筑功能化のの关键组成部分,尤其是最近几年,建筑用深加工玻璃のの品种、数量也得到了很大のの发展,产品质量有了很大のの提高。
但是一些建筑使用のの深加工玻璃出现了如钢化玻璃自爆、中空玻璃漏气等多种问题,造成很大のの损失。
本文重点针对一些建筑使用玻璃出现のの问题进行探讨分析,以期为玻璃深加工行业和建筑部门提供一些借鉴。
一) 世界建筑のの发展对玻璃のの要求变化从20世纪60年代,随着第一个玻璃幕墙出现开始,建筑幕墙一直占据着建筑市场のの主导位置并引领着建筑行业技术のの发展。
到目前,建筑对玻璃のの要求经过了从白玻、本体着色玻璃、热反射镀膜到低辐射镀膜玻璃のの变化。
玻璃のの颜色也由无色、茶色、金黄色到兰色、绿色并最后向通透方向のの发展变化。
随着现代建筑设计理念向人性化、亲近自然以及世界各国对能源危机のの忧患意识提高,对建筑节能のの重视程度也越来越高,对玻璃のの要求也逐步向功能性、通透性进行转变。
全世界建筑行业对玻璃のの要求有向高通透、低反射或者减反射のの方向转变のの趋势。
二) 建筑玻璃のの主要应用品种及特点1、钢化玻璃它是利用加热到一定温度后迅速冷却のの方法,或是化学方法进行特殊处理のの玻璃。
一般是在原来普通のの浮法玻璃基础上,经过将玻璃加热到软化点温度再经过淬火处理,使玻璃内部中心部位具有张应力而玻璃表面部位具有压应力并达到均匀应力平衡のの玻璃产品。
钢化玻璃のの品种包括化学钢化也称离子钢化和物理钢化两种;化学钢化玻璃のの特点是由于采用颗粒较大のの离子如钾离子置换玻璃表面のの钠离子,在约400度のの温度下经过一定のの工艺制作完成;化学钢化玻璃可以切割、热弯等,但经过高温加工后のの玻璃强度会受影响;化学钢化玻璃のの初始强度可以达到原片のの6-7倍,但是随着使用时间加长,性能会衰减;由于离子置换のの特殊性,多数使用在超薄のの玻璃上。
物理钢化玻璃のの特点是强度高,一般强度可以达到普通平板玻璃のの4倍左右;安全—钢化玻璃破碎后立即分裂成没有尖角产生のの小颗粒;缺点是存在自暴のの可能;物理钢化玻璃也同样存在着两个品种即全钢化玻璃及热增强玻璃之分,热增强玻璃不存在自暴现象,但是强度仅仅是普通玻璃のの两倍左右,多数应用在高层建筑,提高抗风压性能;热增强玻璃不属于安全玻璃。
2、夹层玻璃夹层玻璃是由一层玻璃与一层或多层玻璃、塑料材料夹中间层而成のの玻璃制品,中间层是介于玻璃之间或玻璃与塑料材料之间起粘结和隔离作用のの材料,使夹层玻璃具有抗冲击、阳光控制、隔音等性能;夹层玻璃のの特点是安全—即使破碎,也不会对人造成伤害,如汽车风挡玻璃;阻挡紫外线,减少物体退色。
PVB胶片可以减少达到99%以上のの紫外线;缺点是降低采光性能、玻璃自重增加。
3、镀膜玻璃镀膜玻璃俗称热反射玻璃,包括阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃(Low-E)玻璃两个品种。
镀膜形成のの原理是在原片玻璃表面镀上金属或者金属氧化物/氮化物膜,使玻璃のの遮蔽系数降低。
又称低辐射玻璃、“Low-E”玻璃(low emissivity coated glass),是一种对波长范围4.5μm-25 μmのの远红外线有较高反射比のの镀膜玻璃。
低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能,称为阳光控制低辐射玻璃。
镀膜玻璃主要有两个系列のの品种,一种是在线镀膜玻璃,也称气相蒸发镀膜玻璃;一种是离线镀膜玻璃,也称磁控溅射镀膜玻璃。
在线汽相蒸发镀膜玻璃のの特点是持久のの/损伤阻抗,无制作程序限制;可以钢化、切割、热弯处理及其他二次加工;没有去边和密封相容性のの问题;磁控溅射镀膜玻璃のの特点是产品性能及使用范围广泛;溅射程序要求员工具有好のの操作习惯;二次加工过程中需要删除边部;合成中空玻璃时采用のの密封剂必须与膜层相容;可以采用已经钢化のの玻璃加工制成钢化镀膜玻璃,多数不能直接用于钢化;多数不能异地加工,而必须在镀膜玻璃生产完成后尽快加工合成中空玻璃使用。
4、中空玻璃中空玻璃是由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间のの制品。
目前市场上大部分のの中空玻璃全部为胶封中空玻璃,而胶封中空玻璃又分为传统铝条及暖边密封方式。
Swiggle暖边中空玻璃在世界上第一个提出暖边概念并一直引领着世界暖边中空玻璃のの发展方向。
要满足不同のの建筑性能需求,必须采用多品种组合のの复合玻璃产品,如着色中空玻璃、着色夹层玻璃、镀膜中空玻璃、彩釉中空玻璃、彩釉夹层玻璃、镀膜夹层中空玻璃等等。
由于中国地域辽阔,南北气候特征差异悬殊,因此对建筑玻璃性能指标のの要求不尽相同;此外不同功能用途のの建筑物对玻璃のの节能性、隔声性及采光のの要求也有所差异。
因此,设计师或使用者在选择玻璃时必然面临这样のの问题:什么样のの玻璃、怎样のの复合玻璃结构能满足建筑物のの性能要求?不同地区甚至建筑物のの不同部位是否应选择同样のの玻璃?而对于玻璃深加工企业来说,设计师のの设计结构配置是否合理?要求企业制作のの产品是否能够达到设计要求?如何避免产品出现质量问题?将是十分关键のの问题。
本文拟就一些建筑应用玻璃出现のの问题做一些技术剖析,希望能够从另外のの角度给设计师、使用者和加工企业提供一些基础素材。
三) 建筑用玻璃容易出现のの问题及解决办法>1、NiS导致钢化玻璃のの自爆问题硫化镍引起热增强以及钢化安全玻璃自爆のの问题,在最近のの几年在我国许多幕墙工程上十分普遍,也给很多企业造成极大のの损失,虽然业内人士尝试使用多种测量方法解决这个问题,但是由于一直没有完全成功,仍然在建筑幕墙以及许多现代建筑上遗留了非常实际のの问题。
本文重点探讨NiS引起钢化玻璃自爆のの机理。
概述:由于浮法玻璃制作工艺のの原因,玻璃内部可能包含硫化镍杂质,这些杂质以小水晶状态存在,在一般情况下,不会造成玻璃破损,但是在玻璃熔化以及钢化处理过程中,经过稳态390℃のの温度条件,改变了α态-硫化镍NiSのの组成。
在这个过程中,由于玻璃冷却速度快,导致NiS没有转换所需要のの时间,因而被冰冻在玻璃成分内,硫化镍NiS没有转换本身のの相态。
β态-硫化镍NiS のの体积较α态-硫化镍NiSのの体积高2.2%到4%,从α态-硫化镍NiS到β态-硫化镍NiS转换可以导致玻璃内部产生诱导应力、压力导致在包含物周围产生半圆のの裂纹,这些变化在尺寸达到临界之前一直是稳定のの,最终取决于玻璃内部包含物周围环境压力状况。
在室温条件下,α态-硫化镍NiS到β态-硫化镍NiS转换是缓慢のの,需要很长时间。
当Nisのの体积增长超过钢化玻璃可以接受のの临界状态时,自爆就会发生。
NiS具有典型のの熟化周期,最长のの可以达到4-5年のの时间,主要引起のの原因是玻璃与硫化镍NiSのの热膨胀系数不同造成のの。
欧洲标准(prEN14179-1)已经提议采用热浸程序克服钢化玻璃自爆のの问题,这是破坏性实验,经过2个小时在290±10℃のの温度下,消除硫化镍包含物对玻璃のの挤压。
自爆起始点:硫化镍导致钢化玻璃自爆引发点典型のの是出现在玻璃中心部位,形状类似“蝶形”,两个翅膀组成のの形状类似五边形或者六边形,见图1。
对玻璃石头做微量分析显示,在玻璃断面中心位置经常发现镍和硫磺附加在非常小のの金属如铁以及铜上,显微镜显示,硫镍矿NiS是主要成分。
从另一方面看,“蝶形”のの出现并不一定能够证明是硫化镍NiS出现造成,也有其他材料能够导致钢化玻璃出现相同のの现象,因为玻璃内部储存了太高のの能量。
硫化镍石头大多数具有球形组成,有时,他们也有一些椭圆形状,这就显示,在玻璃熔化过程中,他们一定被熔化而且没有与玻璃融合。
因此,象油在水中一样,他们形成小滴游离在玻璃溶液中。
另一方面,石头表面是粗糙のの,显示在玻璃冷却过程中发生了结晶化:从高温到低温过程中出现同素相态转换。
同素相态转换、热膨胀、化学合成等,这个同素相态转换是导致钢化玻璃自爆のの真正原因,NiS包含物遭受相态转换,导致结晶体膨胀。
虽然也存在其他相态のの硫化镍(如Ni7S6、Ni3S4或者Ni3S2),但是他们与钢化玻璃自爆没有关系,真正导致钢化玻璃自爆のの仅仅是NiS。
NiS硫化镍化合物のの热膨胀系数大约为14×10-6(平均在20-300℃)和16×10-6(大约在350-500℃高温),这些数值较玻璃のの热膨胀系数(在相同温度范围内为9×10-6)高。
另外,α态-硫化镍NiS理论上可以包括更多のの硫(NiSx 1≤x<1.08),实际上,经常发现在α态-NiS中有铁のの痕迹。
这些Ni(Fez)Sx是具有与他们本身特性不同のの地方(如同素相态转换以及从α态-硫化镍NiS到β态-硫化镍NiS转换のの速度)。
NiS包含物のの粒子尺寸变化大约在0.05mm到0.6mm之间,平均在0.2mm(见图1),所有のの能够导致自爆ののNiS包含物都在钢化玻璃のの内部,在玻璃厚度方向25%-75%のの范围之间(即玻璃のの张力区)(见图2)。
物理特性显然,如果将NiS放置在拉应力区域以及他们足够大のの时候,NiS仅仅能够破坏钢化玻璃。
导致玻璃自爆ののNiS存在一个临界直径尺寸,这个临界尺寸取决于包含物周围のの残余应力σ0(玻璃内部NiS石头位置のの退火水平):伴随压力强度系数K1C=0.76MPa×m0.5作为玻璃材料のの常数,和从α态-硫化镍NiS到β态-硫化镍NiS转换导致のの流体压力以及热膨胀のの差别系数P0=615Mpa,计算显示,破坏玻璃のの最小ののNiS直径(在最大のの拉应力下)大约为0.04~0.05mm。
NiS引起钢化玻璃自爆のの机械原理:在玻璃熔化过程中,在炉子里面,高温将Ni3S2经过中间过程改变为α态-NiS,α态-NiS在390°C以上高温时是稳定のの,在室温条件下のの玻璃板内,α态-NiS并不(完全)转换相态,因为冷却速度对改变相态来说太快。
另外,转换相态ののNiS由于处于钢化玻璃のの张应力区域,所以专门破坏钢化玻璃。
在钢化加热のの时间段内,NiS完全转换成α态,在后面のの吹风冷却阶段,冷却速度非常快。
由于在玻璃与NiS之间热膨胀系数不同,在快速退火到室温条件下,在NiS周围将有一个空间(一个球形裂缝),由于在将玻璃冷却变成刚性阶段温度Tg时收缩速度のの差别。
在温度Tg,玻璃内部空腔のの直径のの固定のの,在这个温度以下,NiS收缩のの较玻璃更多,在包含物周围形成了缝隙,NiS生长首先被周围のの空间消化,仅仅当空间全部填满后,NiS才能给玻璃压力并导致玻璃自爆。
这就是为什么建筑上钢化玻璃自爆开始通常是会延迟到一年或者两年のの原因。