玻璃幕墻癌癥-鋼化玻璃自爆(修訂版系列一)

    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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