玻璃因其高度的透明性而被廣泛用于各種觀察窗口,隨著玻璃工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,玻璃的性能的不斷開發(fā),玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)大.鋼化玻璃視鏡是一種將浮法玻璃冷加工成型后經(jīng)過鋼化工藝制得的,于未鋼化的玻璃相比,其耐熱性能及機(jī)械強(qiáng)度有極大的提高.具有一定的耐高溫抗高壓性能,廣泛用于一些壓力較低的壓力容器、管道、液位計(jì)和儀器儀表的觀察窗口上.

現(xiàn)在，玻璃的鋼化技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但是作為玻璃視鏡窗口材料，鋼化玻璃視鏡的安全性評(píng)價(jià)極少受到關(guān)注，評(píng)價(jià)極少和方法也相對(duì)落后。天津錦泰特種玻璃科技有限公司通過測(cè)試玻璃視鏡鋼化前后的力學(xué)性能，結(jié)合其應(yīng)用范圍，提出針對(duì)鋼化玻璃視鏡的一種安全性評(píng)價(jià)方法。
2、實(shí)驗(yàn)

2.1鋼化玻璃視鏡的制備

以天津錦泰特種玻璃科技有限公司生產(chǎn)的鋼化玻璃視鏡為基礎(chǔ)，該玻璃的轉(zhuǎn)變溫度為（550±20）℃,9.5×10^-7/℃。采用物理鋼化法進(jìn)行鋼化，鋼化的玻璃視鏡樣品尺寸為100mm×100mm×15mm，加熱溫度為680℃，保溫時(shí)間為15min,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min，風(fēng)量為15000m³/h,冷卻時(shí)間為15min。

2.2測(cè)試方法

利用三點(diǎn)彎曲方法測(cè)量鋼化前后的玻璃的彎曲強(qiáng)度，采用顯微鏡壓痕技術(shù)測(cè)量其維氏硬度和斷裂韌性，利用聲共振法測(cè)量玻璃在鋼化前后的動(dòng)態(tài)彈性模量、剪切模量和泊松比。

3、結(jié)果與討論

3.1鋼化對(duì)玻璃力學(xué)性能的影響

玻璃經(jīng)過鋼化后，前后力學(xué)性能對(duì)比，可以看出，經(jīng)鋼化處理厚，玻璃的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性都大幅度提高，其中，彎曲強(qiáng)度提高了近2倍，斷裂韌性提高了1倍，分別達(dá)到110.85Mpa和1.524Mpa·m^1/2，彈性模量和維氏硬度略有下降，下降比列分別是4.3%和7.7%。

鋼化錢玻璃表面存在大量微裂紋，在外加載荷作用下，處于張應(yīng)力區(qū)的表面微裂紋在其尖端產(chǎn)生很大的集中應(yīng)力，當(dāng)集中應(yīng)力超過玻璃的極限，裂紋便擴(kuò)展，玻璃發(fā)生脆性斷裂。經(jīng)過鋼化處理厚，玻璃表面預(yù)先形成了一定厚度的壓應(yīng)力層，部分抵消了裂紋尖端的張應(yīng)力集中，阻止了玻璃表面裂紋的擴(kuò)展，從而提高玻璃的斷裂韌性和實(shí)際強(qiáng)度。

在鋼化過程中，玻璃首選被加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上，離子離開平衡位置，運(yùn)動(dòng)加劇，隨著玻璃表面的急劇冷卻，表面離子來不及回到鋼化前的位置而被“凍結(jié)”，從而使得玻璃表面離子間距增大，離子間作用力減小，從而引起玻璃的彈性模量及維氏硬度略有下降。

3.2鋼化玻璃視鏡安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.2.1平均強(qiáng)度

鋼化技術(shù)的發(fā)明最初是以提高玻璃強(qiáng)度為目的，通過鋼化，玻璃的強(qiáng)度提高2~4倍。因此，起初人們通常以鋼化玻璃的平均強(qiáng)度來表征其安全性。（平均強(qiáng)度越大，玻璃的承載能力越強(qiáng)，安全性越高。）

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