钢化玻璃应力斑:质量问题还是正常现象?

 
收藏 0点击 60回复 0 04-15 08:12

最近又接到咨询,关于钢化玻璃应力斑的:某工程,甲方看到进场钢化玻璃后,认为应力斑比较严重,想知道该批产品是否合格,该如何判定。


那么什么是钢化玻璃应力斑呢?


钢化玻璃应力斑,典型照片见下图。







GB 15763.2-2005《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》附录A中,钢化玻璃应力斑描述如下:


把钢化玻璃放在偏振光下,可以观察在玻璃板面上不同区域的颜色和明暗变化,这就是人们一般所说的钢化玻璃的应力斑。


T/ZBH 001-2017《建筑玻璃外观质量要求及评定》中,应力斑定义如下:


在偏振光条件下观察钢化或半钢化玻璃时,玻璃板面上呈现出的不同颜色和明暗斑纹。

可见,钢化玻璃应力斑,就是在某些条件下,钢化玻璃表面明暗和颜色呈现不同变化的特征;多层钢化玻璃叠加使用时应力斑会更加明显(T/ZBH 001-2017)。


那么,钢化玻璃应力斑是如何形成的呢?


GB 15763.2-2005给出原因如下:


玻璃经过钢化处理后,由于钢化过程中加热和冷却的不均匀,在玻璃板面上会产生不同的应力分布。由光弹理论可以知道,玻璃中应力的存在会引起光线的双折射现象。光线的双折射现象通过偏振光可以观察。


在日光中就存在着一定成分的偏振光,偏振光的强度受天气和阳光的入射角影响。


通过偏振光眼镜或以与玻璃的垂直方向成较大的角度去观察钢化玻璃,钢化玻璃的应力斑会更加明显。


T/ZBH 001-2017也有类似描述,如下:


玻璃钢化过程中应力分布不均时导致光线的双折射现象。光线的双折射现象通过偏振光镜可以观察,在日光中就存在着一定成分的偏振光,偏振光的强度受天气和阳光的入射角影响。


通过偏振光眼镜或以与玻璃的垂直方向成较大的角度去观察钢化玻璃,钢化玻璃的应力斑会更加明显。




T/ZBH 001-2017中也明确提出:“应力斑是钢化/半钢化玻璃的特性,不是产品的缺陷。”


由此可知,玻璃钢化过程中,应力斑是不可避免的,这是由目前玻璃钢化工艺决定的,基本属于钢化玻璃本身固有的特征。


我们知道,目前建筑玻璃钢化为物理钢化工艺,其实就是加热和淬冷的过程,淬冷则主要采用风冷工艺,这个过程中,加热的温度场、冷却的流体场几乎不可能做到绝对均匀。




因此,钢化玻璃应力斑的产生,与钢化玻璃加热和冷却的均匀性、对称性等多因素相关,要想减轻这个现象,需要依靠每个环节工艺品质的大幅提高。


那么,有应力斑,就能说钢化玻璃是不合格产品吗?


答案自然是否定的。


GB 15763.2-2005中钢化玻璃的技术要求见下表。




其中的“外观质量”要求见下表。




可以看出,我国钢化玻璃产品国家标准中,并未对钢化玻璃应力斑提出明确的、量化的技术要求。


前边也提到,GB 15763.2-2005也只是在附录A中简单对应力斑做了说明,且该附录为资料性附录,也就是仅仅起到参考作用。


那还有朋友问了,应力斑可以量化吗?


答案也是否定的。


因为钢化玻璃应力斑是一种特定光线、特定角度下光的双折射现象,事实上,截止到目前,笔者尚未看到应力斑的量化要求和测试方法。


那钢化玻璃应力斑能彻底消除吗?


T/ZBH 001-2017给出了答案:


通过调整钢化工艺参数和设备构造(如:加热冷却过程,玻璃温度变化,温度的均匀性,风栅结构等)应力斑能适当减轻或相对均匀,保证应力斑的一致性。


可见,钢化玻璃应力斑只能适当减轻或相对均匀,目前的工艺尚无法彻底消除。


好了,小结一下:


钢化玻璃应力斑,是在偏振光下观察钢化或半钢化玻璃时,玻璃板面上呈现出的不同颜色和明暗的斑纹。


这是玻璃钢化过程中,应力分布不均时导致的光线双折射现象;日光中就存在着一定成分的偏振光,其强度受天气和阳光入射角影响。


目前玻璃钢化工艺水平,决定了应力斑不可避免,基本属于钢化/半钢化玻璃本身的固有特征;我国钢化玻璃产品国家标准中,也未对钢化玻璃应力斑给出明确、量化的技术要求和测试方法。


钢化玻璃应力斑,可通过调整钢化工艺参数和设备构造,来适当减轻或相对均匀,保证应力斑的一致性。


可见,钢化玻璃有应力斑,是钢化玻璃生产过程中不可避免的现象,并非质量问题,但可通过设备、工艺等方面来适当减轻或使其相对均匀。


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