Alguna vegada t'has preguntat per què les copes de vi es trenquen amb l'impacte? O hi va haver un moment de por que les parets de vidre de l'edifici es trenquessin i caiguessin? L'estructura del vidre és molt complicada. És dur i fort, però alhora fràgil. Per a una cosa tan comú, la ciència darrere dels vidres trencats també és complexa.
Per què es trenca el vidre?
De fet, el motiu pel qual el vidre és tan fàcil de trencar és per la seva estructura molecular. El vidre està fet de sílice. La sílice forma una xarxa molecular rígida i aleatòria. A diferència de la majoria dels sòlids, on les molècules estan perfectament apilades en una gelosia. Els àtoms de silici i d'oxigen del vidre estan connectats en angles aleatoris en un patró irregular.
Aquesta disposició desordenada dóna transparència al vidre i és fàcil de donar-li formes diferents quan s'escalfa. Tanmateix, això també significa que no hi ha punts febles. Com a resultat, quan s'aplica pressió externa, el vidre es trencarà d'una manera irregular i incontrolada. Qualsevol petit defecte superficial o rascada també pot convertir-se en un concentrador d'estrès. Un cop s'activa una esquerda, s'estén ràpidament per tot el material.
Quan les esquerdes comencen a estendre's, és difícil aturar-les. Tot i que l'enllaç entre els àtoms de silici i d'oxigen és fort. Però és difícil que l'esquerda canviï de direcció o s'aturi a la vora del defecte. A causa de la geometria irregular dels enllaços silico-oxigen, simplement continuaran passant per la xarxa aleatòria. El vidre no té una estructura ordenada, de manera que és difícil predir quan es trenca. Per la mateixa raó, el vidre es pot trencar fàcilment de manera espontània sense gaire avís.
L'única manera de millorar la resistència a l'impacte del vidre és introduir una disposició molecular més ordenada. Igual que la seguretat del vidre temperat és alta, és perquè la seva disposició molecular està ordenada. En escalfar i refredar ràpidament, es pot crear estrès de compressió dins del vidre. Aquestes tensions ajuden a contrarestar la propagació de l'esquerda. Així, el vidre temperat pot suportar una càrrega més gran. Però això no vol dir que no es pugui trencar. Simplement es trenca d'una forma més segura. És a dir, es trenca en petites partícules, en lloc de les peces esmolades de vidre normal.
Per què la calor trenca el vidre?
El vidre es trencarà excepte quan sigui impactat per forces externes. També es trenca quan se sotmet a estrès tèrmic. En entorns d'alta temperatura, el desequilibri de temperatura fa que el vidre s'expandeixi de manera desigual, la qual cosa exerceix pressió sobre la seva estructura. Quan una àrea de vidre s'escalfa, es produeix l'expansió. Però les regions més fresques no s'expandeixen al mateix ritme.
Així que us podeu imaginar que una part del vidre s'expandeix ràpidament, mentre que l'altra part s'expandeix lentament. En aquest cas, es crearà estrès dins del vidre. Així que tira del vidre i fa que es deformi. Si aquestes tensions es fan massa greus, el vidre es trencarà. De fet, el vidre es trenca només per reduir el seu propi estrès. Però al nostre parer, el vidre és massa fràgil.
Els nivells d'estrès tèrmic també depenen de tres factors:
1. La diferència de temperatura entre la part calenta i la part freda del vidre: com més gran és la diferència de temperatura, més estrès.
2. La velocitat del canvi de temperatura: En general, quan la temperatura augmenta o es refreda ràpidament, la velocitat d'expansió o contracció del vidre és més ràpida. El que augmenta l'estrès.
3. El gruix i la forma del vidre: el vidre més prim i irregular és més probable que es trenqui. Perquè no suporta les fluctuacions de temperatura.
Per minimitzar l'estrès tèrmic, eviteu exposar el vidre a canvis de temperatura extrems o ràpids. Per exemple, no aboqueu aigua bullint sobre un vidre fred i no exposeu el got a temperatures de congelació. Aquest canvi ràpid de temperatura fa que el vidre sigui més probable que es trenqui. Protegir el vidre de l'estrès tèrmic és la clau per evitar el trencament del vidre. Per tant, hauríem de prestar atenció a la temperatura ambient del vidre a la nostra vida.
Per què el vidre fa un so quan es trenca?
Encara que no hagis sentit el so del vidres trencats a la teva vida, ho pots escoltar a la televisió. El so del trencament del vidre és causat per les ones sonores que vibren el vidre a la seva freqüència de ressonància. Quan les ones sonores travessen el vidre, fan que les molècules de vidre vibrin. Cada tipus de vidre té un rang de freqüència específic. Perquè les seves molècules vibrin al màxim, això s'anomena banda de ressonància. Si les ones sonores coincideixen amb la freqüència de ressonància, les vibracions s'acumulen i fan que el vidre es trenqui.
Les esquerdes solen començar amb petits fragments o esquerdes a la vora o superfície del vidre. A mesura que les ones sonores continuen fent vibrar el vidre, aquests defectes s'expandeixen, es creuen i s'estenen per tot el material. Un cop les esquerdes es connecten i comprometen la integritat estructural del vidre. Tot el got es trencarà. És més probable que es produeixin esquerdes acústiques en plaques de vidre més grans perquè les plaques de vidre més grans tenen una superfície més gran perquè es produeixin esquerdes.
Per evitar trencaments acústics, trieu un material de vidre la freqüència de ressonància del qual estigui fora del rang de soroll ambiental normal. Coses com el vidre laminat o el vidre temperat són bones opcions. Són més resistents al trencament acústic. Si sovint escolteu sorolls específics que fan que els vidres es trenquin. El soroll pot continuar danyant altres vidres de la zona. L'única manera d'evitar que el vidre es trenqui de manera imprevisible és eliminar la font de so. Amb les precaucions adequades, el vidre pot romandre intacte fins i tot quan s'exposa a sorolls forts.
Com es pot trencar el vidre espontàniament?
De vegades, sense la influència de factors externs, el vidre es trencarà espontàniament. Hi ha diverses raons per a això.
Estrès intern: en el procés de fabricació de vidre, un refredament desigual pot crear estrès intern. Al mateix temps, aquestes tensions romandran al vidre. Amb el temps, aquestes tensions s'acumulen. Aleshores és possible debilitar el vidre de sobte. Aleshores el vidre es trenca. Això passa de tant en tant. Potser el vidre s'ha instal·lat durant molt de temps i un matí es pot trencar de sobte. Per tant, hauríem de prestar atenció a reduir l'estrès intern del vidre en fer vidre. Per evitar que aquests accidents es produeixin amb freqüència.
Canvi de temperatura: el canvi de temperatura és un mal de cap. Perquè altres coses potser les podem controlar, però no podem canviar la temperatura exterior. El sol pot estar encara brillant al matí, i l'arribada sobtada d'aire fred pot fer que el vidre es trenqui. La diferència de temperatura és suficient per estresar el vidre. Es recomana vidre amb baix coeficient d'expansió. També és millor reduir l'ús de vidre en llocs amb grans canvis de temperatura.
Danys o defectes a la vora: si hi ha un buit, rascada o esquerda a la vora de la placa de vidre, es pot convertir en un punt de concentració d'estrès. Això fa que sigui més fàcil que el vidre es trenqui sota canvis de temperatura o impactes. No subestimeu les petites rascades invisibles. De vegades, aquestes petites esquerdes són el detonant del trencament del vidre. Pot ser que es trenqui espontàniament un dia. Aneu amb compte amb les ratllades i intenteu protegir el vidre. Eviteu danys a les vores del vidre. També es recomana comprar vidre a proveïdors de confiança. Pot reduir la producció de defectes de vidre.Com nosaltres!
Reaccions químiques: en casos rars, les impureses o els productes químics del vidre poden reaccionar amb factors ambientals com la temperatura o l'exposició als UV. Tot i que això és poc probable, també poden debilitar les propietats del vidre. Finalment, el vidre pot trencar-se o trencar-se espontàniament. Fer servir un proveïdor que compleixi els estàndards de la indústria per a la composició i la puresa del vidre també és una de les millors maneres d'evitar aquest problema.
Una manera d'evitar que el vidre es trenqui
Tot i que hi ha moltes raons possibles per al trencament del vidre, hi ha algunes maneres de reduir el trencament del vidre.
Recuit: després de la formació del vidre, cal sotmetre's a un procés de recuit i refredar lentament a temperatura ambient. Això alleuja l'estrès creat a l'interior del vidre. Així que assegureu-vos que el vidre que compreu estigui ben recoit.
Temprat: vidre temperat després d'un escalfament i refredament ràpid, la força es pot millorar molt. El vidre forma una closca quan es comprimeix. Quan s'estira, forma una part interior. Els dos treballen junts per controlar les esquerdes. Això es recomana per a zones com portes o taules.
Entrepà: afegir un entrepà al got també és una bona manera. Tots sabem que la seguretat del vidre laminat també és millor. Pot reduir les esquitxades de fragments de vidre quan es trenquen. Protegeix molt la seguretat de les persones.
Instal·lació adequada: quan instal·leu el vidre, assegureu-vos que el pes es distribueix uniformement entre el marc i el maquinari. Assegureu-vos que el vidre estigui ben fixat per evitar moviments o vibracions excessius. Quan trobeu panells de vidre pesats, determineu diversos punts de connexió per suportar el pes del vidre.
Conclusió
En general, el motiu del trencament del vidre segueix sent la seva fragilitat i estructura molecular irregular. Un cop hi hagi una esquerda al vidre, tota l'estructura perdrà la seva estabilitat i s'ensorrarà. Després de llegir l'article, també hauríeu d'entendre les causes del trencament del vidre i els mètodes de prevenció. I el material de vidre adequat es pot seleccionar segons l'ús previst. Si encara no ho tens clar,pots contactar amb nosaltres!Podem oferir assessorament professional.
Per obtenir més informació sobre els productes de vidre, feu clic aquíenllaç.
