兰迪机器大讲堂——玻璃的物理钢化方法原理

玻璃中的应力一般分为三类：热应力、结构应力、机械应力。玻璃中由于存在温度差而产生的应力称为热应力，按存在特点分为：暂时应力、永久应力。本文从热应力角度简述玻璃的物理钢化方法原理。

一、暂时应力

玻璃温度低于应变点时处于弹性变形温度范围，当加热或冷却玻璃时，由于温度梯度的存在而产生热应力，当温度梯度消失应力也随之消失。它与热膨胀系数、导热系数、厚度和加热（冷却）速度等有关。

二、永久应力

玻璃温度高于应变点时，从粘弹形状态冷却下来时，由于温度梯度的存在而产生热应力，当温度梯度消失时仍保留在玻璃中的应力称为永久应力，又称为残余应力。物理钢化的原理就是形成永久应力的过程。

三、玻璃物理钢化的原理

玻璃在钢化炉加热炉内按一定升温速度加热到低于软化温度，然后将此玻璃迅速送入冷却装置，用低温高速气流进行淬冷，玻璃外层首先收缩硬化，由于玻璃的导热系数小，这时内部仍处于高温状态，待到玻璃内部叶开始硬化时，已硬化的外层将阻止内层的收缩，从而使先硬化的外层产生压应力，后硬化的内层产生张应力。由于玻璃表面层存在压应力，当外力作用于该表面时，首先必须抵消这部分压应力，这就大大提高玻璃的机械强度，经过这样物理处理的玻璃制品就是钢化玻璃。