[揽瓜阁精读] 164. 钢化玻璃

josie0114

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Nerrasa

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一只Irene

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Joyaaaa

164.
第一段：在很炎热的一天，C in UK, toughened glass 毫无预兆地碎了。制造商P的专家认为，是因为玻璃里面一个很小的nickel sulphide导致的。
第二段：BW认为这个现象很稀有
第三段：其他人反对。其中，BJ&TW&SA&TF都认为这很常见。
第四段：toughened glass的制作原理与优势：在日常生活中随处可见，强度高于普通玻璃，不会碎成尖锐的碎片，可以用来做天花板和地板。
第五六七段：制造toughened glass的过程。含有nickle sulphide impurities时出现的问题：crystal of ns的形成——两种forms（alpha&beta）——转化不过来会变成非常不稳定的alpha
第八段：这个过程crystals膨胀4%，中心的压力可以使整块玻璃破碎，这个经常发生，并且不定时
第九段：数据说明该问题的规模无法预估
第十十一段：一个很差的案例WP，碎了很多，JB检查后，认为很多玻璃要被更换，也要花很多钱

MOorG

razor-sharp
shards(玻璃、金属等的)碎片;
alloy合金
furnace熔炉
coiled卷着的; 盘绕的;

1.1999.8.2购物中心房顶的一大块钢化玻璃毫无征兆的从它的框架脱落。
当玻璃制造巨头P的专家对碎片进行分析时，他们发现里面含有镍的小结晶，这也就是这场灾难的罪魁祸首。

2.BW说“这个事件引起了玻璃行业的关注，但这只是很偶然的事件”
3.其他人不同意这个说法。BJ说“平均来看，我每个月都会看到一两次类似的事件”。其他专家也说了相似的经历。TW和SA都说他们直到上百种这样的案子。TF说“你听到的只是冰山一角。”他认为原因很简单，“没有人想要负面报道。”

4.【常见+受欢迎】
钢化玻璃非常常见。原因很简单，强化玻璃的强度是普通玻璃的５倍，当它破碎的时候它会碎成很小块而不是很大的、极其锋利的碎片。
建筑行业非常喜欢用它， 因为大块的可以连接起来做成透明的墙，并且把它做成天顶或是地板同样简单。

5.【工艺】
把一块普通玻璃加热到620℃让它慢慢地软化，让其结构膨胀，然后通过喷入冷空气使它迅速冷却。这使得其外表面比其内部先开始收缩并且固化。等到里面最终固化并且收缩，它会对外表面形成一股拉力最终形成一个可拉伸的力。因为裂痕最容易在有压力下的材料中形成，这个板要碎的话就要先克服表面压缩的力，因此这个更不容易碎。

6.【杂质的来源】
问题是从玻璃含有镍杂质开始的。跟踪发现镍通常会在制作玻璃的原材料中，并且镍也来于落入融化的玻璃中的镍合金的成分。当玻璃在加热的时候，这些原子会互相反应形成小镍晶体。熔炉中仅仅1/10g的镍就能生成20000个晶体。

7.【晶体存在的形式】
这些晶体以2种形式存在：密度大的α（在高温下稳定）和密度小一点的β（在室温下稳定）。
在强化阶段使用的高温会使所有的晶体转变为密度大的α形式。但是随后的冷却速度是如此之快以致于这些晶体没有时间变回β形式。这使得不稳定的α形式晶体在玻璃中，像螺旋弹簧一样随时都有可能变成β形式。

8.【啥时候发生是不定的】
当这发生的时候，晶体会膨胀4%。如果它们分布在中间位置（最有张力的区域），晶体发出的压力会让整个玻璃板碎咯。并且啥时候发生是不定的。
举例：最久的一块板有27岁

9.【发生的规模也是不定的】
数据表明，镍引发的问题的规模大多数是不可能找到的。更加复杂的是这些晶体会成批的发生。所以，如果平均7tonnes的玻璃有一个晶体，你经历了一次事故，那很可能以为着有不止一块玻璃板有这样的问题。J说过去十年里，他碰到超过15个建筑有发生两处事故。

10.【最糟糕的例子：WP】
1990-2000，四十层的B砖遭受了一连串的事故。80块强化玻璃板在专家来之前就碎了。JB分析了每一块玻璃板。
11.通过调整过的一个什么仪器，“我们发现了至少有120块玻璃板有潜在的危险的杂质，并且之后立马把它们换了。这耗时耗力。“尽管这项工程花了这么多钱，但是如果整个建筑都破碎的花将会花这样是被的价钱。

jssbss

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Galeofi

P1: 一个地方的钢化玻璃顶突然碎了---研究碎片后发现是玻璃中细小的nickel sulphide造成的
P2-3: BW说这个现象在业内是知道的，且很少发生---但别人不同意，BJ说一个月平均有1-2栋楼有这样的坍塌---TW和SA说他们见过上百例---TF说已经见到的坍塌只是冰山一角，因为厂商不想要坏的宣传影响
P4: 钢化玻璃很常见---因为它的强度是标准玻璃的5倍，而且碎裂时是立方体，不是锋利的碎片---建筑师喜欢钢化玻璃是因为它可以很轻松的制成透明墙
P5: 先加热普通玻璃使其展开然后快速冷却制成钢化玻璃---造成结果：外层比里面的先冷却，里面的形成一种力---解释钢化玻璃不易碎的原因
P6-8: 但是其中有nickel sulphide杂质就会出现问题---n和s是制造玻璃的原料，在加热过程中会发生化学反应形成很多晶体---一种是在高温下稳定的dense form A，另一种是在室温下稳定的less dense form B---高温制造环境让晶体都变成A，但是快速的制冷让它们还来不及变回B---这就使A极度不稳定，随时可能会变成B---这种情况发生时，晶体会膨胀4%---如果它们在中间力比较大的位置，那么它们释放的压力会波及整块玻璃---玻璃碎裂最终坍塌的时间无法预测，尽管玻璃会被太阳照射加热，这个过程实际上会被加速---GD说坚持时间最长的钢化玻璃是27年
P9-11: 关于nickel sulphide问题的数据很难找到---晶体成批出现让这件事更困难---如果在楼中有一块碎了，那么很可能还有其他玻璃也有这样的问题---J说过去十年他参与建设的15栋failure翻倍---其中最严重的例子是WP，过去十年有40层都出现failure，80块钢化玻璃都出现问题---专家JB检查了楼里的每一块钢化玻璃---发现了120块有潜在威胁的玻璃并替换了它们---耗时耗钱，但是另一种方案recladding要花十倍钱

JC11

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miracle7511

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Robertt

文章主旨：解釋鋼化玻璃碎裂的原因P1：現象 >> 原因(Crystal of NS)
P2, 3：專家的兩派看法（常見 / 不常見）
-- BW：Aware but rare
-- BJ：1-2個大樓有與NS相關的failure；TW&SA：聽說過上百個類似案件；TF：我們知道的只是冰山一角

P4, 5：介紹鋼化玻璃及其製程（高熱和快速冷卻）
鋼化玻璃被廣泛運用（五倍堅固、碎裂成小立方體而不是大型鋒利碎片）；建築師特別喜歡（大型面板可以組合做成透明牆壁，很輕易的變成天花板or地板）
加熱到620度使其有延展性，冷空氣噴射快速冷卻。讓外層先收縮凝固，當內層收縮凝固時，對外層施加拉力，使其處於永久壓縮狀態，在玻璃內部產生tensile force
blablabla反正就是更不會破。。。。

P6：解釋NS
N和S出現在製造玻璃的原材料裡，N還有另一個引入方式
當玻璃加熱的時候，這些原子就會行程NS的結晶。10克的N就可以產生up to 50000結晶

P7：解釋Crystals的兩種型態
這些結晶有兩種形式-- alpha形式是他的dense form，在高溫下穩定；beta形式是less dense form，在室溫下穩定
高溫時所有晶體都轉換成alpha形式，但是冷卻速度太快，結晶來不及變回beta形式，玻璃裡就剩下不穩定的alpha結晶，隨時都準備變回beta

P8：解釋晶體造成破裂的過程，表明破裂時間無法預估
當不穩定的alpha變回beta的時候，晶體體積會增大四倍。如果他們在玻璃中間的部分，其釋放出的壓力會震碎整個玻璃
破裂時間無法預估，建造完後短則數月，長則數十年。如果玻璃被太陽曝曬加熱，時間則可能縮短。
提到一個案例，目前已知因為NS結晶而破碎的最老的玻璃有27年的歷史

P9：NS結晶的影響範圍難以發現，因為結晶是成批出現的
NS結晶問題的影響範圍難以發現。結晶都是成批出現的，平均7噸的玻璃裡只找到一個雜質，如果你在建築裡找到一個NS結晶影響，那代表不只一片玻璃有問題。

P10. NS結晶影響最嚴重的例子 >> Waterfront Place
過去十年內Brisbane整個block經歷了一連串的failures，碎了八十片玻璃。一個專家檢查了建築物的每一片玻璃

P11. 費時費力費錢
檢查之後發現還有120玻璃要碎，花了很多時間很多錢來完成，但是另一方案recladding會花更多錢