随着社会和经济的发展，玻璃幕墙结构被广泛的应用于现代建筑。玻璃幕墙的出现增加了建筑物的活力，将建筑美学、建筑功能、建筑结构等因素融为一体，使玻璃由过去单纯的采光、保温、防风雨等功能转变为多功能的装饰品。我国幕墙玻璃主要为钢化玻璃，但是钢化玻璃不可避免的存在一定的自爆风险。虽然钢化玻璃自爆后会形成一粒粒边角呈钝形的颗粒，能大大减少对人体的伤害程度，但仍然具有一定的危险性，同时会影响玻璃幕墙结构的整体效果，增加后期维护成本。因此，为减少钢化玻璃后期自爆概率，将存在自爆隐患的钢化玻璃提前引爆，提出了均质化工艺即热浸工艺。本报告将从钢化玻璃、热浸工艺等方面介绍钢化玻璃的自爆及降低自爆的原理。

1、钢化玻璃原理

玻璃在加热炉内按一定的升温速率加热到低于软化温度，然后迅速送入冷却系统，用低温高速气流进行急冷。玻璃上下表面首先硬化收缩，由于玻璃的导热系数小，这时玻璃内部仍处于高温状态，待到其内部也开始硬化时，已硬化的外层将阻止内层的收缩，从而先硬化的外层产生压应力，而后硬化的内层产生了张应力，由于玻璃表面层存在压应力，当外力作用于该表面时，首先必须先抵消这部分压应力，这就大大提高了玻璃的机械强度，经过这样热处理的玻璃制品即为钢化玻璃。

2、钢化玻璃的自爆

钢化玻璃的自爆是指在无外力作用下因玻璃内部应力而引发的炸裂，导致自爆的主要原因是玻璃中的硫化镍（NiS）晶体在相变时体积增大或硬质硅晶体膨胀，使内部张应力大于表面压应力，破坏了张、压应力的平衡导致玻璃破裂。由于现有浮法玻璃生产线的在线检测设备无法检测出粒度数微米的硫化镍和硬质硅晶体，因此自爆不可预知，成为钢化玻璃的固有属性或缺陷。目前，钢化玻璃的自爆率还没有国家标准，通过对玻璃行业多年累积的数据进行统计分析，结果显示常规钢化玻璃的自爆率大约为0.3~0.8%。玻璃尺寸越大，同等质量玻璃材料造出的玻璃片数越少，但由于NiS或硬质杂质相近，因此自爆率会越高。

3、热浸工艺

热浸处理又称均质化处理。均质钢化玻璃是对钢化玻璃做均质化处理后的产品。热浸处理工艺是将钢化玻璃置于热浸炉内，保持不高于1.5℃/min的升温速率，持续升温至℃左右保持数小时，促使钢化玻璃内部的硫化镍（NiS）晶体相变或硬质硅晶体膨胀引发玻璃破碎，待逐渐冷后取出完好的玻璃，这个过程也被形象的称为引爆处理。热浸处理让原本使用后才可能自爆的钢化玻璃人为地提前破碎在工厂的热浸炉中，从而减少安装后使用中的钢化玻璃自爆。由国内外已有的案例数据来看，经过热浸处理后常规尺寸玻璃的自爆率可以降低至0.1%以下。虽然热浸处理不能彻底解决钢化玻璃的自爆问题，但确实降低了自爆的发生，实实在在地解决了困扰工程各方的玻璃自爆问题。因此，热浸工艺是世界上一致认可的可以解决玻璃自爆问题的最有效方法之一。

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4、降低钢化玻璃自爆的方法

要避免钢化玻璃的自爆，除了采用热浸处理外，还可以通过以下两个方法来解决：

1）减少钢化玻璃的钢化级数。钢化可以分为半钢化与全钢化两种，如果使用半钢化玻璃，则玻璃不会发生自爆，因为此时钢化玻璃的钢化级数较低，表面拉压力较低，硫化镍的颗粒发生相变，不至于引起玻璃的自爆。半钢化玻璃强度是普通玻璃的2~3倍，钢化玻璃强度是普通玻璃的4~5倍。目前国家标准中要求，半钢化玻璃必须做成夹胶玻璃，方可安装上墙。

*钢化玻璃*半钢化玻璃

普通浮法玻璃强度的4-5倍普通浮法玻璃强度的2-3倍

表面压应力90-Mpa表面压应力24-69Mpa

破碎后为碎小钝角颗粒破碎后保持整体不塌落

热稳定性强不会自爆

安全玻璃非安全玻璃

2）减少浮法玻璃中的硫化镍和硬质杂质的含量。选用优质的矿砂，采用精细的加工工艺，可以避免在玻璃中引入硫化镍或硬质杂质，从而有效地降低钢化玻璃的自爆率。目前，国内外已经开始使用超白玻璃来降低钢化玻璃的自爆率。超白玻璃在其超白原片的生产过程中，选用优质的矿砂，并采用磁选矿工艺将铁、镍等影响玻璃自爆的杂质尽可能剔除，可以大大地降低钢化玻璃的自爆率。理论上，超白玻璃的自爆率可以降低到0.01%。但是，由于在整个玻璃的生产过程中存在二次污染，实际上，超白玻璃的自爆率在0.1~0.2%，且同等厚度的玻璃，尺寸越大，自爆率越高。

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南玻集团作为中国玻璃行业最具竞争力和影响力的大型企业，首先从原料方面选用优质的矿砂，减少了原料中硫化镍等杂质的含量；其次，采用磁选矿工艺，降低了玻璃原片中的硫化镍和硬质杂质含量；第三，从国外引进先进的玻璃深加工设备，配合精细的加工流程和成熟的加工工艺，能有效避免玻璃表面质量问题，从而降低了钢化玻璃的自爆率。因此，南玻集团钢化玻璃自爆率可以严格控制较低水平。