Lämpökasin luokittelu ja lämpökuivatun lasin rakenne
Lämmönkestävä lasi on eräänlainen karkaistu lasi, joka käy läpi lämpöliotusprosessin nikkelisulfidisulkeutumien aiheuttaman spontaanin rikkoutumisen riskin vähentämiseksi. Lämpöliotus on tuhoava testausmenetelmä, joka simuloi pitkäaikaista altistumista korkeille lämpötiloille ja pakottaa kaikki karkaistut lasit, joissa on nikkelisulfidisulkeuksia, rikkoutumaan prosessin aikana.
Lämpöannostettu lasi voidaan luokitella kahteen pääluokkaan:
Täysin karkaistu lämmöllä liotettu lasi: Täysin karkaistu lämmöllä liotettu lasi valmistetaan kuumentamalla hehkutettu lasi korkeaan lämpötilaan (tyypillisesti noin 620 celsiusastetta) ja jäähdyttämällä se sitten nopeasti ilmasuihkuilla. Tämä prosessi tuottaa lasin, joka on noin neljästä viiteen kertaa hehkutettua lasia vahvempi ja jolla on parantunut lämmönkestävyys. Täysin karkaistu lasi altistetaan sitten lämpöliotusprosessille mahdollisten nikkelisulfidisulkeutumien poistamiseksi.
Lämpövahvistettu lämpöliotettu lasi: Lämpövahvistettua lämpöeristettyä lasia valmistetaan samankaltaisella prosessilla kuin täysin karkaistu kuumavesilasi, mutta alhaisemmalla jäähdytysnopeudella. Tuloksena on lasi, joka on noin kaksi kertaa vahvempi kuin hehkutettu lasi, mutta ei yhtä vahva kuin täysin karkaistu lasi. Lämpövahvistettu lasi altistetaan sitten lämpöliotusprosessille mahdollisten nikkelisulfidisulkeutumien poistamiseksi.
Lämmöllä liotettua lasia käytetään yleisesti arkkitehtuuri- ja rakennussovelluksissa, kuten ikkunoissa, ovissa ja verhoseinissä, joissa turvallisuus on kriittinen huolenaihe. Vähentämällä nikkelisulfidisulkeutumien aiheuttamaa spontaanin rikkoutumisen riskiä, kuumakastettu lasi voi auttaa estämään onnettomuuksia ja vammoja. Samaan aikaan lämpökäsitellyllä lasilla, joka tunnetaan myös termisesti käsitellynä lasina tai lämpökastetulla karkaistulla lasilla, on erityinen rakenne, joka parantaa sen turvallisuusominaisuudet. Lämpöannostetun lasin rakenne sisältää karkaistuun lasiin sovelletun kontrolloidun lämmitys- ja jäähdytysprosessin, joka auttaa tunnistamaan ja eliminoimaan nikkelisulfidisulkeumien aiheuttaman mahdollisen spontaanin rikkoutumisen. Tässä on erittely rakenteesta ja valmistusprosessista:
Karkaistu lasi:
Lämpöannostettu lasi alkaa karkaistua lasia olevasta pohjakerroksesta. Karkaistu lasi valmistetaan altistamalla tavallinen hehkutettu lasi kuumennusprosessiin, jota seuraa nopea jäähdytys, mikä luo sisäisiä jännityksiä. Tämä prosessi lisää lasin lujuutta ja iskunkestävyyttä verrattuna hehkutettuun lasiin.
Nikkelisulfidin sisällyttäminen:
Nikkelisulfidin (NiS) sulkeumat ovat pieniä epäpuhtauksia, joita voi esiintyä luonnossa lasin valmistusprosessin aikana. Nämä sulkeumat ovat huolestuttavia, koska ne voivat aiheuttaa karkaistun lasin spontaanin rikkoutumisen ajan myötä. Kun karkaistu lasi, jossa on nikkelisulfidisulkeuksia, altistuu lämpötilan muutoksille tai jännityksille, sulkeumat voivat laajentua, mikä johtaa lasin rikkoutumiseen.
Lämpöpitoprosessi:
Nikkelisulfidisulkeutumien aiheuttaman spontaanin rikkoutumisen riskin minimoimiseksi lämmöllä liotettu lasi käy läpi ylimääräisen kuumennusprosessin, joka tunnetaan nimellä lämpöliotus. Lämpöliotuksen tarkoituksena on nopeuttaa nikkelisulfidisulkeumaa sisältävän karkaistun lasin rikkoutumista.
Lämpöliotuksen aikana karkaistu lasipaneeli asetetaan erityiseen kammioon tai uuniin ja kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan pitkäksi ajaksi, tyypillisesti useiksi tunteiksi. Tämä pitkäaikainen altistuminen kohotetuille lämpötiloille mahdollistaa nikkelisulfidisulkeumia sisältävien karkaistun lasin kappaleiden rikkoutumisen. Rikkoutuneet palaset poistetaan sitten, jolloin lasipaneelit jäävät taakse ja spontaanin rikkoutumisen riski pienenee.
Lopullinen rakenne:
Lämpöliotusprosessin jälkeen lämpöliotetun lasin rakenne pysyy samanlaisena kuin karkaistun lasin. Se säilyttää luontaisen lujuuden ja iskunkestävyyden, jonka karkaisuprosessi tarjoaa. Lämpöliotusprosessi auttaa kuitenkin tunnistamaan ja poistamaan karkaistuja lasikappaleita, joissa on mahdollisia nikkelisulfidisulkeumia, mikä vähentää tulevaisuuden spontaanin rikkoutumisen riskiä.
Lämpöannostettu lasi säilyttää läpinäkyvyytensä ja muut fysikaaliset ominaisuutensa, joten se sopii erilaisiin käyttökohteisiin, joissa turvallisuus on etusijalla. Sitä käytetään yleisesti arkkitehtonisissa sovelluksissa, kuten ikkunoissa, ovissa, lasijulkisivuissa ja kaideissa, sekä autoteollisuudessa ja muissa erikoislasituotteissa.
On tärkeää huomata, että lämpöliotusprosessi ei ole idioottivarma menetelmä kaikkien nikkelisulfidisulkeutumien havaitsemiseen ja poistamiseen, mutta se vähentää merkittävästi riskiä. Valmistajat noudattavat tyypillisesti alan standardeja ja lämpöliotusohjeita varmistaakseen turvallisempien karkaistujen lasituotteiden tuotannon.