ทำไมกระจกนิรภัยที่ใช้ในการสร้างเรือนกระจกจึงระเบิดเองได้?
ผลิตภัณฑ์ทุกชนิดจะมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไปตามการใช้งาน ตัวอย่างเช่น กระจกเป็นวัสดุคลุมที่จำเป็นสำหรับการสร้างเรือนกระจกกระจก ข้อดีของกระจกคือมีอายุการใช้งานยาวนาน แสงผ่านได้สูง และมีรูปลักษณ์ที่หรูหราและหรูหรา อย่างไรก็ตาม กระจกก็มีข้อเสียเช่นกัน โดยจุดอ่อนที่สำคัญที่สุดคือกระจกแตกเอง ปัญหาการแตกเองของกระจกนิรภัยชั้นเดียวเป็นปรากฏการณ์ทั่วไปไม่ว่าจะใช้งานในพื้นที่ใด สำหรับสาเหตุที่กระจกนิรภัยแตกเองนั้น ฉันได้สรุปเหตุผลสี่ประการต่อไปนี้และหวังว่าทุกคนจะสามารถเสนอแนะได้อย่างมีค่า เมื่อผลึกนิกเกิลซัลไฟด์ในกระจกนิรภัยเกิดการเปลี่ยนสถานะ ปริมาตรของผลึกจะขยายตัว การขยายตัวของนิกเกิลซัลไฟด์ในชั้นแรงดึงที่แกนกลางของแผ่นกระจกทำให้แรงดึงภายในกระจกนิรภัยเพิ่มมากขึ้น เมื่อแรงดึงเกินขีดจำกัดที่กระจกจะรับได้ จะทำให้กระจกนิรภัยแตกเอง งานวิจัยต่างประเทศได้พิสูจน์แล้วว่านิกเกิลถูกนำเข้ามาโดยวัตถุดิบหลักอย่างแก้ว ทรายควอทซ์ หรือหินทราย และกำมะถันถูกนำเข้ามาโดยเชื้อเพลิงและวัสดุเสริม พวกมันก่อตัวเป็นนิกเกิลซัลไฟด์ที่อุณหภูมิสูง 1,400 ถึง 1,500 องศาเซลเซียสในเตาหลอม เมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 1,000 องศาเซลเซียส นิกเกิลซัลไฟด์จะอยู่ในรูปของหยดที่กระจายอย่างสุ่มในแก้วที่หลอมละลาย เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง 797 องศาเซลเซียส หยดเล็กๆ เหล่านี้จะตกผลึกและแข็งตัว และนิกเกิลซัลไฟด์จะอยู่ในเฟสผลึก α-เอ็นไอเอส ที่อุณหภูมิสูง (ผลึกหกเหลี่ยม) เมื่ออุณหภูมิยังคงลดลงถึง 379 องศาเซลเซียส นิกเกิลซัลไฟด์จะผ่านการเปลี่ยนแปลงเฟสผลึกไปเป็น β-เอ็นไอเอส ที่อุณหภูมิต่ำ (ระบบผลึกสามเหลี่ยม) พร้อมกับการขยายตัวของปริมาตร 2.38% ความเร็วของกระบวนการเปลี่ยนรูปนี้ขึ้นอยู่กับไม่เพียงแต่เปอร์เซ็นต์ของเนื้อหาของส่วนประกอบต่างๆ (รวมถึง Ni7S6, เอ็นไอเอส, นิเอส1.01) ในอนุภาคของนิกเกิลซัลไฟด์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบด้วย หากการเปลี่ยนเฟสของนิกเกิลซัลไฟด์ไม่สมบูรณ์ แม้จะอยู่ภายใต้สภาวะการจัดเก็บตามธรรมชาติและการใช้งานปกติ กระบวนการนี้จะยังคงดำเนินต่อไป แม้ว่าจะมีความเร็วต่ำมากก็ตาม
การขยายตัวของนิเกิลซัลไฟด์ภายในกระจกนิรภัยเป็นสาเหตุหลักของการแตกเอง เมื่อกระจกนิรภัยได้รับความร้อน อุณหภูมิแกนกลางของกระจกจะอยู่ที่ประมาณ 620 องศาเซลเซียส และนิเกิลซัลไฟด์ทั้งหมดจะอยู่ในเฟส α-เอ็นไอเอส ที่อุณหภูมิสูง จากนั้น กระจกจะเข้าสู่การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วด้วยลม นิเกิลซัลไฟด์ในกระจกจะผ่านการเปลี่ยนเฟสที่ 379 องศาเซลเซียส ซึ่งแตกต่างจากเตาหลอมแบบลอยตัว เวลาในการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วสำหรับการระบายความร้อนนั้นสั้นมาก และนิเกิลซัลไฟด์ไม่มีเวลาเพียงพอที่จะเปลี่ยนเป็นเฟส β-เอ็นไอเอส อุณหภูมิต่ำ แต่จะถูกแช่แข็งในกระจกในเฟส α ที่อุณหภูมิสูง การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วทำให้กระจกได้รับการอบชุบ โดยสร้างตัวสมดุลที่รวมแรงเครียดเข้าด้วยกันโดยมีแรงอัดภายนอกและแรงตึงภายใน ในกระจกที่ผ่านการอบชุบแล้ว การเปลี่ยนเฟสของนิเกิลซัลไฟด์จะดำเนินต่อไปด้วยความเร็วต่ำ และปริมาตรจะขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ทำให้แรงบนกระจกโดยรอบเพิ่มขึ้น แกนกลางของแผ่นกระจกนิรภัยนั้นเป็นชั้นของแรงดึง เมื่อนิกเกิลซัลไฟด์ในชั้นนี้เกิดการเปลี่ยนสถานะและขยายตัว ก็จะเกิดแรงดึงตามมาด้วย แรงดึงทั้งสองอย่างนี้รวมกันเพียงพอที่จะทำให้กระจกนิรภัยแตกได้ นั่นคือแตกเองโดยธรรมชาติ
พูดอย่างง่ายๆ ก็คือ ธาตุนิกเกิลมีขนาดเล็กมากเมื่ออยู่ที่อุณหภูมิสูง แต่จะมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่ออยู่ที่อุณหภูมิปกติ ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนกับกระจกนิรภัย ธาตุนิกเกิลจะเล็กลง แต่ไม่มีเวลาเพียงพอที่จะกลับสู่ขนาดอุณหภูมิปกติในระหว่างการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้น กระจกนิรภัยจึงอาจแตกเองได้ มาตรฐานแห่งชาติกำหนดว่าอัตราการแตกเองของกระจกนิรภัยคือ 3‰
เหตุผลที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการติดตั้งและกระบวนการติดตั้ง
จุดนี้มักถูกมองข้าม แม้ว่าวัสดุที่ซื้อมาจะดี แต่ถ้าคนงานไม่ได้ติดตั้งอย่างถูกต้องระหว่างการติดตั้ง อาจทำให้แรงกระจายรอบ ๆ กระจกนิรภัยไม่เท่ากัน ส่งผลให้กระจกแตกเองได้ง่าย กระจกนิรภัยมีลักษณะเฉพาะคือจะไม่แตกง่ายเมื่อใช้แรงตรงกลาง แต่ถ้ามุมของกระจกนิรภัยได้รับแรงกดเล็กน้อย จะทำให้แรงกระจายไม่เท่ากันและแตกเอง จุดที่ง่ายที่สุดและพบได้บ่อยที่สุดคือจุดที่รางน้ำสองแห่งมาบรรจบกัน บางครั้ง อาจมีความแตกต่างในแนวนอนระหว่างส่วนบนและส่วนล่างของรางน้ำทั้งสองแห่งเนื่องมาจากปัญหาขั้นตอนการติดตั้ง ทำให้กระจกทั้งสองด้านของรอยต่อได้รับแรงที่ไม่สม่ำเสมอได้ง่ายและส่งผลให้กระจกแตกเองได้ แน่นอนว่าปัญหานี้เกิดขึ้นเฉพาะในบริเวณที่มีความสูงต่างกัน โดยทั่วไป ปัญหานี้จะไม่เกิดขึ้นที่ส่วนกลางของรางน้ำทั้งหมด
หลังจากผ่านกระบวนการอบชุบแล้ว ชั้นผิวของกระจกจะเกิดแรงกดทับ ในขณะที่ชั้นแกนด้านในจะเกิดแรงดึง แรงกดทับและแรงดึงรวมกันก่อให้เกิดระบบที่สมดุล กระจกเป็นวัสดุเปราะบางโดยเนื้อแท้ ทนต่อแรงกดแต่ไม่ทนต่อแรงดึง ดังนั้น การแตกของกระจกส่วนใหญ่จึงเกิดจากแรงดึง
การระเบิดที่เกิดขึ้นจากการทรุดตัวของฐานรากที่ไม่เท่ากัน
ความน่าจะเป็นนี้ค่อนข้างสูงเช่นกัน เนื่องจากสภาพดินในบางพื้นที่หรือการก่อสร้างฐานรากที่ไม่ดี ฐานรากอาจทรุดตัวไม่สม่ำเสมอหลังจากฝนตกหรือดินที่แข็งตัวละลาย ตราบใดที่มีการทรุดตัวที่จุดใดจุดหนึ่งซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ส่วนบนทั้งหมดก็จะทรุดตัวเล็กน้อยเช่นกัน โดยทั่วไป การทรุดตัวจะทำให้เกิดความแตกต่างในแนวนอนในพื้นที่ ส่งผลให้เกิดความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอและกระจกระเบิดเองตามมา สาเหตุอีกประการหนึ่งของการทรุดตัวคือคุณภาพของดินที่ถมด้านหลัง เมื่อสร้างฐานรากประเภทนี้ จะต้องแข็งแรงและมีขีดความสามารถในการรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น หากฐานรากดินที่ถมด้านหลังไม่ได้ทำอย่างดี ก็มีแนวโน้มที่จะทรุดตัวหลังจากฝนตกหรือดินที่แข็งตัวละลาย
การระเบิดตัวเองที่เกิดจากสาเหตุอื่น
แน่นอนว่ายังมีสาเหตุอื่นๆ ที่ทำให้กระจกนิรภัยระเบิดเองด้วย เช่น ในระหว่างการบำรุงรักษาด้านบน เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาอาจเหยียบมุมแหลมของกระจกนิรภัยชั่วคราว หรือแรงกระแทกของเครื่องมือก่อสร้างอาจทำให้กระจกนิรภัยได้รับแรงกดไม่สม่ำเสมอจนเกิดการระเบิดเองได้ นอกจากนี้ อาจมีเหตุผลอื่นๆ ที่ฉันไม่ได้สรุปไว้ ฉันหวังว่าทุกคนจะแบ่งปันได้
