鋼化玻璃在生產(chǎn)過(guò)程中的自爆一般由玻璃中的砂粒、氣泡等夾雜物及冷加工時(shí)造成的缺口,、刮傷,、爆邊和鋼化不合理等工藝缺陷引起的。

對(duì)于玻璃在加工過(guò)程中炸裂,，應(yīng)采取以下措施：

選用優(yōu)質(zhì)的玻璃原片：玻璃原片對(duì)于鋼化玻璃成品質(zhì)量的玻璃在爐內(nèi)炸裂是至關(guān)重要的,。若玻璃內(nèi)含有氣泡、結(jié)石,、冷裂紋以及表面劃傷過(guò)重都會(huì)使用在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生應(yīng)力集中,，從而容易破裂。但是,，浮法玻璃生產(chǎn)線不穩(wěn)定時(shí)也可能出現(xiàn)上述缺陷,，應(yīng)該認(rèn)真做好每片原片玻璃的質(zhì)檢工作。

注意預(yù)處理方式：切割玻璃時(shí)應(yīng)選用正確角度的刀輪和施加壓力,，使玻璃切面的上部裂紋帶很窄,，而下部的鏡面較寬,，從而獲得良好切口，減少邊部裂紋,。玻璃切割后邊部都會(huì)存在微裂紋,，鋼化前盡量使用拋光邊或精磨邊，減少玻璃微裂紋的存在和對(duì)后期使用的影響,。角部盡量選用圓形角,，減少鋼化過(guò)程中的應(yīng)力集中。一般厚度≥8mm的玻璃要求進(jìn)行精磨邊,，厚度≤6mm的玻璃可以用濕砂帶磨邊機(jī)磨邊,。

合理設(shè)置爐溫：從玻璃受熱及內(nèi)應(yīng)力變化分析來(lái)看，溫度的劇烈變化是引起玻璃爐內(nèi)炸裂是主要的外部因素,。溫度越高,，玻璃厚度方向上溫度梯度越大，內(nèi)應(yīng)力越大,，玻璃炸裂概率越高,。12mm、15mm,、19mm厚的玻璃危險(xiǎn)性更大,。因此，在鋼化溫度范圍內(nèi)不宜采用過(guò)高的溫度,。

合理設(shè)置輸送速度：當(dāng)玻璃從上片臺(tái)輸入鋼化爐時(shí)，玻璃前端先進(jìn)入爐內(nèi)受熱膨脹,，而處于爐外的玻璃后端較冷,。在冷熱交界處平面方向上產(chǎn)生的溫度差，使冷端產(chǎn)生張應(yīng)力,，熱端產(chǎn)生壓應(yīng)力,。輸送速度越快，這種溫差越小,。但是,，如果加快輸送速度，玻璃迅速處于高溫之中,，受熱沖擊增大,，即在厚度方向上的溫度梯度相對(duì)增大，玻璃爐內(nèi)炸裂概率隨之增大,。因此,，在實(shí)際生產(chǎn)中就要權(quán)衡利弊，然后選擇合理輸送速度,。較厚的玻璃宜用慢的速度,。

鋼化玻璃在生產(chǎn)之后的搬運(yùn)、儲(chǔ)存、安裝和使用過(guò)程中,，有少量產(chǎn)品會(huì)突然破裂,。自爆可發(fā)生在工廠庫(kù)房中及出廠后若干年之內(nèi)。不時(shí)見(jiàn)到有關(guān)玻璃臺(tái)板,、淋浴房,、工礦燈具玻璃、烤爐門(mén)玻璃,、玻璃幕墻等鋼化玻璃制品自爆的報(bào)道,。

鋼化玻璃的自爆機(jī)理緣于硫化鎳雜質(zhì)，是由Banellanty于1961年首次提出的,，此后,，澳大利亞研究人員對(duì)8幢建筑幕墻進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)12年的跟蹤研究，在共計(jì)17760塊鋼化玻璃中,，共發(fā)生306例自爆,，自爆率為1.72％。長(zhǎng)期以來(lái),，一直有人對(duì)鋼化玻璃自爆現(xiàn)象進(jìn)行研究,，目前，已有如下一些解釋,。

玻璃內(nèi)部存在硫化鎳結(jié)石是造成鋼化玻璃自爆的主要原因,。硫來(lái)源于配合料中及燃料中的含硫成份。1000 ℃以上時(shí),，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797℃。1g硫化鎳就能生成約1000個(gè)直徑為0.15mm的小結(jié)石 ,。

硫化鎳NiS是一種晶體,，存在兩種晶相：高溫相α-NiS和低溫相β-NiS，相變溫度為379℃,。玻璃在鋼化爐內(nèi)加熱時(shí),，因加熱溫度遠(yuǎn)高于相變溫度，NiS全部轉(zhuǎn)變?yōu)棣料?。然而在隨后的淬冷過(guò)程中,，α-NiS來(lái)不及全部轉(zhuǎn)變?yōu)棣?NiS，有一部分α-NiS被凍結(jié)在鋼化玻璃進(jìn)入室溫狀態(tài)中,。但在室溫環(huán)境下,，α-NiS是不穩(wěn)定的，有逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣?NiS的趨勢(shì),。這種轉(zhuǎn)變伴隨著約2％ ～4％的體積膨脹,，使玻璃承受巨大的相變張應(yīng)力,。若結(jié)石恰好存在于鋼化玻璃的張應(yīng)力區(qū)（玻璃板厚度方向的中部），則這種相變過(guò)程往往會(huì)導(dǎo)致鋼化玻璃突然破碎,，即通常所說(shuō)的鋼化玻璃“自爆”,。

玻璃碎片呈放射狀分布，一般可以根據(jù)碎片的形狀找到玻璃破碎的起始點(diǎn),，破碎起始點(diǎn)的碎片呈“蝴蝶斑”狀,，從厚度方向往往可以看到一個(gè)小的黑粒，這就是位于兩塊“蝴蝶斑”的界面上的NiS結(jié)石,。

需要說(shuō)明的是,，有些研究認(rèn)為并非所有的 NiS結(jié)石都會(huì)引起鋼化玻璃的自爆，引起自爆的結(jié)石臨界直徑一般為0.04～0.65mm之間,，且臨界直徑值取決于結(jié)石周?chē)牟Ａ?yīng)力值,。

硫化鎳臨界直徑：

應(yīng)用斷裂力學(xué)的研究方法，推導(dǎo)出下述公式,，可計(jì)算引起自爆的NiS的臨界直徑 D_c

   D_c=( πK²_1c ) / (3.55 Po^0.5σ_o^1.5 )   

   臨界直徑Dc值取決于NiS周?chē)牟Ａ?yīng)力值σ₀ ,。 式中應(yīng)力強(qiáng)度因子K_1c=0.76 m^0.5 Mpa，度量相變及熱膨脹的因子P₀= 615 Mpa.

鋼化程度實(shí)質(zhì)上可歸結(jié)于玻璃內(nèi)應(yīng)力的大小,。Jacob給出了玻璃表面壓應(yīng)力值與50 x 50 mm范圍內(nèi)碎片顆粒數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)糸 ,。板芯張應(yīng)力在數(shù)值上等于表面壓應(yīng)力值的一半。美國(guó)ASTM C1048標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:鋼化玻璃的表面應(yīng)力范圍為大于69Mpa,、熱增強(qiáng)玻璃為24—52 Mpa,。 我國(guó)鋼化玻璃標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定應(yīng)力范圍為: 鋼化玻璃 90 Mpa以上、半鋼化24—60 Mpa,。 計(jì)算得到不同鋼化程度玻璃的NiS臨界直徑Dc如下表,。顯然，應(yīng)力越大,，臨界直徑就越小，能引起自爆的NiS顆粒也 就越多,，自爆率相應(yīng)就越高,。

鋼化均勻度：

鋼化均勻度是指同一塊玻璃不同區(qū)域的應(yīng)力一致性,可測(cè)定由同一塊玻璃平面各部分的加熱溫度及冷卻強(qiáng)度不一致產(chǎn)生的平面應(yīng)力(area stress)，這種應(yīng)力疊加在厚度應(yīng)力上,，使一些區(qū)域的實(shí)際板芯張應(yīng)力上升,，引起臨界直徑Dc值下降，最終導(dǎo)致自爆率增加,。以下是用SM-100型應(yīng)力儀測(cè)定的平面應(yīng)力數(shù)值σ₀ 及計(jì)算出的考慮平面應(yīng)力因素后的臨界直徑Dc值(與表面應(yīng)力使用同一批樣品),。可以看出,，鋼化不均勻產(chǎn)生的平面應(yīng)力疊加在鋼化應(yīng)力上,，使最小臨界直徑分別從47μm和55μm下降到36μm和48μm,。

一般情況下，由于原片玻璃中或多或少都會(huì)有硫化鎳結(jié)石存在,，因此,，鋼化玻璃總有一定的自爆可能性。

為了降低鋼化玻璃自爆概率,，其一可以通過(guò)控制玻璃原片質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn),，通過(guò)采購(gòu)優(yōu)質(zhì)玻璃原片，并在鋼化工序前的每道工序?qū)ΣＡО氤善愤M(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)和選擇,，盡量使含有硫化鎳結(jié)石的玻璃不進(jìn)行鋼化處理,，從而降低鋼化玻璃成品的自爆。

第二是將鋼化應(yīng)力應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),，這樣既可保證鋼化碎片顆粒度滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),，也能避免高應(yīng)力引起的不必要自爆風(fēng)險(xiǎn)。平面應(yīng)力（鋼化均勻度）也應(yīng)越小越好,，不僅減小自爆風(fēng)險(xiǎn),，而且提高鋼化玻璃的平整度。

第三,，在鋼化玻璃出廠或正式使用前,，將鋼化玻璃再次加熱到290℃左右并保溫一定時(shí)間，使硫化鎳在玻璃出廠前完成晶相轉(zhuǎn)變,，讓今后可能自爆的玻璃在工廠內(nèi)提前破碎,，而未破碎的鋼化玻璃自爆率可以大大降低。這種鋼化后再次熱處理的方法,，國(guó)外稱(chēng)作“Heat Soak Test”,，簡(jiǎn)稱(chēng)HST。我國(guó)通常將其譯成“均質(zhì)處理”,，俗稱(chēng)“引爆處理”,。

鋼化玻璃的二次熱處理過(guò)程應(yīng)分為三個(gè)階段：升溫、保溫,、降溫

升溫階段為最后一塊玻璃的表面溫度從室溫升到280℃的過(guò)程,；

保溫階段為所有玻璃的表面溫度均達(dá)到290℃±10℃，且至少保持2h的過(guò)程,；

降溫階段是從玻璃完成保溫階段后,，溫度降到75℃的過(guò)程。

整個(gè)二次熱處理過(guò)程應(yīng)避免爐膛溫度超過(guò)320℃,、玻璃表面溫度超過(guò)300℃,，否則玻璃的鋼化應(yīng)力會(huì)由于過(guò)熱而松弛，從而影響其安全性,。

國(guó)外有文獻(xiàn)報(bào)道,，嚴(yán)格按工藝制度進(jìn)行二次熱處理過(guò)的鋼化玻璃自爆率可由0.3％降至0.01％,。