玻璃突然破裂什么原因？

玻璃自爆率及自爆原因 
1、自爆率 國內的自爆率各生產廠家并不一致，從3%～0.3%不等。一般自爆率是按片數(shù)為單位計算的，沒有考慮單片玻璃的面積大小和玻璃厚度，所以不夠準確，也無法進行更科學的相互比較。為統(tǒng)一測算自爆率，必須確定統(tǒng)一的假設。定出統(tǒng)一的條件：每5～8 噸玻璃含有一個足以引發(fā)自爆的硫化鎳；每片鋼化玻璃的面積平均為1.8mm；硫化鎳均勻分布。則計算出6mm 厚的鋼化玻璃計算自爆率為0.64%～0.54%，即6mm 鋼化玻璃的自爆率約為3‰～5‰。這與國內高水平加工企業(yè)的實際值基本吻合。即使完全按標準生產，也不能徹底避免鋼化玻璃自爆。大型建筑物輕易就會用上幾百噸玻璃，這意味著玻璃中硫化鎳和異質相雜質存在的率很大，所以鋼化玻璃雖經熱浸處理，自爆依然不可避免。 

2、鋼化玻璃不可控自爆的原因－硫化鎳（NiS）及異質相顆粒 鋼化玻璃不可控自爆的來源不僅是傳統(tǒng)認識中的nis 微粒，還有許多其它異質相顆粒。玻璃中的裂紋萌發(fā)和擴展主要是由于在顆粒附近處產生的殘余應力所致的。這類應力可分為兩類，一類是相變膨脹過程中的相變應力，另一類是由熱膨脹系數(shù)不匹配產生的殘余應力。硫化鎳（nis）及異質相顆粒。玻璃內部包含硫化鎳雜質，以小水晶狀態(tài)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(tài)，硫化鎳的高溫 α態(tài)在玻璃急冷時被凍結，他們在恢復到 β態(tài)可能需要年的時間，由于低溫β態(tài)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(fā)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(fā)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℃， 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?yōu)棣料唷Ｈ欢�在隨后的淬冷過程中，α－nis 來不及轉變?yōu)?nbsp;β－nis，從而被凍結在鋼化玻璃中。在室溫環(huán)境下，α－nis 是不穩(wěn)定的，有逐漸轉變?yōu)棣拢璶is 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，從而致自爆。從自爆后玻璃碎片中提取的nis 結石的掃描電鏡照片中可看到，其表面起伏不平、非常粗糙。異質相顆粒引起鋼化玻璃自爆，可以破裂源處玻璃碎片的橫截面照片中看到，一個球形微小顆粒引起的首次開裂痕跡與二次碎裂的邊界區(qū)。 

3、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(fā)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。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。 

4、鋼化玻璃自爆機理理論探討 徑向應力r≥a 切向應力r≥a 顆粒與玻璃之間界面的應力對于異質顆粒在玻璃基體中，降溫過程溫是負的，所以顆粒周邊的徑向應力是壓力，切向應力是拉力。玻璃中間層球形單質硅顆粒的掃描電鏡圖像和邊緣擠壓形貌，顆粒周邊的徑向應力是壓力，切向應力是拉力，所以切向應力是裂紋啟始的根源。