nis 是一种晶体,存在二种晶相:高温相α-nis 和低温相β-nis,相变温度为379℃, 玻璃在钢化炉内加热时,因加热温度远高于相变温度,nis 全部转变为α相。然而在随后的淬冷过程中,α-nis 来不及转变为 β-nis,从而被冻结在钢化玻璃中。在室温环境下,α-nis 是不稳定的,有逐渐转变为β-nis 的趋势。 这种转变伴随着约 2~4%的体积膨胀,使玻璃承受巨大的相变张应力,从而致自爆。从自爆后玻璃碎片中提取的nis 结石的扫描电镜照片中可看到,其表面起伏不平、非常粗糙。异质相颗粒引起钢化玻璃自爆,可以破裂源处玻璃碎片的横截面照片中看到,一个球形微小颗粒引起的首次开裂痕迹与二次碎裂的边界区。
3、如何鉴别钢化玻璃的自爆 首先看起爆点 (钢化玻璃裂纹呈放射状,均有起始点)是否在玻璃中间,如在玻璃边缘,一般是因为玻璃未经过倒角磨边处理或玻璃边缘有损伤,造成应力集中,裂纹逐渐发展造成的;如起爆点在玻璃中部,看起爆点是否有两小块多边形组成的类似两片蝴蝶翅膀似的图案(蝴蝶斑),如有仔细观察两小块多边形公用边(蝴蝶的躯干部分)应有肉眼可见的黑色小颗粒(硫化镍结石),则可判断是自爆的;否则就应是外力破坏的。玻璃自爆典型特征是蝴蝶斑。玻璃碎片呈放射状分布,放射中心有二块形似蝴蝶翅膀的玻璃块,俗称“蝴蝶斑”。nis 结石位于二块"蝴蝶斑"的界面上。
4、钢化玻璃自爆机理理论探讨 径向应力r≥a 切向应力r≥a 颗粒与玻璃之间界面的应力对于异质颗粒在玻璃基体中,降温过程温是负的,所以颗粒周边的径向应力是压力,切向应力是拉力。玻璃中间层球形单质硅颗粒的扫描电镜图像和边缘挤压形貌,颗粒周边的径向应力是压力,切向应力是拉力,所以切向应力是裂纹启始的根源。