鋼化玻璃為什么會自爆

如今隨著廠家生產技術不斷發展，玻璃也有了各種新的種類，擁有更多更強的功能，逐漸取代普通玻璃。舉例來說，原本只能透光擋風的普通玻璃窗，使用夾膠玻璃后就具備了降噪隔熱的功能，更加方便實用。我們將在下文簡單介紹鋼化玻璃發生自爆的原因，讓大家了解它的特點。

鋼化玻璃為何會自爆

鋼化玻璃內部的硫化鎳膨脹是導致鋼化玻璃自爆的主要原因。玻璃經鋼化處理后，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的。

鋼化玻璃中硫化鎳晶體發生相變時，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生更大的張應力，當張應力超過玻璃自身所能承受的極限時，就會導致鋼化玻璃自爆。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1000℃時，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，這些小液滴結晶固化，硫化鎳處于高溫態的α-NiS晶相(六方晶體)。當溫度繼續降至379℃時，發生晶相轉變成為低溫狀態的β-NiS(三方晶系)，同時伴隨著2.38%的體積膨脹。這個轉變過程的快慢，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，還取決于其周圍溫度的高低。如果硫化鎳相變沒有轉換完全，則即使在自然存放及正常使用的溫度條件下，這一過程仍然繼續,只是速度很低而已。

當玻璃鋼化加熱時，玻璃內部板芯溫度約620℃，所有的硫化鎳都處于高溫態的α-NiS相。隨后，玻璃進入風柵急冷，玻璃中的硫化鎳在379℃發生相變。與浮法退火窯不同的是，鋼化急冷時間很短，來不及轉變成低溫態β-NiS而以高溫態硫化鎳α相被“凍結”在玻璃中。快速急冷使玻璃得以鋼化，形成外壓內張的應力統一平衡體。在已經鋼化了的玻璃中硫化鎳相變低速持續地進行著，體積不斷膨脹擴張，對其周圍玻璃的作用力隨之增大。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生相變時體積膨脹也形成張應力，這兩種張應力疊加在一起,足以引發鋼化玻璃的破裂即自爆。

簡單的說，鎳元素在高溫狀態下非常的小，但在常溫狀態下，又會變大，鋼化玻璃在加熱過程中鎳元素會變小，但在急速冷卻時并沒有來及變回到常溫狀態時的體型，所以鋼化玻璃會自爆，國家規定,鋼化玻璃的自爆率為3‰。