激光偏振散射法测量钢化玻璃应力的分析

武文杰 张哲 黄达泉 苑静

（北京奥博泰科技有限公司 北京 100070）

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钢化玻璃是一种有预应力的玻璃，具有强度高、承载能力大、抗冲击性强等优点［1］，现已经广泛应用于建筑玻璃、防火玻璃、汽车机车、航空玻璃、太阳能光伏光热玻璃等各个领域，物理钢化玻璃的制备原理是将玻璃加热到600～700 ℃（接近玻璃软化点）的温度，然后再使之迅速冷却，最终在玻璃表面形成压应力层，而玻璃中部是拉应力层［2］，这样的应力是由于温度梯度的作用而引起的力学不均匀和结构不均匀导致的。化学钢化玻璃的制备原理是通过离子交换的方式，实现玻璃中的碱金属离子与熔盐中的金属离子的交换，从而在玻璃表面形成压应力层，在玻璃中部形成张应力层［3］。表面应力是衡量钢化玻璃抗冲击性、稳定性、安全性等特性的重要指标，GB 15763.2规定钢化玻璃的表面应力不小于90 MPa［4］。玻璃内部两个零应力层之间的厚度越宽，中部张应力峰值就越低，杂质（主要为硫化镍）引起玻璃自爆的风险越小，玻璃安全性越高［5］，对玻璃厚度方向应力分布的测量，是分析零应力层位置的有力手段，可以用于判断玻璃安全性能等级，有利于排除玻璃自爆的安全隐患。所以为确保钢化玻璃达到各种情况的加工及使用要求，需要对钢化玻璃的表面应力和板厚方向应力分布进行准确地测量。

由于钢化玻璃是不可裁切的，所以传统的加载法、盲孔法等破坏性的应力测量方法并不适用于钢化玻璃。……