日常生活中，玻璃幾乎無處不在：手機屏幕、汽車擋風玻璃、建筑幕墻、家用餐具……但你有沒有想過，為何有些玻璃抗摔耐磨，有些卻一摔就碎?背后一個重要的物理現象就是——玻璃表面應力。

一、玻璃為什么會有“表面應力”？

玻璃表面應力，簡單來說，是一種存在于玻璃表層的殘余應力，主要來自制造或處理過程中玻璃內部原子結構的變化。常見的處理方式有物理鋼化和化學鋼化。

以物理鋼化為例：

玻璃加熱到軟化溫度后迅速用冷風冷卻，表面比內部冷得更快，因此表層收縮更早，內部卻仍保持膨脹趨勢。這就導致表層形成“壓應力”，內部則形成“張應力”。

結果就是——玻璃表面像被“壓緊”了一樣，變得更難被劃傷或裂開。

二、壓應力和張應力有何作用？

壓應力：這是玻璃表面的保護層，就像是給玻璃穿了一層“隱形盔甲”，能抵擋日常磕碰、劃痕，延緩裂紋擴展。

張應力：存在于玻璃內部，雖然“看不見”，但在玻璃受力過大或邊緣受損時，會導致玻璃瞬間破裂，變成小顆粒狀的碎片(這其實也是一種安全設計)。

所以，表面壓應力越高，玻璃越堅固;但也必須控制好平衡，否則內部張應力過強，會埋下“自爆”的隱患。

三、玻璃表面應力怎么測量？

常用的測量方法有：

偏振光法：利用光在不同應力狀態下的偏折差異進行檢測;

表面應力儀：專門用于測量鋼化玻璃表面的壓應力值，常用于質檢環節。

這些方法可以幫助確認玻璃是否達到安全標準，是否真正“鋼化”，避免以次充好。

四、玻璃表面應力的實際應用

了解表面應力的意義，不只是科研范疇，它與我們的日常安全息息相關：

手機屏幕：強化玻璃的表面應力高，抗摔抗劃，能延長使用壽命。

汽車玻璃：前擋風玻璃通常是夾層玻璃，側窗則是鋼化玻璃，靠的就是表面應力提升抗沖擊性。

建筑幕墻：高層建筑使用的鋼化玻璃若無合格表面應力，會帶來重大安全隱患。

家用玻璃器皿：比如鋼化玻璃鍋蓋、玻璃杯，也是通過控制表面應力提高耐熱和抗爆裂性能。

五、總結一句話

玻璃表面應力，就是玻璃堅固與否、安全與否的關鍵幕后力量。

它通過在玻璃表層施加壓應力，提高抗沖擊能力、延緩裂紋擴展，是現代玻璃科技不可或缺的一環。