光伏组件钢化玻璃爆破?请看下图,帮我看一下,是什么原因造成的。

光伏组件钢化玻璃爆破?请看下图,帮我看一下,是什么原因造成的。,第1张

自爆,玻璃内部的硫化镍膨胀是导致钢化玻璃自爆的主要原因(就是图片中的那个小黑点),玻璃经钢化处理后,表面层形成压应力。内部板芯层呈张应力,压应力和张应力共同构成一个平衡体。玻璃本身是一种脆性材料,耐压但不耐拉,所以玻璃的大部分破碎是张应力引发的。

钢化玻璃中硫化镍晶体发生相变时,其体积膨胀,处于玻璃板芯张应力层的硫化镍膨胀使钢化玻璃内部产生更大的张应力,当张应力超过玻璃自身所能承受的极限时,就会导致钢化玻璃自爆。国外研究证明:玻璃主料石英砂或砂岩带入镍,燃料及辅料带入硫,在1400℃~1500℃高温熔窑燃烧熔化形成硫化镍。当温度超过1000℃时,硫化镍以液滴形式随机分布于熔融玻璃液中。当温度降至797℃时,这些小液滴结晶固化,硫化镍处于高温态的α-NiS晶相(六方晶体)。当温度继续降至379℃时,发生晶相转变成为低温状态的β-NiS(三方晶系),同时伴随着2.38%的体积膨胀。这个转变过程的快慢,既取决于硫化镍颗粒中不同组成物(包括Ni7S6、NiS、NiS1.01)的百分比含量,还取决于其周围温度的高低。如果硫化镍相变没有转换完全,则即使在自然存放及正常使用的温度条件下,这一过程仍然继续,只是速度很低而已。

当玻璃钢化加热时,玻璃内部板芯温度约620℃,所有的硫化镍都处于高温态的α-NiS相。随后,玻璃进入风栅急冷,玻璃中的硫化镍在379℃发生相变。与浮法退火窑不同的是,钢化急冷时间很短,来不及转变成低温态β-NiS而以高温态硫化镍α相被“冻结”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以钢化,形成外压内张的应力统一平衡体。在已经钢化了的玻璃中硫化镍相变低速持续地进行着,体积不断膨胀扩张,对其周围玻璃的作用力随之增大。钢化玻璃板芯本身就是张应力层,位于张应力层内的硫化镍发生相变时体积膨胀也形成张应力,这两种张应力叠加在一起,足以引发钢化玻璃的破裂即自爆。

简单的说,镍元素在高温状态下非常的小,但在常温状态下,又会变大。钢化玻璃在加热过程中镍元素会变小,但在急速冷却时并没有来及变回到常温状态时的体型,所以钢化玻璃会自爆。国家规定,钢化玻璃的自爆率为3‰。

从高温降到低于396摄氏度时,玻璃中硫化镍体积膨胀。

硫化镍是“热缩冷胀”的物质。高于800摄氏度,玻璃中的硫化镍微粒成液态。低于800度以伽玛硫化镍存在。晶体结构为六方晶体;密度为5.6左右。温度低于396度后,硫化镍的晶体结构转变成为低密度的三方晶体结构;密度为5.0左右。称为贝塔硫化镍。

玻璃中硫化镍的这种晶体结构转变产生体积膨胀;会导致玻璃中压应力的出现。应力过大时,还会出现“自爆”现象。

参见玻璃自爆图:

方法提要

本分析系统可测定硫酸镍、硫化镍和硅酸镍。方法基于用NH4Ac+Na2SO4浸取硫酸镍,用饱和溴水或氯水浸取硫化镍,最后残渣中测定硅酸镍。分析流程见图1.34。

流程A

试样1.0g,加100mL 50g/L乙酸铵⁃5g/L Na2SO3室温搅拌1h,过滤,滤液测定Ni,得NiSO4中Ni。

流程B

图1.34 镍矿石中镍的物相分析流程

试剂配制

乙酸铵⁃Na2SO3溶液 50g乙酸铵溶于水,加5g Na2SO3溶解后用水稀释至1L。饱和溴水过量溴加水混匀。

分析步骤

(1)硫酸镍中镍的测定。称取0.1~0.2g试样于250mL烧杯中,加入100mL乙酸铵⁃Na2SO3溶液,在室温条件下搅拌浸取1h,过滤,用稀的中性乙酸铵溶液洗涤残渣,滤液用HNO3⁃H2SO4处理后测定的Ni为硫酸镍。

(2)硫化镍中镍的测定。称取0.5~1.0g试样于250mL锥形瓶中,加入50~100mL饱和镍水(或氯水)。在室温下浸取1h,过滤,用水洗涤残渣5~7次,残渣留作测定硅酸镍。滤液中加入2mL H2SO4(1+1)加热至冒烟近干。冷后加水溶解,采用适宜方法(FAAS法、极谱法或吸光光度法)测定Ni为硫酸镍和硫化镍的合量。(如果用饱和氯水浸取时,浸取时间为45min,其余步骤相同),差减求出硫化镍相。

(3)硅酸镍中镍的测定。浸取硫化镍后的残渣及滤纸移入250mL烧杯中,加入少量NH4F和HNO3、H2SO4处理后,用适宜的方法测定Ni,此为硅酸镍中的Ni。

注意事项

(1)测定硫化镍的另一方法是将试样称放在铂皿中,加入30mL含20g/LCuSO4的H2SO4(2+1)溶液,放置10min,加入8mL HF,在沸水浴上浸取1h,过滤,残渣中测定Ni,当试样含有含镍磁黄铁矿时,将获得偏低结果。

(2)需要单独测定磁黄铁矿的Ni时,可将上述分离硅酸盐后的残渣,用20~40g/L草酸溶液,在沸水浴上浸取2h,过滤,用热水洗涤3~4次,残渣及滤纸转入原烧杯中,加入40mL氨水,在沸水浴上浸取30min,过滤,用稀氨水洗涤,将两次滤液合并,用HNO3、H2SO4破坏草酸后,用适当方法测定Ni,此为磁黄铁矿中的Ni。

(3)锰结核中镍的测定,可用100mL含HCl(0.2+99.8)的20~50g/L盐酸羟胺溶液,在室温浸取40min,过滤,测定滤液中Ni,为锰结核中Ni。


欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云

原文地址:https://www.xiayuyun.com/zonghe/199049.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-01
下一篇2023-04-01

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存