חלוקת מתח ושליטה ספונטנית בשבירה של זכוכית מחוסמת

הלחץ בזכוכית מחוסמת עוקב אחר התפלגות פרבולית לאורך עוביה: מתח לחיצה מרבי מתרחש על פני השטח; מתח מתיחה מרבי מתרחש באזור המרכז; ומשטח הלחץ האפס- ממוקם בערך שליש מהעובי מהמשטח. בדרך כלל, יש יחס קבוע בין מתח לחיצה על פני השטח (כ-100 MPa) לבין מתח מתיחה פנימי (32-46 MPa). כאשר הלחץ הנוסף שנוצר מהתרחבות ניקל גופרתי או נזק פני השטח מגיע לכ-30 MPa, זה עלול לגרום לשבירה. תקנים בינלאומיים כגון ASTM C1048 ו-EN12150, והתקן הסיני GB 15763.2-2005, כולם קובעים גבולות נמוכים יותר ללחץ הלחיצה של זכוכית מחוסמת כדי לאזן את הבטיחות והסיכון לשבירה ספונטנית.

 

מבחן השריית חום (HST) היא אחת השיטות ההנדסיות היעילות ביותר לשליטה בסיכון לשבירה ספונטנית.

 

העיקרון הוא לחמם את הזכוכית המחוסמת ל-290 מעלות ± 10 מעלות ולהחזיק אותה לפרק זמן, מה שגורם לתכלילים פוטנציאליים של ניקל גופרתי לעבור טרנספורמציה של פאזה בטרם עת. זה מאפשר לזכוכית שעלולה לשבור באופן ספונטני להישבר בשלב המפעל, במקום להוות סכנה במהלך שימוש הנדסי.