Spontanbruch von ESG durch Nickelsulfid-Einschluss

Ein spezielles Problem von Einscheibensicherheitsglas (ESG) ist der sogenannte Spontanbruch durch Nickelsulfid-Einschlüsse. Diese Einschlüsse werden durch kaum vermeidbare Verunreinigungen der Glasschmelze durch Nickelsulfid (NiS) beim Herstellungsprozess verursacht und haben die unangenehme Eigenschaft, sich im Laufe der Zeit durch die Phasenumwandlung von α-NiS in β-NiS im Volumen um ca. 4 % zu vergrößern. Hinzu kommt, dass der größere Temperaturausdehnungskoeffizient von Nickelsulfid gegenüber Glas bei Temperaturerhöhungen zu inneren Spannungen führt. Trifft diese lokale Spannungserhöhung nun mit der – infolge des Vorspannprozesses vorhandenen – hohen Zugspannung im Glasinneren zusammen, kann es zu einer Überschreitung der Glasfestigkeit und damit zu einem sogenannten Spontanbruch kommen.

Charakteristisch ist häufig ein Bruchbild mit zwei größeren schmetterlingsförmige Bruchstücken im Bereich des Bruchursprungs, in dessen Mitte sich der Einschluss befindet (engl. cat eye). Der Bruchursprung liegt in der Regel bezogen auf die Scheibendicke im Inneren der Scheibe, also in der Zugzone. Die Einschlüsse können durch mikroskopische Untersuchungen nachgewiesen werden.