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为什么防爆产品要做透明件的热剧变实验?

防爆检测试验中,有一个试验非常常见,那就是热剧变实验,几乎所有的防爆电气产品和设备都需要做这个测试,准确的说是透明件才需要做此测试,例如玻璃。那么其原理是什么?又为什么要做这个试验呢?咱们接着往下看。

盛鼎防爆检测实验室
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小时候你们有没有玩过这个游戏,用酒精浸泡棉线,然后把棉线缠绕在玻璃瓶上,随后点燃棉线,等待一阵之后把玻璃瓶放倒冷水中,玻璃瓶就会沿着棉线缠绕处完美切割开来。

玻璃受急热要比受急冷强得多,原因在于急热时,玻璃表现产生压应力,而急冷时,玻璃表面形成的是张应力,玻璃的耐压强度比抗张强度要大十多倍,因此在测定玻璃热稳定性时应使试样受冷,而GB3836.1-2010第26.5.2条就规定的温度热剧变试验,其目的就是为了验证玻璃在急冷情况下的热稳定性。

为了保证强度要求,透明件一般会使用钢化玻璃,这种玻璃强度会很高,它是由于加热后淬火,在表面形成一层均匀、永久的压应力层,来抵消急冷时表面产生的张应力,因此,合格的钢化玻璃即使受到急冷产生的应力,也会有压应力抵消它的作用。

透明件经过热剧变发生爆裂的原因大致有以下两点原因:

1. 玻璃品质不达标,钢化玻璃在制作的时候由于工艺等原因,玻璃本身含有杂质(主要是硫化镍)以及微小的气泡,会导致应力不均,从而破裂。

2. 设计和施工原因,透明件在安装的时候,安装框本身不平或者压紧框各个边角螺钉松紧不一,导致玻璃四周已经产生了张应力,再加上急冷的张应力,超过了玻璃能承受的最大应力而破裂。

综上所述,为了防止冷热影响,首先要购买经过检验合格的钢化玻璃,其次在设计和安装时应使各个透明件的各个边角受力均匀,或者设置缓冲垫,最大程度上减少透明件的张应力,保证透明件安全使用。

资料参考:《玻璃工艺学》 2006年9月化学工业出版社出版。