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单片防火玻璃技术

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单片防火玻璃技术市场现状
发布时间：2021-02-21        浏览次数：275        返回列表
 一、单片防火玻璃生产工艺

 1.1  目前建材市场符合我国国家标准《GB15763.-2009》的平板单片防火玻璃有三种类别：单片非隔热型防火玻璃、硼硅酸盐平板防火玻璃、进口防火原片。其中单片非隔热防火玻璃市场占有率高，是目前市场主流。

1.2   单片非隔热防火玻璃工艺在我国发展已有20多年的历史，1997年由硅酸盐所在原热化学钢化基础上经多年改进形成的冷化学钢化工艺为主导工艺，自上市以来经多次改进已经形成稳定，可操作性强、成本低的一套完善的单片防火玻璃加工工艺，目前在国内已经大范围推广应用。

1.3   冷化学钢化工艺的基本原理为：溶液与玻璃表面接触靶向渗透，首先将玻璃内的热膨胀系数高的物质置换出来进入空气氧化掉，同时低膨胀系数的贵金属离子在一定温度下化合，活性达到最高，与玻璃本身原有离子团有机结合，再进行物理钢化封闭形成稳定的低热膨胀系数的分子团和低膨胀网带，从而提高玻璃的整体耐火性能。其完整实施步骤为：一：置换反应发生，二：特殊封闭性钢化，三：成品自检。此工艺被国外学者形容为“两条腿的巨人”工艺，即两种特殊技术，一个统一质量标准自检。

  目前市场上绝大多数单片防火玻璃生产企业均采用上述工艺生产，此工艺具有介入性强，设备易于改造，操作简单等优点，但也有成品质量不高，企业执行度不够很容易作假等缺点。

二、目前现状

  2.1  近年来单片防火玻璃在建筑领域应用量越来越高，产品质量良莠不齐，质量问题频出。本科室在单片防火玻璃日常监督检测工作中，以及和与诸多产品生产企业负责人交流中总结为两个方面：一是，很多企业不明确原理技术投入低，不注重产品质量不进行自检。二是，目前很多企业不改造设备，靠代办来的检测报告走市场。

2.2   就源头技术角度而言，此工艺在研发之初是分两步走的，一步是由硅酸盐所团队研发的置换反应制剂，一步是由国内知名钢化炉研发机构研制一种适合离子封闭和网带形成的特种钢化炉。两种技术的有机融合形成了现有的单片非隔热防火玻璃冷化学钢化工艺。后来在2006年基于此项技术工艺的成品率低企业硬件各有差异等因素，专家团队又研发了简易自检设备，便于企业统一标准，进行定性定量检测，以改善自身工艺，提高成品率。同年国家发布了《 GBT 12513-2006 镶玻璃构件耐火试验方法》等检测标准。

而目前市场在这三方面均出现较大问题，造成了产品质量良莠不齐，质量问题频出的乱象。

三、问题实质

  3.1 置换助剂问题   冷化学工艺制造单片防火玻璃所用的置换用溶剂的生产是需要

严苛的技术和设备要求的，据其公开资料阐述，首先将低膨胀物质本块进行离子对撞取得离子，瞬间实施离子防氧化包被，然后进行离子螯合剂加入保护剂形成室温稳定溶剂的方式来取得。制造工艺和设备非常特别，目前国内只有一家国有企业能加工制造，其掌握的单质离子靶向渗透技术，离子包被技术是该溶剂的核心技术，目前处于国际领先水平。而此溶剂因为制造工艺复杂特殊，价格高昂，产量不高等原因一直没有商品化，而市场大量充斥的溶液均属化学分子调配制造，并不具备置换高膨胀离子的功能，更不可能完成置换反应，这就形成了企业不懂原理购买假溶剂，或者买到真溶液不改善硬件设备，不严格按照工艺生产，不能将工艺完整实施，形成了掩耳盗铃式的生产模式，产品质量无法保证。

 3.2硬件设备曲解问题  与此冷化学钢化工艺相匹配的钢化设备主要是基于对平板玻璃整体热应力值的维护和改善，以到保证植入铯钛等贵金属离子网带稳定形成，抵御紫外线对玻璃的整体性能氧化还原作用，而并非目前市场上所推崇的“高应力”“高强度”钢化炉可以做出合格防火玻璃。钢化设备的改进点主要在风栅状态（由点状改为带状以屏蔽封闭死角）和出风压力方面，并不是单纯的提高玻璃的表面硬度形成短时耐火性能方面。这一点给很多研究技术但不懂原理的企业技术人员造成了不小的技术误区，因为很多企业在对高应力炉钢化成品进行检测时可以暂时提高玻璃防火性能，而在玻璃装在外墙后，紫外线作用下很快失去耐火性能，甚至有些成品没有出厂性能即下降至原片状态，导致工程抽检不合格。这主要是因为高温下玻璃表面的低膨胀系数离子被氧化掉形成了浅表性应力，而高应力炉并不能进行离子植入，无法形成热稳定离子网带这也就是是说在氧化掉表面杂质同时玻璃内部的分子结构也发生了分子裂性聚变，失去了原始平板玻璃的韧性，物理测定就是脆性增强，很容易碎。

据此，核心工艺中的另一条“腿”特种钢化设备也被市场曲解，形成了很多企业号称不用置换剂直接高强钢化也可以做单片防火玻璃的错误论调，也突然出现很多生产不合工艺原理的专用炉和高强度炉子的硬件的设备厂家。

3.3自检设备不合格问题   检测设备犹如裁缝的尺子，尺子不准无法量体裁衣。单片非隔热防火玻璃的检测主要依据《GBT 12513-2006 镶玻璃构件耐火试验方法》，而此方法是基于国标《GB15763.-2009》、欧标<EN13501-1>、英标<BS476>来界定防火玻璃性能的。因成本问题，企业自检工艺主要是模拟国标检测设备的定性检测，并不能定量检测。而市场一些商家根据标准所列参数制造出一批外观精美，貌似设备先进的大铁箱子销售给企业作为模拟炉，来界定产品质量，对产品质量控制造成很不好的影响。

  单片非隔热防火玻璃的检测设备主要是模拟建筑着火时候的气浪压力，环形凸点，不确定性循环热爆点对玻璃表面和附属物理物进行冲击的综合因素来冲击玻璃样品表面，再经高精密探测控制设备进行多点程序化模拟控制形成，而非一个燃烧机加几个廉价探测头能在电脑屏幕形成类似曲线就可以进行定量检测。这样的设备做定性检测勉强可以。就正品而言，一套测温测压探头市场价格就要十几万，而一些厂家的模拟炉才销售几万元。据调查，目前国内能生产合格自检炉的企业并不多。不准的尺子，盲目的自检是不能提高质量改进工艺的。

 综上，此核心工艺的三个方面均存在问题了，成品质量必然良莠不齐。好在目前，相关国家科研机构已经针对此现状加紧了硼硅酸盐平板玻璃量化低成本合成项目的科技攻关进程，以摒弃此工艺的成品质量不高，企业执行度不够很容易作假的缺点，当成品率很高，性价比合适的硼硅酸盐耐火平板玻璃大量融入市场时这样的的局面才会得以改善。