在了解防火玻璃為什么會防火之前，我們先說說玻璃在高溫時候?yàn)槭裁磿榱眩Ａг诟邷叵聲榈脑蛑饕c其熱膨脹特性和物理結(jié)構(gòu)有關(guān)。

不合格的防火玻璃遇高溫很快碎裂（來源：315晚會截圖）

當(dāng)玻璃受熱不均勻時，熱膨脹也會不均勻。玻璃的一部分可能會膨脹得比其他部分更多，導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。如果這些應(yīng)力超過了玻璃的抗拉強(qiáng)度，玻璃就會破裂。

玻璃對溫度變化的適應(yīng)性較差，快速的溫度變化（如熱沖擊）會導(dǎo)致玻璃表面和內(nèi)部之間出現(xiàn)溫度梯度，從而產(chǎn)生應(yīng)力，足以使玻璃破裂。

315 打假的銫鉀防火玻璃原理是什么？

315 晚會上曝光這樣一種防火玻璃——銫鉀防火玻璃。銫鉀防火玻璃是單片防火玻璃的一種，這是采用老式噴涂方法得到的防火玻璃。

噴涂的工藝就是在單層或多層平板玻璃基片表面噴涂透明防火液，防火液的主要成分通常包括銫（Cs）和鉀（K）鹽，在高溫狀態(tài)下，通過離子交換，防火液中的較大的銫離子和鉀離子置換玻璃表面鈉離子，再通過物理鋼化在玻璃表面形成一定表面壓應(yīng)力，能夠抵御玻璃受熱時所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而使玻璃具有防火功能。

對玻璃噴涂防火液（來源：315晚會截圖）

其實(shí)銫鉀防火玻璃在生產(chǎn)過程中只對一面玻璃進(jìn)行噴涂，工藝較為落后，噴涂表面還會有銫鉀化學(xué)殘留物，可能會對人體和環(huán)境會造成危害，并且玻璃成品透光率不高，長期受日曬雨淋，防火效果也會減弱。

除了銫鉀防火玻璃，晚會中還提到了其他單片防火玻璃——高應(yīng)力防火玻璃和高硼硅防火玻璃。

· 高應(yīng)力防火玻璃是將原片加熱至玻璃軟化點(diǎn)后，玻璃表面迅速冷卻，在玻璃表面形成較高表面應(yīng)力，使玻璃有足夠能力抵消火災(zāi)時溫差形成熱應(yīng)力的沖擊，內(nèi)火時間在 1 小時左右，從而保證玻璃在火災(zāi)高溫條件下的完整性。

· 高硼硅防火玻璃含是通過添加 B2O3、Al2O3 等原料，提升了玻璃軟化點(diǎn)，降低熱膨脹系數(shù)，能夠承受極高的溫度變化而不會破裂，耐火時間可以達(dá)到 3 小時。

以上 3 種單片防火玻璃防火效果都很好，高硼硅防火玻璃的穩(wěn)定性較高，高應(yīng)力防火玻璃受環(huán)境溫度影響較大，而銫鉀防火玻璃目前市場占有率降低。

復(fù)合防火玻璃

除了單片防火玻璃，還有一類是復(fù)合防火玻璃，這—由兩層或兩層以上玻璃復(fù)合而成或由一層玻璃和有機(jī)材料復(fù)合而成，并滿足相應(yīng)耐火性能要求的特種玻璃。復(fù)合防火玻璃的可分為夾層復(fù)合防火玻璃和灌注型防火玻璃。

防火玻璃示意圖（來源：作者使用AI生成）

夾層復(fù)合防火玻璃是用膨脹型阻燃膠將兩層或更多層的單層平板玻璃粘合在一起，或者將一塊玻璃與有機(jī)材料壓制成復(fù)合而成。

發(fā)生火災(zāi)時，隨著溫度升高，凝膠分解，迅速膨脹形成一個隔熱層，該隔熱層阻止火焰和熱輻射的傳播，起到隔熱的作用。

灌注型防火玻璃是密封由兩層或更多層單片玻璃的框架，從澆注口倒入耐火液體，并通過膠合和密封澆注式而成。

遇高溫以后，玻璃中間透明膠凍狀的防火膠層會迅速硬結(jié)，形成一張不透明的防火隔熱板。在阻止火焰蔓延的同時，也阻止高溫向背火面?zhèn)鲗?dǎo)。

小結(jié)

隨著城市人口日益增多，城市中的建筑密度越來越大，高層建筑外墻設(shè)計中玻璃幕墻使用日趨普遍。

一旦出現(xiàn)火災(zāi)，假冒偽劣的防火玻璃會使撲救的難度大，火勢不斷蔓延將為人們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

因此，在高層建筑的設(shè)計和施工中，選擇和使用合格的防火玻璃至關(guān)重要。同時也應(yīng)當(dāng)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管體系，確保所有使用的防火玻璃產(chǎn)品都經(jīng)過認(rèn)證，符合國家和國際的防火安全標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志翔，鄧朋飛，潘世濠等.防火玻璃的分類及研究現(xiàn)狀[J].廣州化工，2021，49(15):16-18.

[2]徐文飛，王軼杰，梁潤杰.單片防火玻璃快速檢測技術(shù)研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2022，41(05):627-629+670.

[3]馮云喜，曹艷平.高硼硅4.0防火玻璃的創(chuàng)新性能與市場應(yīng)用[J].建材世界，2020，41(05):51-54.

[4]成友遂.防火玻璃在高層建筑幕墻中的應(yīng)用分析[J].廣東建材，2015，31(12):21-23.

策劃制作

作者丨Denovo團(tuán)隊 科普團(tuán)隊

審核丨曹望北老師  材料工程師

策劃丨丁崝

責(zé)編丨丁崝

審校丨徐來 林林