Làm thế nào để nhận biết kính an toàn
Thứ sáu, 10/11/2006 00:00
Thuỷ tinh nói chung và kính nói riêng là một vật liệu thiết yếu đối với mọi mặt của đời sống, song nhược điểm chính của nó là dễ vỡ và khi vỡ chúng tạo mảnh sắc nhọn, nguy hiểm đến con người. Nhằm khắc phục những nhược điểm trên, người ta đã tìm ra một công nghệ xử lý nhiệt đặc biệt cho những sản phẩm thuỷ tinh đã được định hình, đó là công nghệ tôi kính.
Các sản phẩm kính sau khi được tôi, trở nên có những đặc tính lý tưởng. So với kính thường, kính tôi có độ bền va đập và độ bền uốn lớn hơn hàng chục lần. Theo những kết quả nghiên cứu, một tấm kính tôi dầy 6mm có thể chịu được va đập của một quả cầu kim loại nặng 0,8kg rơi từ độ cao 2m xuống. Kính tôi có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột trong một khoảng rộng đến 300oC, trong khi đó, kính thường bị phá huỷ với hiệu số nhiệt độ khoảng 70oC. Một đặc tính quý giá nữa là khi bị phá huỷ, kính tôi tạo ra những mảnh nhỏ hình khối, không sắc nhọn, an tiòan cho sinh hoạt. Vì vậy kính tôi còn được gọi là kính an toàn.
Kính an toàn được dùng làm kính chắn gió cho các phương tiện giao thông, làm các cửa sổ cho các lò nhiệt độ cao, đặc biệt là làm cửa sổ cho nhà ở và các công trình xây dựng... Kính tôi hay kính an toàn đã được phát minh cách đây hàng trăm năm, ở một số nước phát triển, việc dùng kính an toàn trong xây dựng, giao thông vận tải... là một yêu cầu bắt buộc.
Bằng ngoại quan, thậm chí là dùng phương pháp hoá lý thông thường như kiểm tra tỷ khối, chiết suất, quang phổ, độ bền hoá... chúng ta không phân biệt được kính an toàn với kính thường. Vì vậy, hiện nay để đánh giá chất lượng của kính an toàn, người ta vẫn phải dùng phương pháp cổ điển như thả bi, va đập hoặc nén phá huỷ sản phẩm, sau đó đo kích thước hạt vỡ và tính toán độ bềng cho sản phẩm. Phương pháp này đã được cụ thể hoá bằng các tiêu chuẩn Việt Nam như: TCVN 7455: 2004 - Kính xây dựng - Kính tôi nhiệt an toàn, hoặc tiêu chuẩn Hàn quốc: Korean Industrial Standard - Tempered Glasses - KSL 2002: 1997...
Mặc dù các phương pháp kiểm tra nói trên là rất tin cậy, song trong nhiều trường hợp lại khó được người tiêu dùng chấp nhận bởi vì sản phẩm sau khi đã kiểm tra thì không còn dùng được nữa. Vì những lý do trên, gần đây người ta đã sáng chế ra một phương pháp mới để đánh giá chất lượng kính toàn mà không cần phá vỡ mẫu. Phương pháp này dựa trên hiện tượng biến đổi của chùm tia sáng phân cực khi đi qua môi trường bất đẳng hướng quang học. Phương pháp này đã được một số nước cụ thể hoá thành tiêu chuẩn, ví dụ tiêu chuẩn Nhật Bản: JIS - R 222: 1996, Japanese Industrial Standard: Heat - Strengthened Glass, hoặc tiêu chuẩn Mỹ: ASTM: Standarrd Test Method for Non - Destructive Measurement of Edge and Surface Stresses in Annealed; Heat - strengthened, and Fully Tempered Flat Glass - October 2001...
Ở Việt Nam, mặc dù Nhà nước đã ban hành tiêu chuẩn về chất lượng kính an toàn, song chưa có những văn bản cụ thể, quy định về việc sử dụng các sản phẩm này. Mặt khác do thiếu thiết bị và nhân lực, nên việc áp dụng các tiêu chuẩn trên mới chỉ mang tính chất thử nghiệm.
Vì vậy, trong thời gian hiện nay việc đặt vấn đề nghiên cứu đo lường ứng suất của kính an toàn có một ý nghĩa thiết thực. Trong những năm gần đây, với hệ thống thiết bị khá hoàn chỉnh, Phòng thí nghiệm Vật lý và kỹ thuật ánh sáng, Viện Vật lý Kỹ thuật, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu khá bài bản về công nghệ và đặc tính của kính an toàn. Kết quả chính của các nghiên cứu này là Phòng Thí nghiệm tự chế tạo, lắp ráp thành công thiết bị thực nghiệm và đã chụp được ảnh phân bố ứng suất nội của một số sản phẩm kính an toàn trong trường sáng phân cực và bước đầu tính toán định lượng ứng suất của chúng.
Mẫu máy và các kết quả thực nghiệm đã được báo cáo và thử nghiệm tại Cục đăng kiểm Bộ Giao thông vận tải tháng 7 năm 2006 và hy vọng sẽ được duyệt mẫu để chế tạo thành thương phẩm, phục vụ việc kiểm tra kính an toàn dùng trên các phương tiện giao thông.
Để kết thúc bài viết, chúng tôi xin giới thiệu vài thông tin về Phòng thí nghiệm Vật lý và Kỹ thuật ánh sáng, Viện Vật lý kỹ thuật, trường Đai học Bách Khoa Hà Nội và một số ảnh thực nghiệm. Hy vọng đây sẽ là những thông tin bổ ích đối với bạn đọc đang quan tâm đến công nghệ và kỹ thuật kiểm tra kính an toàn.
Lê Hải Hưng
Nguồn tin: T/C Kính Xây dựng, số 5 & 6/2006