Klasifikácia tepelne nasiaknutého skla a štruktúra tepelne nasiaknutého skla
Teplom nasiaknuté sklo je typ tvrdeného skla, ktoré prechádza procesom tepelného namáčania, aby sa znížilo riziko spontánneho rozbitia v dôsledku inklúzií sulfidu nikelnatého. Tepelné namáčanie je deštruktívna testovacia metóda, ktorá simuluje dlhodobé vystavenie vysokým teplotám a núti akékoľvek tvrdené sklo s inklúziami sulfidu nikelnatého, aby sa počas procesu rozbili.
Teplom nasiaknuté sklo možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií:
Plne tvrdené tepelne nasiaknuté sklo: Plne tvrdené tepelne nasiaknuté sklo sa vyrába zahriatím žíhaného skla na vysokú teplotu (zvyčajne okolo 620 stupňov Celzia) a následným rýchlym ochladením pomocou prúdov vzduchu. Tento proces vytvára sklo, ktoré je približne štyri až päťkrát pevnejšie ako žíhané sklo a má zlepšenú odolnosť voči tepelnému namáhaniu. Plne tvrdené sklo sa potom podrobí procesu tepelného namáčania, aby sa odstránili všetky potenciálne inklúzie sulfidu nikelnatého.
Tepelne spevnené tepelne nasiaknuté sklo: Tepelne spevnené tepelne nasiaknuté sklo sa vyrába podobným procesom ako plne tvrdené tepelne nasiaknuté sklo, ale s nižšou rýchlosťou chladenia. Výsledkom je sklo, ktoré je približne dvakrát pevnejšie ako žíhané sklo, ale nie také pevné ako plne tvrdené sklo. Teplom spevnené sklo sa potom podrobí procesu tepelného namáčania, aby sa odstránili všetky potenciálne inklúzie sulfidu nikelnatého.
Teplom nasiaknuté sklo sa bežne používa v architektonických a stavebných aplikáciách, ako sú okná, dvere a závesné steny, kde je bezpečnosť kritickým problémom. Znížením rizika spontánneho rozbitia v dôsledku inklúzií sulfidu nikelnatého môže teplom nasiaknuté sklo pomôcť predchádzať nehodám a zraneniam. Teplom nasiaknuté sklo, známe tiež ako tepelne upravené sklo alebo tepelne napustené tvrdené sklo, má špecifickú štruktúru, ktorá zlepšuje jeho bezpečnostné vlastnosti. Štruktúra tepelne impregnovaného skla zahŕňa kontrolovaný proces zahrievania a chladenia aplikovaný na tvrdené sklo, ktorý pomáha identifikovať a eliminovať potenciálne spontánne rozbitie spôsobené inklúziami sulfidu nikelnatého. Tu je rozpis štruktúry a výrobného procesu:
Tvrdené sklo:
Teplom nasiaknuté sklo začína základnou vrstvou tvrdeného skla. Tvrdené sklo sa vyrába vystavením bežného žíhaného skla procesu zahrievania, po ktorom nasleduje rýchle ochladenie, ktoré vytvára vnútorné pnutie. Tento proces zvyšuje pevnosť a odolnosť skla proti nárazu v porovnaní s žíhaným sklom.
Obsah sulfidu nikelnatého:
Inklúzie sulfidu nikelnatého (NiS) sú drobné nečistoty, ktoré sa môžu prirodzene vyskytovať počas výrobného procesu skla. Tieto inklúzie vyvolávajú obavy, pretože majú potenciál časom spôsobiť spontánne rozbitie tvrdeného skla. Keď je tvrdené sklo s inklúziami sulfidu nikelnatého vystavené teplotným zmenám alebo namáhaniu, inklúzie sa môžu roztiahnuť, čo vedie k rozbitiu skla.
Proces tepelného namáčania:
Aby sa znížilo riziko spontánneho rozbitia spôsobeného inklúziami sulfidu nikelnatého, teplom nasiaknuté sklo sa podrobuje dodatočnému procesu zahrievania známemu ako tepelné namáčanie. Účelom tepelného namáčania je urýchliť rozbitie tvrdeného skla, ktoré obsahuje inklúzie sulfidu nikelnatého.
Počas tepelného namáčania sa panely z tvrdeného skla umiestnia do špeciálnej komory alebo pece a zahrievajú sa na určitú teplotu na dlhšiu dobu, zvyčajne niekoľko hodín. Toto dlhodobé vystavenie zvýšeným teplotám umožňuje rozbitie akýchkoľvek kúskov tvrdeného skla s inklúziami sulfidu nikelnatého. Rozbité kusy sa potom odstránia a zanechajú sklenené panely so zníženým rizikom spontánneho rozbitia.
Konečná štruktúra:
Po procese tepelnej úpravy zostáva štruktúra tepelne impregnovaného skla podobná štruktúre tvrdeného skla. Zachováva si vlastnú pevnosť a odolnosť proti nárazu, ktorú poskytuje proces temperovania. Proces tepelného namáčania však pomáha identifikovať a eliminovať kúsky tvrdeného skla s potenciálnymi inklúziami sulfidu nikelnatého, čím sa znižuje riziko budúceho spontánneho rozbitia.
Teplom nasiaknuté sklo si zachováva svoju priehľadnosť a ďalšie fyzikálne vlastnosti, vďaka čomu je vhodné na rôzne aplikácie, kde je bezpečnosť prioritou. Bežne sa používa v architektonických aplikáciách, ako sú okná, dvere, sklenené fasády a balustrády, ako aj v automobilovom priemysle a iných špecializovaných sklenených výrobkoch.
Je dôležité poznamenať, že proces tepelného namáčania nie je spoľahlivá metóda na detekciu a elimináciu všetkých inklúzií sulfidu nikelnatého, ale výrazne znižuje riziko. Výrobcovia sa zvyčajne riadia priemyselnými normami a pokynmi pre tepelnú úpravu, aby zabezpečili výrobu bezpečnejších výrobkov z tvrdeného skla.