Tạp chất Nicken sulfua (NiS) có thể gây ra hiện tượng vỡ tự nhiên của kính
Video: Tấm kính cường lực khổ lớn này bị vỡ để chứng minh tạp chất Niken sulfua có thể gây ra hiện tượng vỡ tự nhiên của kính cường lực. Hiện tượng vỡ tự nhiên có thể xuất hiện thậm chí khi không có bất kì ai ở gần tấm kính đó. Mặc dù kính cường lực rất an toàn vì khi vỡ sẽ vỡ thành những hạt nhỏ, nhưng những các mảnh kính vỡ này vẫn sẽ gây nguy hiểm nếu các hạt vẫn dính vào nhau thành một khối và rơi xuống bên dưới.
Video: Đây là hình ảnh kính vỡ của một số bồn rửa mặt, cửa lò nướng và cửa chính. Hai đoạn phim ở cuối video cho chúng ta thấy rằng kính của cửa chính đã xảy ra hiện tượng vỡ tự nhiên và được quay lại qua thiết bị máy quay an ninh. Nhân viên của toà nhà đã dọn dẹp toàn bộ kính vỡ vì vậy không có bằng chứng nào để xác định nguyên nhân vỡ tự nhiên là do niken sulfua.
Mọi người sử dụng kính cường lực như là một loại kính an toàn cho cửa sổ, cửa đi, bồn tắm đứng, bồn rửa mặt, cửa lò nướng hoặc là mặt bàn, nhưng thỉnh thoảng họ cũng bị sốc khi những thiết bị này vỡ một cách tự nhiên, thậm chí không hề có ai ở gần đó hoặc gây tác động gì đến các đồ vật này. Trong vài trường hợp khác, họ còn ngạc nhiên hơn nữa khi thấy các tấm kính vỡ hoàn toàn chỉ bở một đốm nhỏ mà họ thấy. Đốm nhỏ này có thể là tạp chất Niken sulfua. Hiện tượng vỡ tự nhiên của kính có là kết quả tổng hợp từ hai hiện tượng riêng biệt sau: 1. Ứng suất vĩnh viễn lên bề mặt kính cường lựcKính cường lực được nung nóng và làm nguội nhanh để tạo một sự cân bằng vĩnh viễn giữa ứng suất/ độ nén giữa hai lớp của tấm kính. Sự cân bằng về lực này là ít nhất 10,000 pounds/ psi. Qúa trình cường lực làm cho kính tấm kính thường trở thành “kính an toàn” bởi vì khi tấm kính này vỡ thì nó sẽ vỡ thành những hạt nhỏ và hạn chế khả năng gây nguy hiểm.
2. Tạp chất Niken sulfua trong kính
Tạp chất Niken sulfua gây ra hiện towngj vỡ tự nhiên trong tấm kính cường lực của một cánh cửa trượt. Đường kính đo được là .113 mm = 113 μm = .004 in
Tạp chất Niken sulfua, một loại hạt kim loại nhỏ trong kính đã tăng lên theo thời gian. Nếu tạp chất này chiếm khoảng 60% trong tấm kính thì được xem như là “lớp ứng suất”, sự gia tăng của tạp chất Niken sulfua này sẽ phá vỡ sự cân bằng giữa ứng suất/ độ nén và làm vỡ tấm kính. Hiện tượng vỡ tự nhiên này xảy ra là do các tạp chất Niken sulfua, tuy nhiên thỉnh thoảng cũng có nguyên nhân rủi ro là do một người nào đó tác động một lực nào đó làm vỡ kính, chẳng hạn như người phụ nữ trong đoạn video ở trên. Lực tác động này có thể chỉ đơn giản là mở hoặc đóng của phòng tắm, lau kính hoặc nắm tay cầm của cánh cửa kính.
Nếu toàn bộ tấm kính vỡ vụn thành từng mảnh nhỏ thì sẽ không dễ quan sát Niken sulfua. Nhưng nếu những mảnh vỡ này vẫn còn dính nhau thì chúng ta có thể quan sát hình ảnh toàn bộ tấm kính vỡ. Nhìn kỹ tâm của phần bị vỡ.
Hình con bướm
Thỉnh thoảng chúng ta có thể nhìn thấy hình giống con bướm ngay trọng tâm của phần bị vỡ tự nhiên. Nếu hiện tượng vỡ này xảy ra là do Niken sulfua, chúng ta sẽ nhìn thấy đường viền giữa hai hình đa giác.
Bạn sẽ có cơ hội nhìn thấy cặp hình đa giác tiếp giáp với một hình đa giác khác ngay tâm của của tấm kính vỡ. Cặp hình đa giác này gọi là “hình con bướm”. Nếu hình các hình đa giác này có kích thước gần giống nhau, điều này có nghĩa là có thể Niken sulfua là nguyên nhân gây ra hiện tượng vỡ tấm kính này. Nếu bạn nhìn thấy một đốm nhỏ ở đường viền giữa hai hình đa giác, đó có khả năng là tạp chất nikel sulfua.
Niken Sulfua xuất phát từ đâu? Tạp chất niken sulfua được tạo thành từ nikel và sulfua. Những thành phần này những tạp chất không mong muốn xảy ra trong quá trình nung chảy thủy tinh ở các nhà máy sản xuất kính nổi. Ở các nhà máy kính nổi, hàng tấn bột thành phần được cho vào lò nung và nung chảy để tạo thành thủy tinh. Niken là một thành phần của thép không gỉ, và điều này xuất hiện trong quá trình làm kính ở các đầu phun, máy trộn và các thành phần khác trong lò nung. Niken cũng là một thành phần của sợ đốt nicrôm. Nếu các nhiên liệu đốt sử dụng để nung kính thì chúng ta có thể tìm thấy được sulfua trog nhiên liệu hoặc các loại khí đốt.Với sự xuất hiện các thành phần của niken va sulfua trong hỗn hợp trên đã hình thành nên một quả bóng nhỏ chứa nguy hiểm.
Tạp chất niken sulfua lớn đến chừng nào?| Tạp chất NiS loại nhỏ (đường kính) | Tạp chất NiS loại lớn (đường kính) | |
| Milimet (mm) | .05 mm | .1 mm |
| Micromet (μm) | 50 μm | 100 μm |
| Inches (in) | .002 in | .004 in |
Bức hình ghép này thể hiện kích thước tương đối của hai loại tạp chất niken sulfua ở phía bên trái cạnh một hạt lúa có kích thước trung bình ở phía bên phải bàn đựng muối. Loại tạp chất NiS phía trên có đường kính đo được là .076 mm và loại NiS phía dưới có đường kính đo được là .113 mm.
Tạp chất nikensulfua thường xảy ra như thế nào? Nếu nhà của bạn bị hu hại bởi tạp chất niken sulfua, bạn sẽ nói rằng “lãng phí quá nhiều”, nhưng thực tế tỷ lệ niken sulfua khá thấp. Đây là một số ước tính được cung cấp bởi nhiều nguồn khác nhau: – Ước tính tỷ lệ cao: cứ 5/1000 gram tạp chất trên 1 tấn kính (1 tấn = 1012 kg = 2204.6 lbs). – Ước tính tỷ lệ thấp: cứ 5/1000 gram tạp chất trên 8 tấn kính. – Nhưng sự có mặt của niken sulfua không nhất thiết là ngang bằng với tình trạng vỡ tự nhiên của kính. Sau đây là một số thống kê ước tính liên quan đến tình trạng vỡ kính: – Một trường hợp vỡ do tạp chất trên 450 tấn kính cường lực. – Một trường hợp vỡ do tạp chất trên 8.7 tấn kính cường lực, phát hiện được trong lò ngâm nhiệt (heat –soak). – Một trường hợp kính vỡ do tạo chất cho 4-12 tấn kính (không chỉ có kính cường lực).
Hàng tấn cát trắng và các thành phần khác được đưa vào lò nung kính nổi.
Các ước tính này rất khác nhau nhung đều cho một lý do tốt. Đó là tất cả các loại kính không hề giống nhau. Tình trạng vỡ tự nhiên là do niken sulfua có xu hướng kết thành một khối và các khối này có kích thước không hề giống nhau. Một số xe chở nguyên liệu thô không đưuọc sạch như những xe khác. Một số nhà máy kính nổi không được quản lý chặt chẽ như các nhà máy khác. Một số nhà máy sử dụng các thiết bị quét để loại bỏ các kính bị nhiễm tạp chất trước khi xuất kính ra thị trường. Một số nhà máy kính nổi lại sử dụng các ống hút tĩnh điện để hút các tạp chất kim loại trong quá trình nung kính. Một số nhà máy khác lại sử dụng các hỗn hợp thành phần khác để giảm NiS. Vì vậy tỷ lệ vỡ tự nhiên có thể khác nhau rất lớn từ dự án này đến dự án khác.
Hiện tượng kính vỡ sẽ xảy ra khi nào? Sự gia tăng của tạp chất niken sulfua có liên quan đến nhiệt độ khi các tạp chất này ở các mỏ khai thác. Cửa kính ở bắc bán cầu có xu hướng vỡ ở cạnh phía bắc trước, sau đó đến các cạnh phía tây và phía đông và cuối cùng là cạnh phía bắc. Lần vỡ đầu tiên có thể xảy ra trong vòng 1 hoặc 2 năm đầu tiên và có thể tiếp tục trong vòng 10 năm tiếp theo. Bản thân tôi biết được các tòa nhà thỉnh thoảng vỡ kính trong vòng một khoảng thời gian từ 7 -10 năm khi các kính này được lắp trong khung. Một điều đặc biệt là các tòa nhà mà có kính bị nhiễm tạp chất lại có khả năng vỡ tự nhiên trên 15 năm sau khi lắp đặt kính. Tại sao tạp chất niken sulfua lại gia tăng?
Tạp chất niken sulfua đã gây ra một hiện tượng kính vỡ tự nhiên.
Sự gia tăng của NiS có liên quan đến một gia đoạn thay đổi. Nước là một ví dụ điển hình. Khi nước thay đổi từ dạng lỏng sang dạng rắn (đá) thì nước nở ra, chẳng hạn chúng ta có thể để 1 chai nước trong tủ lạnh để kiểm chứng cho điều này. Niken sulfua cũng có trường hợp tương tự như vậy nhưng cũng có một số điểm khác như sau:
– Nhiệt độ cho giai đoạn thay đổi của NiS là 379 °C (714 °F)
– Trước và sau giai đoạn thay đổi nhiệt độ thì tạp chất niken sulfua thực tế vẫn là một chất rắn nhưng nó chỉ thay đổi về kích thước sau khi đạt đến mức nhiệt độ thay đổi nêu trên.
– Giai đoạn nhiệt độ cao – trạng thái alpha – đạt đến trạng thái này khi kính được nung đến nhiệt độ 650 °C (1202 °F) trong quá trình cường lực, vì vậy tạp chất này sẽ co lại.
Tạp chất niken sulfua (phía trên bên trái) và hình mẫu vết nứt lan ra khi thảm họa vỡ kính xảy ra.
– Khi kính được làm nguội nhanh chóng trong quá trình làm lạnh nhanh, mật độ tạp chất niken sulfua không thể được làm lạnh nhanh như phần kính xung quanh. Kính trở nên cứng hơn thì sẽ giống như đặt niken sulfua vào giai đoạn alpha của nó cho dù nó được làm nguội sớm hơn và “muốn” giản nở ra theo tình trạng beta.
– Tạp chất niken sulfua gây ra áp lực lớn cho về áp suất cục bộ nơi mà nó gặp kính. Một số áp suất đo được là 125,000 pounds cho 1 đơn vị inch. Nhưng khu vực liên quan đến tỷ lệ nhỏ của đơn vị inch vuông, vì vậy lực được xác định do đó sẽ ít hơn. Hãy xem hai ví dụ về NiS tìm thấy trong bức tranh ở trên mà có một ít muối. Tại thời điểm áp suất xác định là 125,000 psi, các tạp chất nhỏ sẽ gây ra tổng cộng 14 lbs bên ngoài trên toàn bộ bề mặt của nó và “lunker” sẽ gây ra 31 lbs.
– Áp suất cục bộ tạo ra một “lỗ thông hơi” mà cuối cùng tạo thành một lỗ hổng nhỏ. Giai đoạn này sẽ gây ra một sự hư hại thảm họa. Bây giờ đó là vấn đề của thời gian.
Tôi nên làm gì nếu tôi gặp trường họp kính vỡ tự nhiên?1. Chụp ảnh ngay lập tức. Bao gồm cả 1 tấm chụp phóng lớn hình dạng toàn diện của 1 tấm kính vỡ từ cả hai phía nếu có thể. Nếu trọng tâm của chỗ vỡ vẫn còn nguyên, không bị rời ra thì phóng lớn và chụp lại hình ảnh rõ ràng nhất
2. Ghi lại ngày tháng, thời gian và nhiệt độ môi trường bên ngoài khi kính vỡ.
3. Nếu kính vẫn đang trong các khe hở thì cố định lại tấm kính bằng cách dùng một tấm màng phim bảo vệ có sẵn trong nhà kho, hoặc có thể dùng nhiều cuộn băng keo.
4.Nếu bạn muốn giũ nguyên hiện trạng để làm chứng cứ phân tích thì dùng băng keo trong hoặc màng phim bảo vệ một trí khoảng 3 inch x 3 inch xung quanh tâm của điểm bị vỡ. Sử dụng loại băng keo tốt để dán viền bao quanh khu vực đó, sau đó thì dùng cái tua vít hoặc búa đạp vào viền đó để tách băng keo ra khỏi tâm điểm của mảnh vỡ.
5. Đóng gói lại mẫu đó và gửi cho tôi. Tôi sẽ chụp hình lại tấm kính vỡ dưới kính hiển vi và đưa ra một báo cáo với mức phí tượng trưng.
6. Thậm chí đây là lần đầu tiên xuất hiện hiện tượng kính vỡ tự nhiên trong nhà bạn thì bạn cũng nên giữ lại bằng chứng đó. Nếu tình trạng đó còn lặp lại, bạn sẽ có nhiều thông tin để tiến hành việc đòi bồi thường.
