Har du någonsin undrat varför vinglas går sönder vid stötar? Eller fanns det ett ögonblick av rädsla för att byggnadens glasväggar skulle gå sönder och falla? Glasets struktur är mycket komplicerad. Det är hårt och starkt, men det är samtidigt skört. För något så vanligt är vetenskapen bakom krossat glas också komplex.
Varför går glaset sönder?
Faktum är att anledningen till att glas är så lätt att bryta är på grund av dess molekylära struktur. Glas är tillverkat av kiseldioxid. Kiseldioxid bildar ett stelt, slumpmässigt molekylärt nätverk. Till skillnad från de flesta fasta ämnen, där molekylerna är snyggt staplade i ett galler. Kisel- och syreatomerna i glaset är sammankopplade i slumpmässiga vinklar i ett oregelbundet mönster.
Detta oordnade arrangemang ger glaset genomskinlighet och är lätt att forma till olika former när det värms upp. Det betyder dock också att det inte finns några svaga punkter. Som ett resultat, när yttre tryck appliceras, kommer glaset att gå sönder på ett taggigt, okontrollerat sätt. Alla små ytdefekter eller repor kan också bli en stresskoncentrator. När en spricka väl utlöses sprider den sig snabbt över hela materialet.
När sprickor börjar sprida sig är de svåra att stoppa. Även om bindningen mellan kisel- och syreatomerna är stark. Men det är svårt för sprickan att ändra riktning eller stanna vid kanten av defekten. På grund av den oregelbundna geometrin hos kiselsyrebindningarna kommer de helt enkelt att fortsätta att passera genom det slumpmässiga nätverket. Glas saknar en ordnad struktur, så det är svårt att förutse när det går sönder. Av samma anledning kan glas lätt gå sönder spontant utan större förvarning.
Det enda sättet att förbättra slagtåligheten hos glas är att införa ett mer ordnat molekylärt arrangemang. Precis som säkerheten för härdat glas är hög, beror det på att dess molekylära arrangemang är ordnad. Genom snabb uppvärmning och sedan snabb kylning kan tryckspänning skapas inuti glaset. Dessa spänningar hjälper till att motverka spridningen av sprickan. Så härdat glas tål en högre belastning. Men det betyder inte att den inte kan gå sönder. Det går bara sönder i en säkrare form. Det vill säga, det går sönder i små partiklar, snarare än de vassa bitarna av vanligt glas.
Varför bryter värme glas?
Glas kommer att gå sönder förutom när det påverkas av yttre krafter. Den går också sönder när den utsätts för termisk stress. I högtemperaturmiljöer gör obalansen i temperatur att glaset expanderar ojämnt, vilket sätter press på dess struktur. När ett område av glaset blir varmt sker expansion. Men kallare regioner expanderar inte i samma takt.
Så du kan föreställa dig att en del av glaset expanderar snabbt, medan den andra delen expanderar långsamt. I detta fall kommer stress att skapas inuti glaset. Så det drar i glaset och gör att det deformeras. Om dessa påfrestningar blir för stora kommer glaset att gå sönder. I själva verket är glaset krossat bara för att minska sin egen stress. Men enligt vår mening är glaset för ömtåligt.
Termisk stressnivå beror också på tre faktorer:
1. Temperaturskillnaden mellan den varma delen och den kalla delen av glaset: ju större temperaturskillnad, desto större spänning.
2. Temperaturförändringens hastighet: Generellt sett, när temperaturen stiger eller svalnar snabbt, är hastigheten för glasexpansion eller sammandragning snabbare. Vilket ökar stressen.
3. Glasets tjocklek och form: tunnare, mer oregelbundet glas är mer benägna att gå sönder. Eftersom den inte tål temperatursvängningar.
För att minimera termisk stress, undvik att utsätta glaset för extrema eller snabba temperaturförändringar. Häll till exempel inte kokande vatten över kallt glas och utsätt inte glaset för minusgrader. Denna snabba temperaturförändring gör att glaset är mer benäget att gå sönder. Att skydda glas från termisk stress är nyckeln till att förhindra glasbrott. Därför bör vi vara uppmärksamma på glasets temperaturmiljö i vårt liv.
Varför gör glas ett ljud när det går sönder?
Även om du inte har hört ljudet av glas som går sönder i ditt liv kan du höra det på TV. Ljudet av glas som går sönder orsakas av ljudvågor som vibrerar glaset med dess resonansfrekvens. När ljudvågor passerar genom glaset får de glasmolekylerna att vibrera. Varje typ av glas har ett specifikt frekvensområde. För att få dess molekyler att vibrera mest kallas detta dess resonansband. Om ljudvågorna matchar resonansfrekvensen byggs vibrationerna upp och gör att glaset går sönder.
Sprickor börjar vanligtvis med små fragment eller sprickor på kanten eller ytan av glaset. När ljudvågor fortsätter att vibrera glaset expanderar dessa defekter, korsar och sprider sig genom hela materialet. När sprickor kopplas ihop och äventyrar glasets strukturella integritet. Hela glaset kommer att krossas. Akustiska sprickor är mer benägna att uppstå i större glasplattor eftersom större glasskivor har en större yta för att sprickor ska uppstå.
För att förhindra akustiskt brott, välj ett glasmaterial vars resonansfrekvens ligger utanför det normala omgivande brusområdet. Saker som laminerat glas eller härdat glas är bra val. De är mer motståndskraftiga mot akustiska brott. Om du ofta hör specifika ljud som gör att glaset går sönder. Ljudet kan fortsätta att skada andra glas i området. Det enda sättet att förhindra att glaset går sönder oförutsägbart är att eliminera ljudkällan. Med lämpliga försiktighetsåtgärder kan glaset förbli intakt även när det utsätts för höga ljud.
Hur kan glas spontant gå sönder?
Ibland utan påverkan av yttre faktorer kommer glaset spontant att gå sönder. Det finns flera anledningar till detta.
Inre spänningar: I glastillverkningsprocessen kan ojämn kylning skapa inre spänningar. Samtidigt kommer dessa spänningar att stanna kvar i glaset. Med tiden byggs dessa påfrestningar upp. Då är det möjligt att plötsligt försvaga glaset. Då går glaset sönder. Detta händer då och då. Kanske har glaset varit installerat länge, och en morgon kan det plötsligt gå sönder. Därför bör vi vara uppmärksamma på att minska glasets inre spänning när vi tillverkar glas. För att förhindra att sådana olyckor inträffar ofta.
Temperaturförändring: Temperaturförändring är en huvudvärk. För andra saker kanske vi kan styra, men vi kan inte ändra utetemperaturen. Solen kan fortfarande skina på morgonen, och den plötsliga ankomsten av kall luft kan göra att glaset går sönder. Temperaturskillnaden är tillräcklig för att belasta glaset. Glas med låg expansionskoefficient rekommenderas. Det är också bäst att minska användningen av glas på platser med stora temperaturförändringar.
Kantskador eller defekter: Om det finns ett gap, repa eller spricka på kanten av glasplattan kan det bli en spänningskoncentrationspunkt. Detta gör det lättare för glaset att gå sönder vid temperaturförändringar eller stötar. Underskatta inte de små osynliga reporna. Ibland är dessa små sprickor utlösaren för att glaset går sönder. Det kanske bara spontant går sönder en dag. Var försiktig med repor och försök att skydda glaset. Förhindra skador på glaskanten. Det rekommenderas också att du köper glas från välrenommerade leverantörer. Kan minska produktionen av glasdefekter.Gilla oss!
Kemiska reaktioner: I sällsynta fall kan föroreningar eller kemikalier i glas reagera med miljöfaktorer som temperatur eller UV-exponering. Även om detta är osannolikt kan de också försvaga glasets egenskaper. Så småningom kan glaset spontant spricka eller gå sönder. Att använda en leverantör som uppfyller industristandarder för glassammansättning och renhet är också ett av de bästa sätten att undvika detta problem.
Ett sätt att förhindra att glaset går sönder
Även om det finns många möjliga orsaker till att glaset går sönder, finns det några sätt att minska glasbrottet.
Glödgning: Efter att glaset har formats måste det genomgå en glödgningsprocess och långsamt svalna till rumstemperatur. Detta lindrar stressen som skapas inuti glaset. Så se till att glaset du köper är ordentligt glödgat.
Härdat: Härdat glas efter snabb uppvärmning och kylning kan styrkan förbättras avsevärt. Glas bildar ett skal när det komprimeras. När den sträcks bildar den en inre del. De två arbetar tillsammans för att kontrollera sprickor. Detta rekommenderas för områden som dörrar eller bord.
Smörgås: Att lägga till en smörgås i glaset är också ett bra sätt. Vi vet alla att säkerheten för laminerat glas också är bättre. Det kan minska stänk av glasbitar när de går sönder. Det skyddar i hög grad människors säkerhet.
Korrekt installation: När du installerar glaset, se till att vikten är jämnt fördelad mellan ramen och hårdvaran. Se till att glaset är ordentligt fastsatt för att förhindra överdriven rörelse eller vibration. När du stöter på tunga glaspaneler, bestäm flera anslutningspunkter för att stödja glasets vikt.
Slutsats
I allmänhet är orsaken till att glaset går sönder fortfarande dess bräcklighet och oregelbundna molekylära struktur. När det väl finns en spricka i glaset kommer hela strukturen att förlora sin stabilitet och kollapsa. Efter att ha läst artikeln bör du också förstå orsakerna till glasbrott och förebyggande metoder. Och lämpligt glasmaterial kan väljas enligt dess avsedda användning. Om du fortfarande inte är tydlig,du kan kontakta oss!Vi kan ge professionell rådgivning.
För mer information om glasprodukter, klicka härlänk.
