強化玻璃表面應力的測定

　　1、熱強化玻璃以及表面應力儀

　　以平板玻璃做素材的熱強化（也叫風(fēng)冷強化、物理強化）玻璃的用途以及性能比較多樣化。因此它的品質(zhì)管理也就相應的變得比較重要了。特別是表面的應力與強度有著(zhù)直接性的關(guān)聯(lián)。強度分別為1000kg/cm2的玻璃與幾百kg/cm2的玻璃各有各的實(shí)用之處。后者被稱(chēng)為“倍強度玻璃”——比未強化過(guò)的玻璃強度大數倍程度的玻璃，新的JIS也就發(fā)行了。要對表面應力進(jìn)行管理，就需要利用光學(xué)現象、基于光彈性原理基礎上的表面應力儀來(lái)檢驗。

　　2、玻璃表面應力的分布以及光彈性效果

　　平板玻璃的表面，如果忽略大氣壓的話(huà)就是一個(gè)自由的表面，作用于表面成直角的力為零，因此應力只是平行于表面的。3個(gè)存在并相互垂直的主應力，一個(gè)垂直于表面，強度為零。其他兩個(gè)都在玻璃表面（如圖1）

　　平板玻璃

　　圖1平板玻璃的三條主應力線(xiàn)的角度關(guān)系其中一條垂直與表面并且值為零

　　光沿著(zhù)表面進(jìn)入玻璃內部，如果存在應力，玻璃就會(huì )帶有雙折射性，一條振動(dòng)波線(xiàn)垂直于表面，相對應另外一條振動(dòng)波線(xiàn)平行于表面，兩者各自都帶有不同的折射率。（圖2）這兩者的折射率的差叫做雙折射△n雙折射是與光的路線(xiàn)呈直角，與表面平行的應力，表面垂直的應力之間的差成比例的。但是由于兩者的應力之后為零，所以雙折射只同與光的線(xiàn)路成直角方向的表面應力成比例了。比例定數C是根據玻璃的組成來(lái)決定玻璃的性質(zhì)，被稱(chēng)之為光彈性常數。因此就誕生了如下公式雙折射△n=C*表面應力P公式（1）使用穿透光來(lái)進(jìn)行的光彈性實(shí)驗中，通常使用nm/cmkg/cm2來(lái)表示光彈性常數的單位。在使用公式（1）進(jìn)行換算的時(shí)候將nm/cm讀成10-7比較好。比如平板玻璃的光彈性常數大約為2。6（nm/cm）/(kg/cm2)=2。6*10-7(kg/cm2)-1代替kg/cm2也可以用Pa和Mpa來(lái)?yè)Q算成光彈性常數。折射率利用真空中的光速度與玻璃中的光速度的比例，因此用穿透光進(jìn)行光彈性測定的公式也就出來(lái)了，即光路差=C*應力*光經(jīng)過(guò)的長(cháng)度=△n*光經(jīng)過(guò)的長(cháng)度