日常生活中,我們常常接觸到各類玻璃制品——手機屏幕、車窗、建筑幕墻、炊具蓋子,甚至是看起來普通的玻璃杯。但你有沒有想過,為什么有些玻璃輕輕一磕就碎,而有些玻璃即便摔到地上也安然無恙?這里面,其實隱藏著一個專業(yè)名詞:表面應(yīng)力。
什么是表面應(yīng)力?
表面應(yīng)力,通俗地說,是玻璃表面“收緊”的那股力。通過物理或化學(xué)的方法(比如鋼化處理或離子交換),可以讓玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,這種壓應(yīng)力能大大提升玻璃的抗裂性和強度。
為什么要有這種壓應(yīng)力?想象一下,你手里拿著一個氣球,表面鼓得緊緊的,稍微一戳可能就破。而如果這個“氣球”表面有一層向內(nèi)“拉”的力量,就能更好地抵抗外部沖擊。這就是玻璃鋼化處理的原理。
表面應(yīng)力強,玻璃就更安全?
是的。尤其在手機、建筑、交通工具等領(lǐng)域,對玻璃的強度要求非常高。表面應(yīng)力不達(dá)標(biāo)的玻璃,不僅容易破裂,而且破裂后可能形成尖銳碎片,增加安全隱患。
舉個例子:你是否遇到過鋼化玻璃炸裂的新聞?其中一部分原因,就是表面應(yīng)力控制不當(dāng)——要么壓應(yīng)力太低,不具備足夠強度;要么分布不均勻,形成內(nèi)應(yīng)力集中點,導(dǎo)致自爆。
怎么知道玻璃有沒有“練過”?
這時候,表面應(yīng)力測試儀就派上用場了。
這是一種用于測量玻璃表面壓應(yīng)力的專業(yè)儀器。常見的檢測方法是利用光學(xué)偏振原理,通過特定波長的光線穿透玻璃,分析因應(yīng)力而發(fā)生的偏振變化,從而計算出玻璃表面的壓應(yīng)力值。
測試過程通常是非破壞性的,幾秒鐘就能得出結(jié)果,廣泛應(yīng)用于手機蓋板玻璃、汽車玻璃、鋼化門窗、廚房玻璃制品等領(lǐng)域的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。
沒用表面應(yīng)力測試儀,有什么后果?
如果生產(chǎn)廠家在出廠前沒有檢測玻璃表面應(yīng)力,可能面臨以下風(fēng)險:
1.批量不合格:整批玻璃強度偏低,容易碎裂,導(dǎo)致客戶投訴甚至召回。
2.安全隱患:建筑用玻璃或交通玻璃強度不足可能導(dǎo)致重大事故。
3.損害品牌信譽:對于產(chǎn)品質(zhì)量要求高的消費電子領(lǐng)域,一塊玻璃炸裂可能引發(fā)公關(guān)危機。
表面應(yīng)力測試,不只是“測”
其實,測試只是第一步。通過表面應(yīng)力數(shù)據(jù),工程師還可以:
優(yōu)化鋼化或離子交換工藝;
評估不同原材料對強度的影響;
分析產(chǎn)品失效的根本原因。
這就是為什么即使在實驗室或質(zhì)檢環(huán)節(jié),也少不了一臺表面應(yīng)力測試儀的身影。
最后
玻璃的強度,往往不是“看上去挺厚”就行了,而是藏在你看不見的“應(yīng)力”之中。真正高質(zhì)量的玻璃制品,背后都有一整套科學(xué)的檢測手段,而表面應(yīng)力測試儀,正是確保安全和性能的“隱形守護(hù)者”。
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