Spontaner Glasbruch
Untersuchung schadhafter Hartgläser mittels REM/EDX
Nicht nur chemische Zusätze können bei der Herstellung von Glas dessen Eigenschaften grundlegend beeinflussen. Auch die Herstellungsweise selbst kann einen Einfluss auf das produzierte Glas haben. So kann durch sogenanntes Tempern die Stoß- und Schlagfestigkeit im Vergleich zu normalem Flachglas deutlich erhöht werden. Beim Tempern wird das Glas auf über 660 °C erhitzt. Bei diesem Spezialglas handelt es sich um das sogenannte Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG). Häufig werden für besonders anspruchsvolle Aufgaben wie beispielsweise horizontaler Lagerung vorgespannte Einscheiben-Sicherheitsgläser verwendet. Allerdings kann es bei ESG oft Jahre nach dem Einbau zu Rissbildungen und zu Spontanbrüchen kommen. Bereits das optische Bild eines Spontanbruchs liefert dem Glasexperten wertvolle Hinweise auf die Schadensursache. Eine eindeutige Ermittlung der Ursache erfordert aber meist genauere Analysen an den schadhaften Hartgläsern mit Techniken wie der REM/EDX. Die Tascon GmbH beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit der Analyse von Glas und ist regelmäßig mit dem Schadbild des spontanen Glasbruchs konfrontiert. Neben der reinen Analyse begleiten wir Sie auch bei juristischen Auseinandersetzungen und stellen unsere Expertise zur Verfügung.
Spontanbruch – Nachweis der Partikelzusammensetzung
Spontanbrüche sind häufig schon am Erscheinungsbild, dem sogenannten Schmetterlings-bruch, erkennbar. Abbildung 1 zeigt das optische Bild eines solchen Schmetterlingsbruchs. Im Zentrum des Bildes ist ein Partikeleinschluss als Ausgangspunkt des Spontanbruchs sichtbar.
Eine genauere Untersuchung des Partikels mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (REM, Abb. 2) liefert Informationen über dessen Durchmesser (ca. 200 µm) und Morphologie. Zudem belegen die im Rückstreuelektronenbild (Abb.2) deutlich erkennbaren Helligkeitsunterschiede einen Materialkontrast zwischen Partikel und vorgespanntem Glas. 
Die im Rückstreuelektronenbild markierten Areale wurden daher zur genaueren Bestimmung der Elementzusammensetzung von Partikel und Glas mittels der energiedispersiven Röntgenspektrometrie (EDX) genutzt. Abbildung 3a und b zeigt die Resultate dieser Analyse. Die deutlichen Ni- und S-Signale belegen, dass Nickelsulfid Hauptbestandteil des Partikels ist. Nickelsulfidpartikel können durch Verunreinigungen der Glasschmelze in Glasscheiben eingebracht werden. Durch Phasenumwandlungen und thermische Ausdehnung können diese Partikel zu Spannungen und schlimmstenfalls auch nach Jahren zum Bruch von Glasscheiben führen. Um derartige Glasbrüche im verbauten Zustand zu vermeiden, werden moderne ESG-Scheiben vor ihrer Auslieferung einem sogenannten Heißlagerungstest unterzogen. Scheiben, die diesen Test bestehen, zeigen eine deutlich reduzierte Wahrscheinlichkeit eines späteren Spontanbruchs. Dennoch konnte die kombinierte REM-EDX Analyse in obigen Beispiel den Schadensmechanismus des spontanen Glasbruch eindeutig identifiziert. Dies erleichterte die nachfolgende Regulierung des Schadens erheblich.
Tascon – Ihr Partner für die Analyse bei spontanem Glasbruch
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