3.2“玻璃癌癥”
(1)中常遇到鋼化玻璃自爆的問題,原因不清,責任不明,
(2)鋼化玻璃的自爆時間沒有確定性,可能是剛出爐,也可能是出廠后1-2月,也有出廠1-2年才自爆的,引起鋼化玻璃較多自爆的時間可能是產品生產完成后的4-5年。
(3)據不完全了解,大部份廠家產品的概率是千分之三左、石的自爆率;個別廠家產品的概率可能還要高。
(4)鋼化玻璃自爆的根本原因是因為玻璃中含有硫化鎳雜質,雜質是如何混入的現還未根本查清,玻璃中是如何混入鎳的,最大可能的來源是
設備上使用的各種含鎳
合金部件及
窯爐上使用的各種
耐熱合金。對于燒油的
熔窯,曾報道在小爐中發現富鎳的凝結物。硫毫無疑問來源于配合料中及燃料中的含硫成份。當溫度超過1000oC時,硫化鎳以液滴形式存在于熔融玻璃中,這些小液滴的
固化溫度為797oC。1克硫化鎳就能生成約1000個直徑為0.15mm的小結石。硫化鎳可以在生產完成后任何時候發生,故現在還不能完全杜絕,至今無有效地防止辦法稱為 “玻璃癌癥”.
四 自爆機理及影響因素
4.1 硫化鎳(NiS)
玻璃內部可能包含硫化鎳雜質,以小水晶狀態存在,在一般情況下,不會造成玻璃破損,但是由于鋼化玻璃重新
加熱,改變了硫化鎳雜質的相態,硫化鎳的高溫α態在玻璃急冷時被凍結,他們在恢復到β態可能需要幾年的時間,由于低溫β態的硫化鎳雜質將產生體積增大,在玻璃內部產生局部的
應力集中,這時鋼化玻璃自爆將發生。然而,僅僅比較大的雜質將引起自爆,而且僅僅當雜質在
拉應力的核心部位時才能發生鋼化玻璃自爆。NiS是一種晶體,存在二種晶相: 高溫相α-NiS和低溫相β-NiS,相變溫度為379 oC . 玻璃在
鋼化爐內加熱時,因加熱溫度遠高于相變溫度,NiS全部轉變為α相。然而在隨后的淬冷過程中, α-NiS來不及轉變為β-NiS,從而被凍結在鋼化玻璃中。在室溫環境下,α-NiS是不穩定的,有逐漸轉變為β-NiS的趨勢。這種轉變伴隨著約2--4%的體積膨脹,使玻璃承受巨大的相變
張應力,從而導致自爆。典型的NiS引起的自爆碎片見圖1。圖2是從自爆后玻璃碎片中提取的NiS 結石的掃描電鏡照片,其表面起伏不平、非常粗糙。

圖2. NiS 結石掃描電鏡照片,粗糙的表面是硫化鎳結石的一個主要特征
4.2如何鑒別鋼化玻璃的自爆:
首先看起爆點(鋼化玻璃
裂紋呈放射狀,均有起始點)是否在玻璃中間,如在玻璃邊緣,一般是因為玻璃未經過倒角磨邊處理或玻璃邊緣有損傷,造成應力集中,裂紋逐漸發展造成的;如起爆點在玻璃中部,看起爆點是否有兩小塊多邊形組成的類似兩片蝴蝶翅膀似的圖案(蝴蝶斑),如有仔細觀察兩小塊多邊形公用邊(蝴蝶的軀干部分)應有肉眼可見的黑色小顆粒(硫化鎳結石),則可判斷是自爆的;否則就應是外力破壞的。玻璃自爆典型特征是蝴蝶斑,圖片如下。

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 “蝴蝶斑”。NiS結石位于二塊“蝴蝶斑”的界面上。
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