要弄清鋼化玻璃的應(yīng)力值,首先要知道什么是“應(yīng)力”,它解釋為:材料發(fā)生形變時內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力,物體由于外因(受力、濕度變化等)而變形時,在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力,以抵抗這種外因的作用,并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。那么有了這個定義的解釋,鋼化玻璃應(yīng)力值就是指它的數(shù)據(jù)指標(biāo)!
應(yīng)力會隨著外力的增加而增長,對于某一種材料,應(yīng)力的增長是有限度的,超過這一限度,材料就要破壞。對某種材料來說,應(yīng)力可能達(dá)到的這個限度稱為該種材料的極限應(yīng)力。極限應(yīng)力值要通過材料的力學(xué)試驗(yàn)來測定。將測定的極限應(yīng)力作適當(dāng)降低,規(guī)定出材料能安全工作的應(yīng)力最大值,這就是許用應(yīng)力。材料要想安全使用,在使用時其內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)低于它的極限應(yīng)力,否則材料就會在使用時發(fā)生破壞。
鋼化玻璃其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃,為提高玻璃的強(qiáng)度,通常使用玻璃鋼化爐加工,在玻璃表面形成壓應(yīng)力,玻璃承受外力時首先抵消表層應(yīng)力,從而提高了承載能力,增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性,寒暑性,沖擊性等。 鋼化玻璃中應(yīng)力的分布是鋼化玻璃的兩個表面為壓應(yīng)力,板芯層處于張應(yīng)力,在玻璃厚度上應(yīng)力分布類似拋物線。玻璃厚度的中央是拋物線的頂點(diǎn),即張應(yīng)力最大處;兩側(cè)接近玻璃兩表面處是壓應(yīng)力;零應(yīng)力面大約位于厚度的1/3處。通過分析鋼化急冷的物理過程,可知鋼化玻璃表面張力和內(nèi)部的最大張應(yīng)力在數(shù)值上有粗略的比例關(guān)系,即張應(yīng)力是壓應(yīng)力的1/2~1/3.國內(nèi)廠家一般將鋼化玻璃表面張力設(shè)定在100MPa左右,實(shí)際情況可能更高一些。鋼化玻璃自身的張應(yīng)力約為32MPa~46MPa,玻璃的抗張強(qiáng)度是59MPa~62MPa,只要硫化鎳膨脹產(chǎn)生的張力在30MPa,則足以引發(fā)自爆。若降低其表面應(yīng)力,相應(yīng)地會降低鋼化玻璃本身自有的張應(yīng)力,從而有助于減少自爆的發(fā)生。