一、什么是钢化玻璃“自爆”？其产生原因是什么？

“自爆”是钢化玻璃的固有特性之一。他是在无直接机械外力作用下发生的自动形炸裂。产生自爆的原因有多方面。

1. 玻璃质量缺陷的影响

①玻璃中有结石、杂质

玻璃中有杂质是钢化玻璃的薄弱点，也是应力集中处，特别是结石若处在钢化玻璃的张应力区是导致炸裂的重要因素。请参看第48题。在这里结石就成为钢化玻璃自爆的引爆中心。

结石存在于玻璃中，与玻璃体有着不同的膨胀系数。玻璃钢化后，结石周围裂纹区
域的应力集中成倍地增加。若结石膨胀系数小于玻璃，结石周围的切应力处于受拉状态，伴随结石而存在的裂纹扩展极易发生。

根据巴而节溜夫计算，钠钙玻璃的钢化技术极限 *σ=666.7kg/cm2。若结石周围的切向应力等于或大于*σ值，则钢化玻璃便会自爆。
当结石的膨胀系数在70×10-7至89×10-7 1/℃之间，在钢化过程中结石周围产生的切向应力等于或大于*σ值，不致产生过大的应力集中而使玻璃炸裂，但在使用过程中可能引起炸裂。若结石的膨胀系数小于70×10-7 1/℃，它周围产生的切向应力大于*σ值，在钢化过程中必然导致炸裂。

②玻璃中含有硫化镍结晶物

硫化镍夹杂物一般以复晶的小球体存在，直径在0.1----2mm,外表呈金属状，这些夹杂物是Ni3S2, Ni7S6和Ni1—XS，其中X=0—0.07。只有Ni1—XS相是造成钢化玻璃自发炸碎的主要原因。

已知理论上的NiS在379℃时有一相变过程，从高温状态的α- NiS六方晶系转变为低温态的β- NiS三方晶系过程中，伴随着出现2.38%的体积膨胀。这一结构在室温时保存下来。如果以后玻璃受热，如被太阳光加热，有可能迅速出现α-β台转变。如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的内部，则体积膨胀会引起自发炸裂。如果室温时存在α- NiS，经过数年、数月，也会慢慢转到β态，在这一相变过程中体积缓慢增大未必造成内部破裂。

③玻璃表面因加工过程或操作不当造成有划痕缺口、炸口、深爆边等缺陷，易造成应力集中或导致钢化玻璃自爆。

2.  钢化玻璃中应力分布不均匀、偏移

玻璃在加热或冷却时，沿玻璃厚度方向产生的温度梯度不均匀、不对称，使钢化制品有
自爆的趋向，有的在激冷时就产生“风爆”。如果张应力区偏移到制品的某一边或者偏移到表面则钢化玻璃容易自爆。造成应力不均匀的程度取决于加热、冷却设备，工艺制度的合理性及操作技术水平。

3.  钢化程度的影响

自爆数量与钢化程度有很大关系。见图四十二。即当钢化程度提高到1级/cm的实验中，玻璃板自爆数量增加到8—10%。当钢化度为1.8—2.0级/cm时自爆数达到20—25%。有上图可看出应力愈大，钢化程度愈高，钢化玻璃自爆数量也增加。

因起钢化制品自爆的原因，一是玻璃原板本身存在的质量缺陷，如结石、硫化镍夹杂物等，造成应力集中；另一是加工过程产生的因素，如划痕、加热或冷却不均匀造成应力集中或应力偏移，而导致钢化制品在使用储存过程中的“自爆”。

国外资料介绍，汽车行驶快时，飞起的小石子打击窗玻璃，长时间反复打击，也使玻璃表面强度降低，容易引起钢化玻璃“自爆”。

二、怎样减少或避免“自爆”发生？

1.提高生产钢化玻璃用的平板玻璃的质量
对平板玻璃质量要严格挑选使用，特别是汽车前风档玻璃质量要求较严格，不合乎要求
的不得入炉钢化，特别注意结石的位置，若沙粒小于0.5—1mm其位置不在张应力区的原片可以使用。

玻璃原板挑选的标准既不是平板窗用玻璃的，也不能全用钢化玻璃标准。应针对不同缺
陷加以区别对待。对于气泡、沙粒、疙瘩、线道和波筋等的缺陷，是属于玻璃原板固有的，与加工过程无关，因此这类的缺陷（处沙粒外）挑选的标准完全可按平钢化玻璃外观质量标准（JC—293—82）进行择优使用。

对于划伤、爆边、或缺口（角）等缺陷，如果也按钢化标准选片，实际上很难办到，因
而在生产技术管理上就要根据自方的技术水平、设备先进程度与实际可能去制定出适合本生产需要的暂行选片质量尺度，其原则是在钢化质量标准基础上留有余地。

2. 严格钢化工艺制度和操作规程，不断更新改造设备

随着生产设备的技术改造、更新和操作特能的提高，是玻璃能得到较均匀的加热和冷却
条件，从而钢化玻璃的外观质量和性能都在很大程度上得到提高。如秦耀华厂80年钢化自爆绿0.3%，经过两、三年对设备更新改造后，钢化质量有很大提高，83年自爆降至8×10-4。（沈阳玻璃厂自爆率为8.5×10-4）。

3. 控制钢化程度，采用科学合理的调节风压方法，控制风冷强度。

根据北京建材研究院试验认为钢化程度应当控制在适当范围内，玻璃厚度为4.5mm，
应力级控制在0.8—1.5N/cm为宜。

4. 实行热冲“引爆”检查，使钢化玻璃在炉中受到冲击。

热冲击引爆试验在钢化产品出厂前进行，是将钢化玻璃在炉中受到突然急剧增加的热应
力冲击，以考察不同类型的杂质以及分布在不同断面上的结石导致炸裂的情况、含结石的钢化玻璃经热冲引爆后的炸裂情况表明，结石为引爆点。

热冲介质可采用盐类溶液和空气，热冲温度随着热冲介质不同而不同热冲温度、时间和热应力大小，根据试验品的厚度和玻璃在不同介质中的给热系数确定。厚度为10mm，采用空气浴，温度为950℃，在此温度下施加于试验品的热应力计算值为720kg/cm2，热冲时间为20-30秒。厚度为4.5mm采用盐浴（50%硝酸钾+50%硝酸钠），温度为450℃，热应力计算值为5000kg/cm2,热冲时间为10秒钟。

热冲引爆理是为诱发钢化产品自爆，再热冲击下，凡有自爆可能性的钢化玻璃大多都在引爆炉内自爆。因此这种方法是防止由于结石或其他缺陷引起钢化玻璃自爆的有效措施。
另外，在240℃时将钢化玻璃予以附加热处理3小时可加速硫化镍α-β相转变，可进一步减少自发炸裂的可能性。