【玻璃破裂分析】玻璃破損模型分析 |可用光彈掃描法進行缺陷檢測 |玻璃容易產生不正常破裂 |

【玻璃破裂分析】玻璃破損模型分析 |可用光彈掃描法進行缺陷檢測 |玻璃容易產生不正常破裂 |

缺陷分析是玻璃檢測領域之一。

於玻璃本身材質、生產工藝原因影響,它成品內部不可避免地可能會產生一些如結石、氣泡、勻性缺陷。

這些缺陷玻璃服役期間如果集聚到程度,可能產生破裂、現象,是含缺陷鋼化玻璃具有風險。

我國是玻璃生產大國,建築、汽車、傢俱、電器領域有應用。

於玻璃原片中含有各種異質顆粒及氣泡缺陷,造成鋼化後玻璃現象見,所以玻璃及其組合製品進行缺陷分析,成為企業控生產質量一環。

光彈掃描法是玻璃缺陷檢測手段,它適用玻璃材料及成品檢測,還可以檢測服役中玻璃及組合製品。

此時,若外載是拉應力,夾雜物附近所有主應力拉應力,主應力於遠場應力,於夾雜形物狀稱,因而裂紋萌生和擴展稱,側重夾雜物兩極點附近應力一邊。

玻璃破裂分析 Play

同時,因應力集中光斑其圖像特徵尺寸是缺陷母體直徑1-2 倍,並玻璃表面灰塵形成幹擾存在區別,因此,光彈掃描法通過間接採用檢測玻璃內部缺陷附近應力集中光斑,不僅可以檢測到玻璃內部缺陷,而且抗玻璃表面灰塵幹擾帶來誤診。

同時,光彈掃描設備小型化和輕型化,於攜帶任何地方進行檢測。

下面我們玻璃突發破裂、現象、光彈掃描法標準現狀三個維度,大家探討一些玻璃缺陷分析思路。

玻璃是一種典型脆性材料,夾雜物周圍萌生裂紋是引發玻璃突發破裂一個因素。

夾雜物周圍萌生裂紋有三種形式:夾雜開裂、夾雜玻璃基體材料脱裂以及基體材料中滑移線上開裂。

夾雜物造成形式裂紋萌生,主要原因是夾雜物基體彈塑性和熱塑性上存在差異。

於膨脹係數於基體夾雜物,處理後它比周圍材料縮收,使夾雜物基體交界處產生拉應力,削弱了夾雜物基體結合強度,導致夾雜物基體脱開,造成應力集中而萌生裂紋。
玻璃破裂分析

萌生裂紋受夾雜物形狀、取向因素影響。

夾雜物膨脹係數於基體時,過程中,它比周圍基體縮收慢,造成夾雜物受壓應力作用,而使夾雜物基體交界面能夠傳遞應力,此時夾雜物自身彈塑性影響裂紋萌生形式。

玻璃夾雜物裂紋萌生主要有以下兩個方面:(1)夾雜物彈性模量於周圍基體,加載過程中,夾雜物承受荷載,而發生自身斷裂萌生裂紋。

此時,前面分析,於應力集中區夾雜物兩極點上,裂紋擴展受到局部應力影響,應力靠近夾雜物極點,裂紋易這一位置萌生。

(2)夾雜物模量於基體,加載過程中,它承受荷載而使其周圍基體應力升高,易引發滑移帶產生而使基體開裂萌生裂紋。

此時,若外載是拉應力,夾雜物附近所有主應力拉應力,主應力於遠場應力,於夾雜形物狀稱,因而裂紋萌生和擴展稱,側重夾雜物兩極點附近應力一邊。

導致玻璃突發破裂另一個關鍵因素夾雜物附近餘應力,是存在於鋼化玻璃拉應力區夾雜物。

於夾雜顆粒周圍切向拉應力鋼化玻璃拉應力疊加,使得顆粒周圍垂直於玻璃面平面拉應力達到,這種局部拉應力達到程度可導致玻璃破裂。

顯然,夾雜物周圍拉應力區是玻璃破裂源。

另外,當拉應力接近玻璃斷裂強度形成一種危險系統,有温度變化或者外部受力,局部應力峯值可能超過強度值而發生破壞。

玻璃中局部殘餘應力主要是於玻璃和夾雜顆粒膨脹係數引起。

彈性理論,這種擠壓應力主要温差和兩種材料膨脹係數及彈性係數決定。

顆粒周邊玻璃中應力狀態是球對稱分佈,並且隨距離而衰減,徑向和切向應力值相差一倍,即應力絕對值是同一點切向應力兩倍。
玻璃破裂分析

於任何一種分佈於玻璃內部雜質缺陷而言,因其玻璃物料本身物理力學性能參數匹配,致使熔融玻璃料成型後,會其周邊形成應力集中,且這種應力集中會玻璃服役環境變化而變化。

另外,鋼化玻璃內部存在 NiS 雜質玻璃鋼化淬冷時於時間,高温態α NiS 來不及轉化低温態β相 NiS,繼續α凍結鋼化玻璃中。

而存放或使用温度條件下,鋼化玻璃中α相硫化鎳會發生持續相變,這一相變過程 NiS 會伴體積膨脹擴張,從而玻璃內部產生局部應力集中,致使玻璃承受相變張應力,從而導致玻璃。

各種缺陷中,引發鋼化玻璃是硫化鎳雜質。

拜恩大量現場鋼化玻璃雜質取樣成分分析案例,發現硫化鎳佔 90%以上。

萌生裂紋受夾雜物形狀、取向因素影響。

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玻璃產品的不良分析與破裂面分析

玻璃容易產生不正常破裂、自爆,可用光彈掃描法進行缺陷檢測

目前,普通玻璃缺陷檢測系統無法於安裝於幕牆上玻璃,是於那些安裝於層幕牆上鋼化玻璃,其引發玻璃碎片高空撒落,威脅着人們生命及財產安全,光彈掃描法儀器既有建築工程上直接應用玻璃缺陷檢測方法及設備,對提升玻璃安全與可靠服役性能,降低玻璃及破裂率,預防玻璃破裂帶來風險具有現實意義及應用背景。

玻璃是一種易碎品,雖然它提升它強度,但實際使用過程中,會出現破裂情況。

那什麼原因會導致玻璃破裂呢?瞭解,得考慮以下5個因素。

其實,這算是質量問題。

像結石、氣泡和摻雜物,這些物質,玻璃生產過程中,如沒有完全融合,那會出現裂紋;如果玻璃中含有硫化鎳結晶物,這些物質受熱膨脹發生。

有些玻璃運輸過程中可能就出現了一些損壞,比如掉、撞角一些小毛病。

像鋼化玻璃,不能有類情況出現,因為這些地方有損壞會破壞整塊玻璃內部應力,如果安裝時沒注意,時間推移會大大減少玻璃壽命,導致玻璃破裂。
玻璃破裂分析

玻璃陽光下吸收外線照射,自身温度會升高邊緣冷端之間會形成階梯度,導致邊界温度降低,壁面形成温差發生熱破裂風險。

玻璃是一種典型脆性材料,夾雜物周圍萌生裂紋是引發玻璃突發破裂一個因素。

夾雜物周圍萌生裂紋有三種形式:夾雜開裂、夾雜玻璃基體材料脱裂以及基體材料中滑移線上開裂。

夾雜物造成形式裂紋萌生,主要原因是夾雜物基體彈塑性和熱塑性上存在差異。

於膨脹係數於基體夾雜物,處理後它比周圍材料縮收,使夾雜物基體交界處產生拉應力,削弱了夾雜物基體結合強度,導致夾雜物基體脱開,造成應力集中而萌生裂紋。

萌生裂紋受夾雜物形狀、取向因素影響。

延伸閱讀…

玻璃破損模型分析

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夾雜物膨脹係數於基體時,過程中,它比周圍基體縮收慢,造成夾雜物受壓應力作用,而使夾雜物基體交界面能夠傳遞應力,此時夾雜物自身彈塑性影響裂紋萌生形式。

玻璃夾雜物裂紋萌生主要有以下兩個方面:(1)夾雜物彈性模量於周圍基體,加載過程中,夾雜物承受荷載,而發生自身斷裂萌生裂紋。

此時,前面分析,於應力集中區夾雜物兩極點上,裂紋擴展受到局部應力影響,應力靠近夾雜物極點,裂紋易這一位置萌生。

(2)夾雜物模量於基體,加載過程中,它承受荷載而使其周圍基體應力升高,易引發滑移帶產生而使基體開裂萌生裂紋。

此時,若外載是拉應力,夾雜物附近所有主應力拉應力,主應力於遠場應力,於夾雜形物狀稱,因而裂紋萌生和擴展稱,側重夾雜物兩極點附近應力一邊。

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