桑磊 韩影 李晓杰 王中 王珏
(1. 株洲醴陵旗滨玻璃有限公司 醴陵 412200;2. 中国建材检验认证集团秦皇岛有限公司 秦皇岛 066004;3. 中国国检测试控股集团股份有限公司 北京 100024)
由于玻璃是一种无规则结构的非晶态固体,不像晶体在空间作长程有序的排列,而是近似于液体短程有序,从而形成特殊的玻璃态。玻璃态物质具有以下特点:物理和化学性质各向同性、无固定熔点、亚稳性、变化的可逆性、可变性(物质的性质随成分发生连续的变化)。玻璃的这种性质与其组分和构成及热历史有关。玻璃的介稳性是由于玻璃在常温下黏度很大,来不及达到内能最低值,就形成了固体,相比晶体来说,其不是处于能量最低的稳定状态。且在以后的过程中由于玻璃的黏度极大,内部的分子与原子也不能重新排列形成晶体,而是处于亚稳态。
目前国内外平板玻璃的检测标准有GB 11614—2009《平板玻璃》、JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》,ASTM C 1036-16《平板玻璃标准规范》、BS EN 572-2: 2012《建筑玻璃用钠钙硅玻璃产品 第2部分:浮法玻璃》。检测项目见表1。
表1 几个标准的检测项目
JC/T 2128—2012 《超白浮法玻璃》外观质量采标自GB 11614—2009《平板玻璃》,因此对于该项目的要求两个标准一致。分为3个等级,合格品、一等品、优等品,具体要求见表2、表3。
表2 合格品外观质量
表3 一等品、优等品外观质量
续表2
该标准对不同质量的Ⅰ型玻璃提出了要求,Ⅰ型玻璃为透明平板玻璃,包括1级无色和2级着色平板玻璃。Ⅰ型玻璃的外观质量见表4。
表4 不同质量Ⅰ型玻璃的外观质量要求
该标准中点状缺陷、线状缺陷要求见表5。
表5 点状缺陷、线状缺陷要求
光学变形根据厚度和不同区域提出不同的要求,公称厚度为2 mm时,D区光学变形应≥45°,d区光学变形应≥40°;玻璃公称厚度≥3 mm时,D区光学变形应≥50°,d 区光学变形应≥45°。D区指距离边部100 mm以外的区域,d区指距离边部100 mm以内的区域。见图1。
图1 D区和d区示意图
GB 11614《平板玻璃》现行标准在上次修订时修改的,由按用途分类要求,改为按等级分类要求,结果更加科学合理,ASTM C 1036-16《平板玻璃标准规范》中Ⅰ型1级和2级平板玻璃按用途分为四类,Q1、Q2、Q3、Q4四级,Q1用于生产高质量的镜子、Q2生产一般用途的镜子、Q3生产建筑玻璃包括镀膜玻璃、热处理玻璃、夹层玻璃等精选玻璃、Q4作普通玻璃用。BS EN 572-2:2012《建筑玻璃用钠钙硅玻璃产品 第2部分:浮法玻璃》根据产品是否为原片和改裁片提出质量要求。
本文中把厚度偏差、厚薄差、方正性、长度和宽度偏差统一归到尺寸偏差。
JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》中5.1条规定尺寸偏差、对角线差、厚度偏差、厚薄差和弯曲度按GB 11614中的规定。标准中规定对角线差应不大于对角线平均长度的0.2%。这两个标准的厚度偏差与厚薄差、尺寸偏差要求见表6。
表6 厚度偏差与厚薄差、尺寸偏差要求 mm
ASTM C 1036—16《平板玻璃标准规范》[3]对公称厚度允许厚度范围、长度宽度偏差、方正性作出了规范。
BS EN 572-2:2012《建筑玻璃用钠钙硅玻璃产品 第2部分:浮法玻璃》标准中规定标称尺寸的长度宽度偏差为±5 mm。对厚度偏差、原片与改裁片的长宽度偏差作出了规定。
GB/T 11614—2009《平板玻璃》与JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》给出的是连续范围内的玻璃厚度偏差,涵盖范围更广。尺寸偏差根据厚度的不同,给出了≤3000 mm和>3000 mm的尺寸偏差,为保证方形玻璃的方正性,给出了对角线差值的要求;ASTM C 1036-16《平板玻璃标准规范》给出了1.0~25 mm每个等级的厚度范围,厚度范围较为宽泛,同时给出了不同厚度的原片和改裁片长度和宽度偏差,相比其他三个标准,尺寸偏差范围较为宽泛;BS EN 572-2:2012《建筑玻璃用钠钙硅玻璃产品 第2部分:浮法玻璃》给出了2~25 mm区间内除了22 mm厚度为整数的厚度偏差,与GB/T 11614—2009《平板玻璃》相比本标准中缺少22 mm厚的玻璃偏差,其他偏差值一致,该标准中的长度、宽度偏差为标称尺寸的±5 mm,对角线差分为原片与改裁片的对角线差,按照公称厚度分为<1500 mm、1500~3000 mm、>3000 mm三个等级。
GB 11614—2009《平板玻璃》与JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》中给出了光学性能要求。
平板玻璃分为无色平板玻璃和本体着色平板玻璃,无色平板玻璃光学性能要求见表7。
表7 GB 11614—2009中无色平板玻璃光学性能要求
本体着色平板玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比偏差应不超过表8的规定。
表8 本体着色平板玻璃透射比偏差
包括可见光透射比和太阳能总透射比,其中可见光透射比要求为换算成5 mm标准厚度应大于91%。太阳能总透射比要求见表9。用公式(1)换算成5 mm标准厚度可见光透射比。
表9 超白浮法玻璃太阳能总透射比要求
GB 11614—2009《平板玻璃》与JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》中对弯曲度提出了要求应不超过0.2%。JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》对虹彩提出了要求,规定一等品和优等品应无虹彩。ASTM C 1036-16《平板玻璃标准规范》和BS EN 572-2:2012《建筑玻璃用钠钙硅玻璃产品 第2部分:浮法玻璃》对弯曲度和虹彩项目没有提及。
目前收集到的产品检测数据有依据GB 11614—2009《平板玻璃》、JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》、BS EN 572-2:2012《建筑玻璃用钠钙硅玻璃产品 第2部分:浮法玻璃》的检测数据,结果见表10。选取的项目为三者共有的检测项目,测试样品数量为8块。
表10 相同样品依据不同标准的检测结果
从表10中可以看出相同的样品在检测水平稳定、测量工具能力一致的情况下,测量结果基本一致,不会偏差太大。因此采用不同标准相同设备的测量结果一致,但由于各国标准要求的不一致,结果判定有一定的差别。
4个标准的相同点在于检测项目都包括外观质量、尺寸偏差、光学变形、方正性(对角线差),且测试方法相同。不同之处有以下几个方面:(1)外观质量、尺寸偏差、光学变形、方正性(对角线差)要求不同;(2)检测项目方面存在不同,ASTM C 1036-16《平板玻璃标准规范》根据质量等级给出检测项目的技术要求,还给出了不同质量的产品的用途;JC/T 2128—2012《超白浮法玻璃》中还对虹彩、三氧化二铁、弯曲度提出了要求;(3)ASTM C 1036-16《平板玻璃标准规范》标准中还规定了夹丝和压花玻璃的性能要求。
不同的产品标准是在不同国家的生产技术水平的基础上制定的,侧重点各有不同,适合不同国家的生产技术水平和产品加工的需要,GB 11614《平板玻璃》的性能要求全面,对后续加工产品的指导性更大,更有利于原片产品与深加工产品的融合。