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直接性的關聯(lián)。強度分別為1000kg/cm2的玻璃與幾百kg/cm2的玻璃各有各的實用之處。后者被稱為“倍強度玻璃”——比未強化過的玻璃強度大數(shù)倍程度的玻璃，新的JIS也就發(fā)行了。要對表面應力進行管理，就需要利用光學現(xiàn)象、基于光彈性原理基礎上的表面應力儀來檢驗。

　　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就是一個自由的表面，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個存在并相互垂直的主應力，一個垂直于表面，強度為零。其他兩個都在玻璃表面（如圖1）

　　平板玻璃

　　圖1平板玻璃的三條主應力線的角度關系其中一條垂直與表面并且值為零

　　光沿著表面進入玻璃內部，如果存在應力，玻璃就會帶有雙折射性，一條振動波線垂直于表面，相對應另外一條振動波線平行于表面，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路成直角方向的表面應力成比例了。比例定數(shù)C是根據(jù)玻璃的組成來決定玻璃的性質，被稱之為光彈性常數(shù)。因此就誕生了如下公式雙折射△n=C*表面應力P公式（1）使用穿透光來進行的光彈性實驗中，通常使用nm/cmkg/cm2來表示光彈性常數(shù)的單位。在使用公式（1）進行換算的時候將nm/cm讀成10-7比較好。比如平板玻璃的光彈性常數(shù)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來換算成光彈性常數(shù)。折射率利用真空中的光速度與玻璃中的光速度的比例，因此用穿透光進行光彈性測定的公式也就出來了，即光路差=C*應力*光經(jīng)過的長度=△n*光經(jīng)過的長度