CN106215339A

CN106215339A - 一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法

Info

Publication number: CN106215339A
Application number: CN201610595414.2A
Authority: CN
Inventors: 温志高; 钟时雨; 彭明诚; 肖亚东
Original assignee: CHENGDU GALAXY POWER Co Ltd
Current assignee: CHENGDU GALAXY POWER Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2016-12-14

Abstract

本发明涉及钢化玻璃破拆技术领域，具体涉及一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，包括以下步骤：（1）清理钢化玻璃表面附着物，选取钢化玻璃上一点作为固定点；（2）点燃绝热反应温度为2100k‑2500k的药筒A，灼烧固定点5‑10s；（3）点燃绝热反应温度为2500k‑2900k的药筒B，以固定点为中心，上下左右平移撩烧15‑45s；撩烧完成后3‑15s，钢化玻璃自动垂直垮塌。本发明利用化学反应产生的热量破坏钢化玻璃的应力结构，实现破拆，药筒A、药筒B分别破坏一个局部和一个较大范围的应力状态，随后受热区域的应力状态和其他区域产生巨大差异，玻璃在应力不均的作用下，开裂破碎。本发明不需任何外部能源供给，不需任何设备支持，破拆速度快，安全性高，方法可靠，重复性高。

Description

一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法

技术领域

本发明涉及钢化玻璃破拆技术领域，具体涉及一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法。

背景技术

钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近软化点的700度左右，再进行快速均匀的冷却而得到的，通常5-6mm的玻璃在700度高温下加热240秒左右，降温150秒左右。8-10mm玻璃在700度高温下加热500秒左右，降温300秒左右。总之，根据玻璃厚度不同，选择加热降温的时间也不同。钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形成张应力，使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高，其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。

由于钢化玻璃破碎后，碎片会破成均匀的小颗粒并且没有普遍玻璃刀状的尖角，从而被称为安全玻璃而广泛用于汽车、室内装饰之中，以及高楼层对外开启的窗户。然而，钢化玻璃在给我们带来安全和便利的同时，也带来的一些问题。例如，当事故发生的时候，人们通常需要快速破坏钢化玻璃制备的门窗来逃生和救援；当军警执行任务时，需要快速的破拆钢化玻璃制服歹徒。而由于钢化玻璃强度远远大于普通玻璃，破拆难度很大，现有常规破拆方法为：1.使用安全锤等类似工具猛烈锤击。这种方法对操作人员的力量要求高，普通人无法完成，即使成功破拆也需要很长的时间，并不能起到应急的作用；2. 用爆破方式来破坏钢化玻璃的破玻器，一是使用时自身爆炸威力大，容易伤人；二是爆破钢化玻璃时玻璃会飞出大量高速飞片，同样容易伤人；三是爆破品属于国家高安全管制物品，限制在公共场所使用，不利于推广运用。

近年来，为了克服这一难题，学者们进行了大量的研究。专利申请号201120416175.2与专利申请号201510041620.4公布了两种钢化玻璃破拆器，两项发明均利用高压气体驱动高硬度锤头撞击玻璃表面，撞碎玻璃。该破拆原理与安全锤基本相同，但是通过高压气体取代人力，克服了安全锤对操作者体能的限制。但是，高压气体生成原理类似于爆炸，拥有较大危险性。此外，由于钢化玻璃的强度很大，利用机械手段捶碎需要很大的力，在产生如此大气压的前提下还要保证装置本身不爆炸，意味着装置的壁厚、重量及工作时的冲击力很大，操作难度并不小，加之该装置为一次性使用设备，执行一次任务时需要携带多个以保证成功，更增加了实际应用中的限制；专利申请号201410597066.3公布了一种钢化玻璃破碎装置，该发明利用机械传动结构产生的静压力压碎钢化玻璃，但是该装置需要提前与钢化玻璃安装在一起，应用范围较窄；专利申请号201410823156.X公布了一种钢化玻璃切割方法，但是该方法需要在玻璃两侧同时操作，且整个过程需要几十分钟时间，适用于工厂精密切割，不适合抢险救援中的紧急破拆。专利申请号201510053001.7公布了一种钢化玻璃切割刀，通过电能加热刀锋，用高温刀锋切割钢化玻璃。但是由于玻璃的软化温度在700摄氏度左右，如此高的温度需要外部电源提供电能，电池无法满足。而在抢险救灾、反恐清障等紧急活动中，外部能源是难以得到的，如：高速路上、火灾现场、歹徒控制的大楼。应用受到较大限制。

基于上述技术的缺陷，本发明提供一种设备简单，操作难度低，成本低廉，速度快，环境适应性强且无须外加能源的钢化玻璃紧急破拆方法。

发明内容

本发明的目的在于解决以上技术问题，提供一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，该破拆方法操作难度低，成本低廉，速度快，环境适应性强，且无须外加能源即可破拆钢化玻璃。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，包括以下步骤：

（1）清理钢化玻璃表面附着物，选取钢化玻璃上一点作为固定点；

（2）点燃绝热反应温度为2100k-2500k的药筒A，灼烧固定点5-10s；

（3）点燃绝热反应温度为2500k-2900k的药筒B，以固定点为中心，上下左右平移撩烧15-45s；撩烧完成后3-15s，钢化玻璃自动垂直垮塌。

进一步地，所述药筒A的火焰距钢化玻璃表面1-2cm。

进一步地，所述药筒B的火焰距钢化玻璃表面1-2cm。

进一步地，所述步骤（3）中平移撩烧的速度为10-20cm/s。

本发明利用化学反应产生的热量破坏钢化玻璃的应力结构，达到破拆效果。钢化玻璃加工完成后，玻璃两侧处于压应力状态，中部处于拉应力状态。药筒A用于破坏小范围内的应力结构，使得单侧剧烈受热，压应力松弛，由于玻璃传热很慢，另一次依旧处于压应力状态，在力的左右下，钢化玻璃出现“弯折”。药筒B用于将局部的应力破坏扩散到一个稍大的范围，造成一个稍大范围内的应力破坏。在经过药筒A的灼烧和药筒B的撩烧后，受热区域的应力状态和其他区域产生巨大差异，玻璃在应力不均的作用下，开裂破碎。

氧化剂和还原剂的作用在于发生化学反应产生热量，稀释剂的作用在于吸收部分反应热量，使得反应柔和缓慢便于手持。

本发明一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：

1.方法设备简单：本发明利用化学反应完成破拆，无须任何辅助设备，只需提前储备一定量的药粉A、药粉B，即可临时根据玻璃厚度填装不同长度的药筒A、药筒B。

2.破拆速度快：整个过程在70S之内完成，速度远远快于现有破拆技术。

3.安全可控性好：钢化玻璃为应力作用下的自然垮塌，垮塌时垂直下坠，不产生任何水平飞溅，安全性高。

4.环境适应能力强：本方法不需要任何形式的外加能源，可以在恶劣环境进行破拆作业，不受环境限制。

5.重复性强：本发明的破拆方法可以破拆6mm、8mm、10mm、12mm厚的钢化玻璃，重复性和成功率高。

附图说明

图1为本发明药筒A和药筒B的药筒结构图；

图中，1为底座，2为筒，3为引燃药，4为药粉。

具体实施方式

以下通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。

如图1所示，本发明药筒A和药筒B的药筒结构图，包括底座1，筒2，引燃药3，药粉4，所述筒2的一端由底座1封装，另一端由引燃药3封装，所述药粉4封存在筒2内部。

实施例1

制备药筒A，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒A绝热反应温度为2140K，具体原料为以下药粉以质量分数计：13.6% Al、33.3%MnO₂、34.3%CaSO₄、18.7%CaF₂，各组分颗粒度为100目，均匀混合药粉后，装入筒2，用引燃药3封装筒2。制备药筒B，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒B绝热反应温度为2630K，具体原料为以下药粉以质量分数计：11.55%Al、51.35%CuO、32.42%KNO₃、4.67%CaF₂，各组分颗粒度为100目，均匀混合药粉后装入药筒2，用引燃药3封装药筒2。准备钢化玻璃，此次试验钢化玻璃规格为8mm厚，100cm长，60cm宽。清理钢化玻璃表面附着物，选取钢化玻璃中部上一点作为固定点；点燃药筒A，让火焰距离玻璃1.5cm，火焰不平移，盯住玻璃固定点灼烧5S。点燃药筒B，让火焰距离玻璃1.5cm，火焰以药筒A灼烧位置为中心左右上下平移撩烧，移动速度为20cm/s，撩烧15s。操作结束后3s，玻璃自动垂直垮塌。

实施例2

制备药筒A，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒A绝热反应温度为2400K，具体原料为以下药粉以质量分数计：17.34%Al、55.81%Fe₃O₄、16.22%KNO₃、1%CaF₂、9.63%SiO₂，各组分颗粒度为200目，均匀混合药粉后装入筒2，用引燃药3封装筒2。制备药筒B，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒B绝热反应温度为2850K，具体原料为以下药粉以质量分数计：21.43%Al、63.46%Fe₂O₃、11.1%Fe、4%CaF₂，各组分颗粒度为200目，均匀混合药粉后装入药筒2，用引燃药3封装药筒2。准备钢化玻璃，此次试验钢化玻璃规格为10mm厚，100cm长，60cm宽。清理钢化玻璃表面附着物，选取钢化玻璃中部上一点作为固定点；点燃药筒A，让火焰距离玻璃1.5cm，火焰不平移，盯住玻璃固定点灼烧6S。点燃药筒B，让火焰距离玻璃1.5cm，火焰以药筒A灼烧位置为中心左右上下平移撩烧，移动速度为15cm/s，撩烧25s。操作结束后6s，玻璃自动垂直垮塌。

实施例3

制备药筒A，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒A绝热反应温度为，使得药筒A绝热反应温度为2490K，具体原料为以下药粉以质量分数计9.33%：Al、74.6%Cu₂O、10.37%SiO₂、5.67%KNO₃，各组分颗粒度为300目，均匀混合药粉后装入筒2，用引燃药3封装筒2。制备药筒B，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒B绝热反应温度为2870K，具体原料为以下药粉以质量分数计：17.6%Al、46.9%MoO₃、16.46%KNO₃、19%CaSO₄，各组分颗粒度为300目，均匀混合药粉后装入药筒2，用引燃药3封装药筒2。准备钢化玻璃，此次试验钢化玻璃规格为12mm厚，100cm长，60cm宽。清理钢化玻璃表面附着物，选取钢化玻璃中部上一点作为固定点；点燃药筒A，让火焰距离玻璃1.5cm，火焰不平移，盯住玻璃固定点灼烧8S。点燃药筒B，让火焰距离玻璃1.5cm，火焰以药筒A灼烧位置为中心左右上下平移撩烧，移动速度为10cm/s，撩烧35s。操作结束后11s，玻璃自动垂直垮塌。

实施例4

制备药筒A，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒A绝热反应温度为，使得药筒A绝热反应温度为2490K，具体原料为以下药粉以质量分数计10.33%：Al、73.6%Cu₂O、10.37%SiO₂、5.67%KNO₃，各组分颗粒度为300目，均匀混合药粉后装入筒2，用引燃药3封装筒2。制备药筒B，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒B绝热反应温度为2870K，具体原料为以下药粉以质量分数计：17.6%Al、45.9%MoO₃、17.46%KNO₃、19%CaSO₄，各组分颗粒度为300目，均匀混合药粉后装入药筒2，用引燃药3封装药筒2。清理钢化玻璃表面附着物，选取12mm厚钢化玻璃上一点作为固定点；点燃绝热反应温度为2100k的药筒A，灼烧固定点10s，所述药筒A的火焰距钢化玻璃表面2cm；点燃绝热反应温度为2500kk的药筒B，以固定点为中心，以10cm/s上下左右平移撩烧45s，所述药筒B的火焰距钢化玻璃表面2cm；撩烧完成后3s，钢化玻璃自动垂直垮塌。

实施例5

制备药筒A，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒A绝热反应温度为，使得药筒A绝热反应温度为2490K，具体原料为以下药粉以质量分数计11.33%：Al、73.6%Cu₂O、9.37%SiO₂、5.67%KNO₃，各组分颗粒度为300目，均匀混合药粉后装入筒2，用引燃药3封装筒2。制备药筒B，调整氧化剂、还原剂、稀释剂比例，使得药筒B绝热反应温度为2870K，具体原料为以下药粉以质量分数计：18.6%Al、47.9%MoO₃、14.46%KNO₃、19%CaSO₄，各组分颗粒度为300目，均匀混合药粉后装入药筒2，用引燃药3封装药筒2。清理钢化玻璃表面附着物，选取6mm厚钢化玻璃上一点作为固定点；点燃绝热反应温度为2500k的药筒A，灼烧固定点5s，所述药筒A的火焰距钢化玻璃表面1cm；点燃绝热反应温度为2900k的药筒B，以固定点为中心，以20cm/s上下左右平移撩烧15s，所述药筒B的火焰距钢化玻璃表面1cm；撩烧完成后15s，钢化玻璃自动垂直垮塌。

Claims

1.一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，其特征在于，所述药筒A的火焰距钢化玻璃表面1-2cm。

3.根据权利要求1所述的一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，其特征在于，所述药筒B的火焰距钢化玻璃表面1-2cm。

4.根据权利要求1所述的一种基于自蔓延技术的钢化玻璃破拆方法，其特征在于，所述步骤（3）中平移撩烧的速度为10-20cm/s。