光波导效应在化学钢化玻璃表面应力测量中的应用

随着国际市场对化学钢化玻璃的需求不断增加,目前化学钢化的超薄玻璃在电子、仪表、和智能化科技行业的应用领域广泛使用。化学钢化玻璃的表面压应力(CS)和压应力层厚度(DOL),是业界认可的最重要的性能指标,而如何准确的表征这些参数,是当下一个迫切需要解决的问题。化学钢化玻璃表面层中的光导效应是用于测量表面应力的有效途径,可以有效的测量化学钢化玻璃的CS和DOL,从而用于钢化玻璃生产中的质量和过程控制。本文对基于光波导效应的表面应力计的理论依据、测量技术和相关仪器进行了介绍。     

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.     

不同检测环境和条件下钢化玻璃表面应力检测分析

采用不同的检测仪器检测了钢化玻璃在不同检测环境和条件下的表面应力值.结果表明:产品结构、温度环境、摆放方式、检测角度、检测仪器等均对检测结果产生了影响,从而厘清钢化玻璃安装后检测结果与钢化生产时检测结果存在差异的原因,为幕墙玻璃产品表面应力检测结果判定提供参考依据.     

离子交换温度对化学钢化玻璃结构和性能的影响

离子交换法制备钠铝硅系化学钢化玻璃,分析测试玻璃表面K+和Na+的分布情况、玻璃的表面应力及应力层深度、弯曲强度、Weibull模量和显微硬度,研究离子交换温度对化学钢化玻璃在结构和性能上的影响.结果表明:经过离子交换后,玻璃的表面应力、弯曲强度、Weibull模量和显微硬度均显著提高.提高离子交换温度,玻璃表面应力、弯曲强度和显微硬度逐渐下降,应力层深度逐渐加厚.温度350℃时,玻璃表面离子交换层具有全K+层、K+-Na+层和富K+层三层结构.温度升高,全K+层消失和富K+层,K+-Na+层加厚并出现贫Na+层.温度410℃时玻璃的强度分散性最小,可靠性最高.     

物理气相沉积对化学钢化玻璃抗冲击强度的影响

用真空热蒸发沉积、离子束辅助沉积和磁控溅射三种方法在化学钢化玻璃上分别镀制铬薄膜和硫化锌薄膜,并对镀膜的化学钢化玻璃进行落球冲击实验,结果表明:镀膜的化学钢化玻璃的抗冲击强度变弱,不同的物理气相沉积方法对化学钢化玻璃的抗冲击强度影响不同.本文主要分析了薄膜应力和粒子束能量对化学钢化玻璃表面压应力的影响,并探讨化学钢化玻璃抗冲击强度变弱的原因,提出了解决的方法.     

激光偏振散射法测量钢化玻璃应力的分析

介绍了表面应力及内部应力分布对钢化玻璃各项性能的影响,给出了激光偏振散射法的详细理论推导,结合计算机数字图像处理技术,该方法可方便快捷地获得钢化玻璃表面应力与板厚方向的应力分布,是一种比较理想的钢化玻璃应力测量方法,利用四点弯曲试验对激光偏振散射法的准确性进行核验,结果表明该方法可以满足测试要求.     

热处理与二次化学强化对玻璃应力层深度的影响

应力层深度是衡量化学强化玻璃抵抗裂纹扩展能力的重要指标,提高应力层深度对于改善化学强化玻璃的使用性能具有重要的意义.以国产高铝玻璃为研究对象,研究了化学强化与热处理对玻璃应力层深度、表面压应力和抗弯强度的影响.研究表明,对化学强化玻璃的热处理可以显著增加玻璃的应力层深度,但是抗弯强度也会明显降低;对热处理后的玻璃的二次化学强化,可进一步增加玻璃的应力层深度,并显著提升玻璃表面压应力与抗弯强度.该方法在不延长工艺时间的前提下,可显著增加玻璃的应力层深度,并避免高温或长时间化学强化所引起的力学性能降低.     

风冷钢化玻璃的自然破损

1玻璃的钢化方法 玻璃的钢化方法有两种,一个是将玻璃板加热到600℃以上,然后通过风冷使表面产生压缩应力的风冷钢化;另一个是用离子半径较大的钾（K）离子置换玻璃表面含有的钠离子（Na）的化学钢化。建筑物及车辆使用的钢化玻璃多为前者。     

影响化学钢化玻璃质量的因素分析

介绍了化学钢化的原理,分析了影响化学钢化玻璃质量的主要因素。     

碱性助剂对玻璃化学钢化性能的影响研究

本文以普通薄玻璃和KNO3为原料,采用低温离子交换法研究了KOH和K2 CO3对玻璃化学钢化效果的影响.利用X射线荧光光谱仪、维氏硬度计和扫描探针显微镜,观察了玻璃的成分变化、硬度变化和表面形貌.结果表明,在KNO3熔盐中添加KOH,破坏了玻璃的表面结构,降低了玻璃的硬度;在KNO3中添加质量比为9％的K2CO3,保温4h,维氏硬度达到672 HV.相比于纯KNO3熔剂,它可缩短2/3的钢化时间,起到了助剂作用.     

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.     

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.     

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.     

平板真空玻璃支撑点消除玻璃表面应力设计

随着现今社会新材料、新工艺、新技术的不断出现,许多旧工艺逐渐被替代,而关于新型真空平板玻璃的研究更是成为热点。文中对真空玻璃和支撑物的强度进行了计算,在1m。的平面玻璃上,可放置成30×30的点隙,点阵间距为33mm×33mm。     

微晶玻璃应力测量与退火实验研究

应力大小是玻璃光学性能的重要指标之一。介绍了玻璃应力的分类、计算方法、测量方法和先进测试设备。退火是消除应力的有效手段。采用最高575℃的温度曲线对微晶玻璃块(40mm×50 mm×30 mm)进行退火实验,退火前后采用高精度数字应力仪进行应力测量。退火前实验件的应力分布不均匀,应力最小值0.85 nm/cm,最大值25.06 nm/cm;退火后实验件的应力分布均匀,应力最小值为0.75 nm/cm,最大值2.39 nm/cm。实验结果表明此退火能够明显减小微晶玻璃应力值并大幅提高应力分布均匀性。     

注射成型聚苯乙烯制品双折射的光弹测试与分析

分析了无定形聚合物注射成型双折射行为及其产生机理,利用光弹法测试了不同工艺条件下聚苯乙烯(PS)平面内双折射分布,考察了熔体温度和保压压力变化对制品双折射和流动残余应力的影响。结果表明,PS制品残余双折射值在流动方向上从浇口附近至流动末端逐渐降低,并且最大双折射值随保压压力增加和熔体温度降低而升高;保压压力对浇口附近双折射分布影响明显。根据双折射的光弹测试结果分析了P制品分子取向和流动残余应力的分布趋势。