【中玻網(wǎng)】其實(shí)從鋼化玻璃誕生開(kāi)始，就伴隨著(zhù)爆開(kāi)問(wèn)題。鋼化玻璃爆開(kāi)可以表述為鋼化玻璃在無(wú)外部直接作用的情況下而自動(dòng)發(fā)生破碎的現象。在鋼化加工、貯存、運輸、安裝、使用等過(guò)程中均可發(fā)生鋼化玻璃爆開(kāi)。

　　鋼化玻璃爆開(kāi)率報道有高層建筑玻璃幕墻鋼化玻璃炸裂的事件發(fā)生。那么真的是像新聞中提到的玻璃被高溫燒烤爆開(kāi)嗎。下面就帶您了解一下鋼化玻璃爆開(kāi)的原因。

　　其實(shí)從鋼化玻璃誕生開(kāi)始，就伴隨著(zhù)爆開(kāi)問(wèn)題。鋼化玻璃爆開(kāi)可以表述為鋼化玻璃在無(wú)外部直接作用的情況下而自動(dòng)發(fā)生破碎的現象。在鋼化加工、貯存、運輸、安裝、使用等過(guò)程中均可發(fā)生鋼化玻璃爆開(kāi)。

　　鋼化玻璃爆開(kāi)率

　　國內的爆開(kāi)率各生產(chǎn)廠(chǎng)家并不一致，從3%～0.3%不等。一般爆開(kāi)率是按片數為單位計算的，沒(méi)有考慮單片玻璃的面積大小和玻璃厚度，所以不夠準確，也無(wú)法進(jìn)行更科學(xué)的相互比較。為統一測算爆開(kāi)率，必須確定統一的假設。定出統一的條件：每5～8噸玻璃含有一個(gè)足以引發(fā)爆開(kāi)的硫化鎳；每片鋼化玻璃的面積平均為1.8m2；硫化鎳均勻分布。則計算出6mm厚的鋼化玻璃計算爆開(kāi)率為0.64%～0.54%，即6mm鋼化玻璃的爆開(kāi)率約為3‰～5‰。這與國內高水平加工企業(yè)的實(shí)際值基本吻合。

　　即使完全按標準生產(chǎn)，也不能完全避免鋼化玻璃爆開(kāi)。大型建筑物輕易就會(huì )用上幾百?lài)嵅Ａ�，這意味著(zhù)玻璃中硫化鎳和異質(zhì)相雜質(zhì)存在的幾率很大，所以鋼化玻璃雖經(jīng)熱浸處理，爆開(kāi)依然不可避免。

　　爆開(kāi)按起因不同可分為兩種：

　　一是由玻璃中可見(jiàn)缺點(diǎn)引起的爆開(kāi)，例如結石、砂粒、氣泡、夾雜物、缺口、劃傷、爆邊等；

　　二是由玻璃中硫化鎳（NIS）雜質(zhì)和異質(zhì)相顆粒引起鋼化玻璃爆開(kāi)。BALLANTYNE于1961年初次提出鋼化玻璃爆開(kāi)的硫化鎳機制。BORDEAUX和KASPERｒ通過(guò)對250例爆開(kāi)的研究，發(fā)現引起爆開(kāi)的硫化鎳直徑在0.04～0.65mm之間，平均粒徑為0.2mm。新發(fā)現異質(zhì)相顆粒引起鋼化玻璃爆開(kāi)。

　　這是兩種不同類(lèi)型的爆開(kāi)，應明確分類(lèi)，區別對待，采用不同方法來(lái)應對和處理。前者一般目視可見(jiàn)，檢驗相對容易，故生產(chǎn)中可控。后者則主要由玻璃中微小的硫化鎳顆粒體積膨脹引發(fā)，無(wú)法目測檢驗，故不可控。在實(shí)際運作和處理上，前者一般可以在安裝前剔除，后者因無(wú)法檢驗而繼續存在，成為使用中的鋼化玻璃爆開(kāi)的主要因素。硫化鎳類(lèi)爆開(kāi)后更換難度大，處理費用高，同時(shí)會(huì )伴隨非常大的質(zhì)量投訴及經(jīng)濟損失，造成業(yè)主的不滿(mǎn)甚至更為嚴重的其他后果。所以，硫化鎳引發(fā)的爆開(kāi)是我們討論的要點(diǎn)。

　　玻璃經(jīng)鋼化爐鋼化處理后，表面層形成壓應力。內部板芯層呈張應力，壓應力和張應力共同構成一個(gè)平衡體。玻璃本身是一種脆性材料，耐壓但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是張應力引發(fā)的。

　　鋼化玻璃中硫化鎳晶體發(fā)生相變時(shí)，其體積膨脹，處于玻璃板芯張應力層的硫化鎳膨脹使鋼化玻璃內部產(chǎn)生更大的張應力，當張應力超過(guò)玻璃自身所能承受的較限時(shí)，就會(huì )導致鋼化玻璃爆開(kāi)。國外研究證明：玻璃主料石英砂或砂巖帶入鎳，燃料及輔料帶入硫，在1400℃～1500℃高溫熔窯燃燒熔化形成硫化鎳。當溫度超過(guò)1000℃時(shí)，硫化鎳以液滴形式隨機分布于熔融玻璃液中。當溫度降至797℃時(shí)，這些小液滴結晶固化，硫化鎳處于高溫態(tài)的α-NiS晶相（六方晶體）。當溫度繼續降至379℃時(shí)，發(fā)生晶相轉變成為低溫狀態(tài)的β-NiS（三方晶系），同時(shí)伴隨著(zhù)2.38%的體積膨脹。這個(gè)轉變過(guò)程的快慢，既取決于硫化鎳顆粒中不同組成物（包括Ni7S6、NiS、NiS1.01）的百分比含量，還取決于其周?chē)鷾囟鹊母叩�。如果硫化鎳相變沒(méi)有轉換完全，則即使在自然存放及正常使用的溫度條件下，這一過(guò)程仍然繼續，只是速度很低而已。

　　當玻璃鋼化加熱時(shí)，玻璃內部板芯溫度約620℃，所有的硫化鎳都處于高溫態(tài)的α-NiS相。隨后，玻璃進(jìn)入風(fēng)柵急冷，玻璃中的硫化鎳在379℃發(fā)生相變。與浮法退火窯不同的是，鋼化急冷時(shí)間很短，來(lái)不及轉變成低溫態(tài)β-NiS而以高溫態(tài)硫化鎳α相被“凍結”在玻璃中�？焖偌崩涫共ＡУ靡凿摶�，形成外壓內張的應力統一平衡體。在已經(jīng)鋼化了的玻璃中硫化鎳相變低速持續地進(jìn)行著(zhù)，體積不斷膨脹擴張，對其周?chē)ＡУ淖饔昧﹄S之加大。鋼化玻璃板芯本身就是張應力層，位于張應力層內的硫化鎳發(fā)生相變時(shí)體積膨脹也形成張應力，這兩種張應力疊加在一起，足以引發(fā)鋼化玻璃的破裂即爆開(kāi)。

　　進(jìn)一步實(shí)驗表明：對于表面壓應力為100MPa的鋼化玻璃，其內部的張應力為45MPa左右。此時(shí)張應力層中任何直徑大于0.06mm的硫化鎳均可引發(fā)爆開(kāi)。另外，根據爆開(kāi)研究統計結果分析，95%以上的爆開(kāi)是由粒徑分布在0.04mm～0.65mm之間的硫化鎳引發(fā)。根據材料斷裂力學(xué)計算出硫化鎳引發(fā)爆開(kāi)的平均粒徑為0.2mm。因此，國內外玻璃加工行業(yè)一致認定硫化鎳是鋼化玻璃爆開(kāi)的主要原因。

　　鋼化玻璃爆開(kāi)還有一些其他因素：玻璃開(kāi)槽及鉆孔的不合理、玻璃原片質(zhì)量較差、厚度不均如壓花玻璃、應力分布不均例如彎鋼化玻璃及區域鋼化玻璃等。

　　如何鑒別鋼化玻璃爆開(kāi)

　　首先看起爆點(diǎn)（鋼化玻璃裂紋呈放射狀，均有起始點(diǎn)）是否在玻璃中間，如在玻璃邊緣，一般是因為玻璃未經(jīng)過(guò)倒角磨邊處理或玻璃邊緣有損傷，造成應力集中，裂紋逐漸發(fā)展造成的；如起爆點(diǎn)在玻璃中部，看起爆點(diǎn)是否有兩小塊多邊形組成的類(lèi)似兩片蝴蝶翅膀似的圖案（蝴蝶斑），如有仔細觀(guān)察兩小塊多邊形公用邊（蝴蝶的軀干部分）應有肉眼可見(jiàn)的黑色小顆粒（硫化鎳結石），則可判斷是爆開(kāi)的；否則就應是外力破壞的。玻璃爆開(kāi)典型特征是蝴蝶斑。玻璃碎片呈放射狀分布，放射中心有二塊形似蝴蝶翅膀的玻璃塊，俗稱(chēng)“蝴蝶斑”。nis結石位于二塊"蝴蝶斑"的界面上。