強化ガラス中の硫化ニッケル含有物: 簡単な説明
このブログを共有する:
強化ガラスに含まれる硫化ニッケルは、場合によっては自然破損を引き起こす可能性があります。この記事では、この現象とそれを止める方法について説明します。
In 2月 2023, it was reported that multiple windows had spontaneously shattered in San Diego's central courthouse.
これは正義を求める怨霊の仕業ではなかった。取り扱い中やグレージング処理中にガラスが損傷したためでもありませんでした。
実際、それはガラスのほとんど知覚できない欠陥、つまり硫化ニッケルの介在物の存在の結果でした。
これらの欠陥は非常に小さいため、自然発生的な粉砕を引き起こす可能性があるとは信じられません。しかし、ラクダの背中を折ったわらのように、それらは警告なしに損傷を引き起こす力を持っています。
この記事では、これらのインクルージョンとそれらを防ぐ最善の方法について説明します。
硫化ニッケル介在物とは何ですか?
硫化ニッケルの含有物はガラス製造の副産物です。それらは焼き戻しプロセス後にのみ問題になります。
強化ガラスはガラスを加熱して急冷することで作られます。この目的は 2 つあります。ガラスを強化することと、ガラスの割れ方を変えることです。標準的な焼きなましガラスとは異なり、強化ガラスは何百もの小さな破片に砕けます。怪我を引き起こす可能性のある大きなギザギザの破片ではありません。
硫化ニッケル介在物は、かろうじて認識できるほど小さい小石のような物体です。
しかし、時間の経過とともに、これらの欠陥は拡大する可能性があり、まれにガラスに十分な張力が生じて割れてしまうこともあります。これは通常のガラスでは起こりません。強化ガラスでのみ発生します。
That's because
強化ガラス is already under tension as a result of the tempering process. This is what makes it so robust in most everyday situations. Counterintuitively, however, those tiny expanding "pebbles" are enough to push it over the edge.
特徴的な「蝶形」パターンにより、破損が硫化ニッケル含有物によるものであるかどうかがわかります。
このような破損はまれであることを強調することが重要です。ある推定では、強化ガラス 400 トンにつき 1 回の破損が発生するとされています
しかし、珍しいからといって重要ではないというわけではありません。恐ろしいことであるだけでなく、自然に壊れてしまった場合、顧客は多額の費用を負担することになります。だからこそ、私たちのような企業はこの問題を真剣に受け止め、「ヒートソークテスト」と呼ばれるプロセスを使用して、それを可能な限り阻止します。
硫化ニッケルの介在物を防ぐにはどうすればよいですか?
これを書いている時点では、製造プロセス中に硫化ニッケル介在物の形成を完全に排除する既知の技術はありません。しかし、ガラスが強化された後にそれらを検出する方法、つまり熱浸漬または「熱浸漬試験」があります。
ここでは、完成した強化ガラスの窓ガラスをオーブンに入れ、290°C (554°F) まで数時間加熱します。硫化ニッケルが含まれていると、ガラスがオーブンで割れてしまいます。これは、ガラスの欠陥を取り付ける前に検出する方法です。
サンディエゴの裁判所の場合、「55000万ドルの建物の当初の仕様では熱吸収が求められていましたが、それは行われませんでした」。したがって、このプロセスを軽視すると、多大な費用がかかる結果になる可能性があります。
That said, heat soaking isn't completely infallible.
Some studies have suggested that it detects around 95% of flawed panes, although it's unclear how you would know the process had failed until the breakage occurred much later on.
このテストのもう 1 つの欠点は、コストとリードタイムの両方が増加することです。しかし、このプロセスを進める十分な理由が 2 つあります。まず、自然破損は危険で恐ろしく、高価です。第二に、他の方法では硫化ニッケル介在物を検出することは不可能です。
ヒートソーク試験は強化ガラスが決して割れないことを意味しますか?
いいえ、強化ガラスは熱浸漬試験後でも自然に割れる可能性があります。これには 2 つの理由があります。
まず、ヒートソーク試験は、すべての硫化ニッケル介在物を完全に除去することを保証するものではありません。
そして第二に、強化ガラスが自然に破損する他の理由として、熱応力（ガラスの端と中央の間に顕著な温度差がある場合）や、製造中や輸送中に生じる端への軽度の損傷などがあります。
フレームは自然破損を引き起こす可能性もあります。温度が変化するとガラスは膨張したり収縮したりします。フレームとガラスの間にこれらの変化に対応できる十分なスペースがない場合、結果として生じる応力によりガラスが粉砕する可能性があります。
つまり、強化ガラスが突然割れないことを100%確信することはできません。しかし、熱浸漬テストを行うことで、考えられる原因を 1 つ取り除くことができます。
硫化ニッケルの介在物は他の種類のガラスに影響を与えますか?
硫化ニッケルの含有物は熱強化ガラスにのみ影響を及ぼし、「通常の」（焼き鈍し）ガラスには影響しません。ただし、安全ガラスが必要な状況ではこれを使用できません。
ToughGlaze およびヒートソーク試験
ToughGlaze では、硫化ニッケルの混入を深刻に受け止めています。突然の破損が怖いだけでなく、強化ガラスの交換には費用がかかるからです。稀かもしれませんが、リスクを冒す価値はありません。
そのため、当社では国際試験方法 BS EN 14179 -1: 2016 を使用したヒートソーク試験を提供しています。
プロセスは次のようになります。個々のガラスパネルが強化された後、校正されたオーブン内の特別なラックに置かれます。
次にガラスを 2 時間加熱し、約 290°C (554°F) で安定させます。窓ガラスはこの温度でさらに 2 時間維持され、さらに数時間かけて冷却されます。オーブン内で何かが破損した場合、ガラス板が交換され、プロセスが最初からやり直しになります。
硫化ニッケルの含有物が検出される保証はなく、ガラスが破壊されなくなるわけでもありませんが、自然破損の考えられる原因の可能性は減少します。
ヒートソークテストは、すべての強化ガラスパネルに対して行う価値がありますが、特に、ガラスが高い位置に取り付けられている場合など、取り付け後にガラスにアクセスできない、またはアクセスしにくい場合には重要です。
結論
硫化ニッケル介在物とヒートソーク試験に対する当社のアプローチは、徹底的で信頼性の高いサービスを当社に依頼できる理由の 1 つです。
自然に破損することはまれですが、リスクを軽減する価値はあると考えています。追加の時間とコストは、インストールを将来にわたって保証する方法です。
Do you need toughened glass for a project? At ToughGlaze, we cut, process and dispatch our glass from one state-of-the-art facility – so you save time, hassle and money. We also offer
ヒートソーク試験 to help ensure long-lasting integrity and protect your investment. Interested?
Get in touch with one of our friendly experts today.
