钢化真空玻璃球形支撑的玻璃压痕应力场理论及分析

针对钢化真空玻璃球形支撑物对玻璃压痕的应力场分布问题,采用接触力学,对Hertzian压痕方程进行了修正,推导了三维应力场方程,同时,对完全发展的锥形裂纹的应力强度因子进行了数值求解。结果表明,在球体与玻璃接触区域内,所有的主应力都是压应力,主应力σ₁导致了裂纹的萌生,而主应力σ₂形成了环形裂纹。与玻璃表面正交的最小主应力从接触边缘向外偏离,形成的近似平行的曲线即为锥形裂纹的形状,而最大拉应力总是垂直于这些曲线。因此,在最大主拉应力的作用下,球体加载后裂纹遵循最小主应力的轨迹。裂纹尖端的应力强度因子决定了断裂韧性,随着裂纹的扩展,应力强度因子减小,在离表面一定距离后,应力强度因子达到临界值,裂纹停止。不同压痕载荷下的归一化应力强度因子是一组具有相似形状的曲线。     

工程应力分布玻璃研究进展

工程应力分布(engineered stress profile,ESP)玻璃作为一种新型的增强玻璃引起了研究人员的广泛关注.综述了ESP玻璃的理论基础,介绍了ESP玻璃的几种制造工艺及其力学性能.总结了ESP玻璃较传统增强玻璃的优点:强度高,强度分散性低,抗表面损伤能力强及断裂前出现多重裂纹.针对ESP的研究现状,提出了ESP玻璃今后的研究方向:综合其它玻璃增强方法提高玻璃强度,采用微波混合加热或者电场辅助离子交换以缩短处理时间,降低工艺成本.     

风冷介质下淬火玻璃的应力特征

本文从传热学角度研究了风冷介质下淬火－－玻璃应力不均匀性的特征，分析了影响风冷介质下淬火玻璃应力斑强度的各种内外因素，提出了减轻乃至消除风冷介质下淬火玻璃应力斑的有效途径和具有措施。     

残余应力分布对基板玻璃落球冲击强度影响的数值模拟研究

落球冲击强度是电子基板玻璃力学性能的重要指标,而残余应力对基板玻璃落球冲击强度有极大的影响。本文结合真实落球冲击试验,使用有限元方法对电子基板玻璃在不同残余应力分布模式下的落球冲击强度进行了数值模拟计算。结果表明,有限元数值模拟能够准确地反映落球冲击试验中的真实响应和基板玻璃破碎形貌。数值模拟中电子基板玻璃的落球冲击强度(通过残余质量率表征)和受冲击区域的残余张应力之间存在非线性关系,当残余张应力数值超过阈值时,落球冲击强度迅速下降。冲击区域存在的残余张应力对落球冲击产生的应力具有明显的放大作用,仅1.0 MPa的残余张应力就能使冲击产生的应力较无残余应力时提高约10 MPa,这是造成电子基板玻璃落球冲击强度下降的重要原因。     

安全型真空玻璃构件功能一体化优化设计

为满足建筑用安全型真空玻璃构件的开发及工程应用推广之需要,研究了真空玻璃结构优化设计所涉及的力学基础理论。根据真空玻璃构件结构特点,建立力学模型,分析了真空玻璃构件在大气压作用下支撑应力分布特征及计算公式。结果表明:大气压作用下真空玻璃构件最大弯曲拉应力分布在支撑部位玻璃外表面处,当支撑力超过其临界载荷时,会导致接触点附近玻璃锥形裂纹的产生;根据均强度理论,得到了玻璃基片在不产生压痕下支撑物的最大临界支撑力计算公式;给出了持久应力作用下真空玻璃基片的强度设计值,其中钢化玻璃的为44.40MPa,普通浮法玻璃的为8.19MPa。综合真空玻璃构件应力分布特征及传热机理,优化了真空玻璃构件设计,使其达到最佳"热学与力学"配置。     

玻璃内应力分析及其在线检测仪

本文详细阐述了玻璃应力形成的原因,后果及其所特有的双折射现象,利用双折现象就可以对玻璃内应力进行检测与分析。“３５００玻璃在线应力仪”作为检测与分析玻璃表层应力的有效仪器,被广泛使用在浮法玻璃生产线上。通过对玻璃表层应力的检测与分析,来调整玻璃的冷却速度及退火窑的工艺参数,从而大大提高玻璃质量和产量。     

搪玻璃反省釜的残余应力测试及分析

搪玻璃反应釜是一种由玻璃衬层和玻璃衬层和金属基底材料复合在一起的化工设备。这种设备在制作过程中由于坯体件结构形式、焊接、压力和加工工艺,环境（温度与湿度）条件,搪瓷釉及涂搪工艺等原因,均将产生残余应力,而残余应力是自相平衡且不稳定的内力,当其释放应力达到或超过金属坯体与瓷层之间密着强度时即发生爆瓷,使坯体腐蚀失效,从而降低了搪玻璃反应釜的安全可靠性和经济性。为了有利于今后产品造型工艺的改进,对产品     

搪玻璃反应釜的残余应力测试及分析

搪玻璃反应釜是一种由玻璃衬层和金属基底材料复合在一起的化工设备。这种设备在制作过程中由于坯体件结构形式、焊接、压力加工工艺,环境（温度与湿度）条件,搪瓷釉及涂搪工艺等原因,均将产生残余应力,而残余应力是自相平衡且不稳定的内力,当其释放应力达到或超过金属坯体与瓷层之间密着强度时即发生爆瓷,使坯体腐蚀失效,从而降低了搪玻璃反应釜的安全可靠性和经济性。为了有利于今后产品造型工艺的改进,对产品进行了残余应力标定和测试,并结合具体产品进行了分析     

玻璃应力的测量方法

控制应力是玻璃生产工艺中极其重要的一环,应用适当热处理来控制应力的方法已为玻璃技术人员所熟知。然而,如何准确测定玻璃应力仍是困扰广大玻璃厂的难题之一,传统的经验性估计已越来越不适应当今社会对玻璃制品质量的要求。本文全面地介绍了常用的应力测定方法,希望对大家有所帮助和启发。     

超薄铝硅玻璃离子交换工艺研究

高强度超薄盖板玻璃是电子信息产品的重要组成部分,化学强化(离子交换)是提升超薄盖板玻璃力学性能的主要技术途径。在离子交换过程中,玻璃易产生应力弛豫等现象,导致化学强化玻璃难以具备较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的维氏硬度。本文采用两步法离子交换工艺,研究了熔盐、离子交换温度与时间等因素对强化后超薄铝硅玻璃应力层分布及维氏硬度等性能的影响。结果表明,本文所研发的两步法离子交换工艺,可以使玻璃兼具较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的表面维氏硬度。离子交换后,铝硅玻璃的表面压应力可达900 MPa以上,应力层深度可达70 μm以上,同时表面维氏硬度达7.2 GPa以上。     

用二步法离子交换对手机玻璃面板进行强化和韧化

一步法离子交换对手机玻璃盖板增強,已在生产中应用,玻璃表面应力值虽然很高,但玻璃的抗冲击強度不高。两步法可以优化玻璃表面应力的分布,减少内部张应力,从而提高玻璃的抗冲击强度,而且还可以有效地利用硝酸钾熔盐。本文综述二步离子交换法所用熔融盐组成、温度制度以及玻璃表面应力分布,讨论了两步离子交换法增靱的机理。     

Large-Deformation Strength Analysis of Chemically Strengthened Glass Disks

A large-deformation stress analysis of a ring-on-ring bending fracture test, using the finite-element method, was used to derive the strength of chemically strengthened and nonstrengthened glass disks from experimental test data. Agreement between measured and predicted disk deflections was very good. The predicted strength data were analyzed using Weibull statistics.     

钢化玻璃表面应力测量结果不确定度的评定和分析

钢化玻璃属于安全玻璃.钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压,耐冷热冲击及抗冲击能力等.故钢化玻璃的表面应力是表征玻璃钢化程度及钢化玻璃质量优劣的一个重要指标.所以能否准确地对表面应力进行测量,并对其测量不确定度进行科学的评估是评价钢化玻璃质量好坏的关键.本文采用GB/T 18144-2000标准规定的方法对钢化玻璃进行了表面应力测量,根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》评定和分析了测量结果的不确定度,为同类结果不确定度提供了评定的参考依据.     

Measurement of Internal Stress in Glass Articles

We have developed a method for measurement of internal stress in glass articles. The method uses Rayleigh-scattered light from a properly polarized laser beam propagating through glass at an oblique angle. This light is imaged with an electronic focal plane array camera. The method is similar to earlier published methods except for the inclusion of an externally controlled phase retarder. The phase retarder allows for the success of the method. The method is suitable for use on flat or curved glass and is applicable over a broad range of residual stresses. Experimental results are provided showing the in-plane stress throughout the thickness of a television glass sample.     

高硼硅玻璃太阳能管环切显微结构分析

介绍了玻璃环切显微结构分析的方法,并对高硼硅玻璃太阳能管的显微结构进行了定性分析,总结了同检测高硼硅玻璃内热应力、结构应力和条纹的方法,以便评价玻璃质量,改进产品质量。     

散射光弹性技术在化学钢化玻璃表面应力测量中的应用

在智能手机、平板电脑等电子产品领域,化学钢化超薄玻璃的需求不断增加,而玻璃是易碎材料,要提高或保持强度和抗破碎能力,必须正确认识应力分布。如何有效的测量化学钢化玻璃的表面压应力(CS)和压应力层厚度(DOL),是当下一个迫切需要解决的问题。散射光弹性法是利用通过玻璃内部应力的双折射来改变极化激光束的延迟,并且散射光的强度随着激光束的延迟的变化而改变,最后通过偏振光光路上因激光束的延迟而出现的光程差和偏振特性来计算表面压应力和压应力层厚度。对散射光弹性法测量化学钢化玻璃的表面应力的理论依据、测量技术等进行了介绍。     

热处理对离子交换高碱铝硅酸盐玻璃性能的影响

将离子交换高碱铝硅酸盐玻璃在340~460℃热处理1 h,研究热处理对离子交换玻璃性能的影响。测试了热处理后玻璃的表面应力、应力层深度、强度和硬度。结果表明:随着热处理温度的升高,玻璃的表面应力及强度明显下降,应力层深度有所增加,而硬度略微下降。     

浮法玻璃的应力与退火

玻璃的退火是浮法平板玻璃生产过程的一个重要环节。文章阐述了玻璃热应力产生和消除方法,指出在线应力检测是控制退火质量的较好途径。     

Fracture Analysis of Chemically Strengthened Glass Disks

The increase in fracture strength in chemically strengthened, soda-lime glass disks compared with nonstrengthened ones is investigated analytically and experimentally. An empirical stress-relaxation function is proposed to predict the stress profile through the disk as a result of ion exchange, with parameters determined from experimental data. The function accounts for stress increase due to concentration rise and decrease caused by stress relaxation, which depends on concentration, treatment time, and exchange temperature. The surface-flaw closure distance caused by the compressive stress profile is computed using an existing model. The size of the most severe surface flaw for chemically strengthened disks is computed using fracture mechanics, assuming knowledge of the experimental failure strength. The predicted flaw size is slightly smaller than that calculated for a similar sample of nonstrengthened disks and the strengthening is underpredicted by a factor of 2. Reasons for the discrepancies are discussed.     

影响浮法玻璃强度的因素

从微裂纹断裂力学角度出发,探讨浮法玻璃生产过程中影响强度的因素,就退火应力、结构应力、锡槽内的离子交换反应和下表面炸口问题进行分析和提出解决措施。