Nguyên nhân kính cường lực tự vỡ và cách khắc phục

1. Tính năng của kính cường lực

– Kính cường lực là sự lựa chọn hoàn hảo cho các công trình xây dựng và trang trí nội thất với nhiều tính năng ưu việt như: Khả năng bị trầy xước thấp, độ an toàn cao, sức chịu nén bề mặt lên tới 10.000PSI trong khi kính nổi thông thường chỉ chịu được dưới 3.500PSI. Điều này giúp kính cường lực chịu được rung trấn, sức gió lớn và va đập mạnh.

– Bên cạnh những tính năng nổi trội đó, kính cường lực còn một hạn chế là nguy cơ nổ vỡ tự nhiên. Tấm kính cường lực có thể vỡ bất cứ lúc nào không thể dự đoán trước được. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này hoàn toàn tự nhiên, do tính chất hóa học của sản phẩm này. Tuy nhiên, khi kính cường lực vỡ sẽ vỡ thành các hạt nhỏ, có kích thước như hạt ngô, các cạnh không sắc, không gây thương tích cho người sử dụng.

Cửa kính cường lực

2. Nguyên nhân kính cường lực tự nhiên vỡ

– Trong thành phần của kính có tồn tại tạp chất Nicken sulfua( Nis), tạp chất này rất nhỏ – (khoảng 50 micromet) nên không thể loại bỏ được hết. Các nứt vỡ bất chợt xảy ra trong quá trình sử dụng kính tôi là do sự xuất hiện của các chất tạp niken sunfua này. Thực tế là các chất tạp niken sunfua trong kính hoàn toàn rất hiếm. Trong một mẻ nấu kính thông thường sẽ có một chất tạp 5mg trong một tấn thuỷ tinh,một tỉ lệ rất nhỏ. Dẫu là ít ỏi, các chất tạp niken sunfua rất phiền hà và có nguy cơ tiềm ẩn khi xuất hiện trong kính sau khi đã được tôi cường lực. Lý do tất cả các phiền phức này là một biến đổi pha bị trì hoãn trong niken sunfua. Các tinh thể niken sunfua có nhiệt độ cao và cả dạng nhiệt độ thấp. Dạng tinh thể nặng ở nhiệt độ cao phình lên trong khi làm mát tạo ra tinh thể nhẹ hơn ở nhiệt độ thấp.

– Trong quá trình sản xuất kính nổi thông thường, kính được làm nguội từ từ, nên các phân tử của Nis có đủ thời gian để đạt đến cấu trúc bền vững của chúng và sự thay đổi về thể tích của hạt Nis không gây ra vấn đề gì nguy hại cho kính, do đang trong tiến trình làm mát dần dần khi thủy tinh chưa đang đông cứng hẳn, vì vậy không xảy ra hiện tượng kính tự vỡ.

– Nhưng trong quá trình đang tôi kính cường lực, dưới nhiệt độ cao(khoảng 6500C – 7000C) sẽ làm cấu trúc và thể tích của hạt Nis còn xót lại trong kính thay đổi( tăng từ 4% trở lên đường kính hạt Nis lúc này có thể tới 60µm – 70µm). Quá trình làm mát nhanh đã không đủ thời gian cần thiết cho hạt Nis đạt đến cấu trúc bền vững ở mức nhiệt độ thấp trước khi thủy tinh trở nên đông cứng. Do đó, các phần tử của hạt Nis tiếp tục biến đổi ở các mức nhiệt độ khác nhau bên trong tấm kính và sự tăng giảm về thể tích hạt Nis là hiện tượng gây ra kính nổ vỡ tự nhiên.

– Một nguyên nhân nữa có thể kể đến là việc sử dụng kính cường lực làm mặt dựng cho các công trình ở nơi có khí hậu thường xuyên có nhiệt độ cao, trong thời gian dài rồi lại đột ngột có mưa dẫn đến các tấm kính không kịp co giãn nhiệt nên dẫn đến bức nhiệt và tự vỡ.

– Khi sản xuất kính cường lực người ta đã tính toán, cân đối lực tác động, sự thay đổi nhiệt độ hơn kính bình thường từ 5 – 7 lần. Kính chỉ nổ đột ngột khi bị tích tụ ứng suất. Trong điều kiện này, vật liệu không tốt sẽ tiềm ẩn ứng suất cao trong đó.  “Ứng suất của kính là mọi điểm đều có sự phân bố đồng đều về lực. Chỉ cần một điểm nào đó trên vật có sự co kéo sẽ tạo nên ứng suất khác đi. Trong trường hợp kính bị chiếu ánh nắng vào sau đó gặp mưa sẽ tạo nên sự giãn nở các phân tử từ đó tạo ứng suất không cân bằng gây nên vỡ”.

Kính cường lực khi vỡ

3. Giải pháp hạn chế kính cường lực vỡ

– Sử dụng FILM cách nhiệt dán bên ngoài nếu môi trường có lượng nhiệt cao và hay thay đổi nhiệt độ đột ngột, mưa bất chợt. Thông thường nếu kính cường lực sử dụng ở Việt Nam, nhiệt độ khá ổn định, không có hiện tượng nhiệt độ tăng quá cao rồi sau đó lại giảm nhanh, nên hoàn toàn có thể yên tâm sử dụng kính cường lực với một lớp film mỏng bên ngoài vừa có thể tăng khả năng ngăn tia UV, vừa tăng tính thẩm mỹ.

– Ngâm nhiệt là quá trình thứ hai sau khi kính đã cường lực, các giai đoạn: Làm nóng, giữ nhiệt, làm mát trong thời gian dài hơn tạo điều kiện thúc đẩy quá trình chuyển đổi các phần tử Nis. Các tấm kính có chứa hạt Nis sẽ bị cưỡng bức vỡ trong quá trình này. Đây là một cách sàng lọc nhằm giảm bớt xác suất kính chứa dư chất không cần thiết.

– Lựa chọn nhà thầu sản xuất, lắp đặt tin tưởng để xua tan nỗi lo không an toàn khi sử dụng kính cường lực.