Mobile menu

Kính cường lực

Kính cường lực là loại kính được gia nhiệt (tôi) ở nhiệt độ 650 độ C, làm lạnh đột ngột để gia tăng sức căng bề mặt kính.

 

Kính cường lực là loại vật liệu kỳ diệu phổ biến, không thể thiếu của các công trình xây dựng cao tầng hiện đại, bên cạnh các ưu điểm tuyệt vời như: tính an toàn, tính chịu lực và sốc nhiệt cao, tuy nhiên lại tiềm ẩn mối nguy cơ tự vỡ bất kỳ lúc nào không được dự đoán trước. Nguyên nhân là do các tạp chất Niken Sulfide (gọi tắt là NiS ) (thể tích bình thường < 50 micron) có trong thành phần cấu tạo của kính gây ra.

tinh thể niken sulfide

Tinh thể NiS

Đi tìm nguyên nhân tự vỡ của kính cường lực

Tinh thể này sẽ biến đổi thể tích khi có sự thay đổi nhiệt độ. Sự chuyển thể này làm cho đường kính của tạp chất lớn hơn (~ 4%) khi ở từ nhiệt độ cao xuống nhiệt độ thấp và đồng thời tạo nên một ứng suất mới trên bề mặt kính. Một khi ứng suất này vượt qua ứng suất nén được hình thành lúc cường lực, sẽ gây nên các vết nứt trên bề mặt kính và làm kính vỡ tan. Quá trình chuyển đổi này của các hạt NiS diễn ra rất chậm trong môi trường bình thường và có thể kéo dài trong nhiều năm, thậm chí còn lâu hơn 10, 20 năm...

kính cường lực tự vỡ ở keangnam

Kính cường lực tự vỡ ở toà nhà Keangnam

Giải quyết vấn đề kính cường lực tự vỡ

Khả năng tự vỡ của kính cường lực xảy ra là việc không tránh khỏi và không kiểm soát được, tuy rằng tỷ lệ tự vỡ không cao ~ 4% nhưng gây nên tâm trạng bất an cho người sử dụng lẫn người sở hữu và nhiều khó khăn trong việc khắc phục cho người xây dựng công trình.
Đã có rất nhiều nỗ lực của các nhà nghiên cứu để giải quyết vấn đề này. Người ta đã tìm ra được phương pháp tối ưu nhằm dò tìm và loại bỏ những tấm kính cường lực tiềm ẩn nguy cơ tự vỡ, làm giảm đến 95% khả năng tự vỡ của kính cường lực. Đó là phương pháp: ngâm nhiệt kính cường lực.

Công nghệ ngâm nhiệt kính cường lực

Nhằm dò tìm và loại bỏ những tấm kính cường lực tiềm ẩn nguy cơ tự vỡ, làm giảm đến 95% khả năng tự vỡ của kính cường lực để tránh các hiện tượng kính cường lực tự vỡ gây nên nhiều phiền toái. Một số công ty đã đầu tư hệ thống máy móc thiết bị với công nghệ tiên tiến của Châu Âu để thực hiện phương pháp ngâm nhiệt kính cường lực.

Công nghệ ngâm nhiệt ra đời dựa trên ý tưởng về việc tạo điều kiện thuận lợi tối đa cho các hạt NiS đang ở trạng thái bất ổn định có thể tự do chuyển đổi để nhanh chóng trở về trạng thái ổn định trong thời gian từ 2h~8h, điều mà nó chưa thực hiện xong khi đang trong giai đoạn cường lực kính. Phương pháp này còn được hiểu là giúp đẩy nhanh quá trình biến đổi của của các phân tử NiS bằng cách tạo một môi trường cực kỳ thuận lợi cho nó phát triển: tấm kính được ngâm trong vài giờ ở nhiệt độ môi trường khoảng 290 độ C cho đến khi bản thân bề mặt kính cũng đạt được nhiệt độ ~ 280 độ C, đây là môi trường mà hạt NiS có thể đẩy quá trình biến đổi trạng thái của nó nhanh nhất. Khi nó trở về trạng thái Beta với thể tích lớn hơn, đồng thời tạo nên một ứng suất mới trên bề mặt kính. Nếu ứng suất này lớn hơn ứng suất nén được hình thành lúc cường lực, sẽ gây nên các vết nứt trên bề mặt kính và làm kính vỡ tan. Do đó, những tấm kính cường lực tiềm ẩn nguy cơ tự vỡ sẽ bị vỡ ngay trong lò khi kiểm tra. Nhờ đó, những tấm kính cường lực sau khi đã qua quá trình thử nghiệm ngâm nhiệt được đưa vào sử dụng sẽ có tỉ lệ tự vỡ rất thấp (chỉ còn 0,04%).

Kính cường lực ngâm nhiệt Phú Phon

Kính cường lực ngâm nhiệt

Theo tiêu chuẩn ngâm nhiệt kính cường lực của Châu Âu - EN14179-1, mô hình tối ưu của phương pháp này là:
• Nhiệt độ trong lò ~290 độ C+/-10 độ C
• Tất cả các tấm kính ngâm trong lò phải đạt đến nhiệt độ 280 độ C ở nhiệt độ này trong 2~3h.
• Nhiệt độ ở trên bề mặt của từng tấm kính tại mọi điểm phải đồng đều nhau. Đây là mô hình mà Torgauer Maschinenbau – TMB (Đức) sử dụng để sản xuất hệ thống máy ngâm nhiệt kính cường lực để đạt được hiệu quả tối ưu.

Đọc thêm: Làm gì để tránh tai nạn đáng tiếc khi sử dụng kính cường lực


Bài viết 5.0/5 (1 bình chọn) 

Thêm bình luận


Mã kiểm tra
Lấy mã khác

SMS icon