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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,其耐熱性能及機械強度有極大的提高.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價極少受到關(guān)注，評價極少和方法也相對落后。天津錦泰特種玻璃科技有限公司通過測試玻璃視鏡鋼化前后的力學性能，結(jié)合其應(yīng)用范圍，提出針對鋼化玻璃視鏡的一種安全性評價方法。
2、實驗

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℃，保溫時間為15min,風機轉(zhuǎn)速為1450r/min，風量為15000m³/h,冷卻時間為15min。

2.2測試方法

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

3、結(jié)果與討論

3.1鋼化對玻璃力學性能的影響

玻璃經(jīng)過鋼化后，前后力學性能對比，可以看出，經(jīng)鋼化處理厚，玻璃的抗彎強度和斷裂韌性都大幅度提高，其中，彎曲強度提高了近2倍，斷裂韌性提高了1倍，分別達到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，當集中應(yīng)力超過玻璃的極限，裂紋便擴展，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展，從而提高玻璃的斷裂韌性和實際強度。

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，運動加劇，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價指標

3.2.1平均強度

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

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