鋼化度及其控制

  什么是鋼化度?鋼化度如何控制和測(cè)量呢?關(guān)于這一問題闡明的最重要一點(diǎn)，就是鋼
化的均勻性比鋼化度重要。如果在制品的任何一點(diǎn)上留下唯一的一個(gè)缺點(diǎn)，對(duì)制品的其余
部分強(qiáng)烈鋼化只能是加速裂縫的爆裂。玻璃制品抗機(jī)械破裂和熱破裂的最后能力通常是由
最薄弱環(huán)節(jié)來決定的。這就是過去在鋼化過程中強(qiáng)調(diào)制品的設(shè)計(jì)及其處理的原因。

  通過選擇適當(dāng)?shù)捏E冷強(qiáng)度和驟冷方法，可以根據(jù)需要調(diào)整鋼化度，這一調(diào)整范圍可以
從強(qiáng)度稍有增加的輕度鋼化直到強(qiáng)度增加較大的強(qiáng)烈鋼化。玻璃驟冷時(shí)，鋼化度與表面的
最后伸張景成正比。驟冷時(shí)，玻璃表面溫度將決定玻璃的抗張強(qiáng)度，采用空氣鋼化時(shí)，如
果氣流相當(dāng)緩和不會(huì)產(chǎn)生冷卻微裂紋，加熱越小，達(dá)到最后鋼化越慢。但是，一般來說，
玻璃表面必須加熱到足夠高的溫度才能伸張，而冷卻速度則決定總的伸張或鋼化度。采用
液體鋼化時(shí)，冷卻液的性質(zhì)和溫度實(shí)際上直接決定最后鋼化度。

用偏光儀分析，讓光程與一塊已經(jīng)過理想和均勻鋼化的大玻璃板的表面垂直。分析完全
表明，無論鋼化度如何，顏色不變化。在這一試驗(yàn)中，偏光儀中產(chǎn)生的所有顏色是由于鋼
化不均或邊緣效應(yīng)(形狀因素)引起的。如果兩塊一定形狀的玻璃用完全相同的方法鋼
化，只是鋼化度不同，那么，偏振光圖案會(huì)極為相似。的確，上文所述的因形狀和鋼化的
均勻性產(chǎn)生的實(shí)際看到的顏色會(huì)由于鋼化度提高而擴(kuò)大，但玻璃的偏振光圖案實(shí)際上完全
可解釋為是制品的鋼化分布和形狀效應(yīng)。偏光儀是測(cè)定鋼化均勻性的理想控制儀器，但對(duì)
于測(cè)定鋼化度卻沒有什么用。

  玻璃可以鋼化到在破裂時(shí)不明顯影響碎片的數(shù)量和形狀的限度。鋼化度高，玻璃破裂
時(shí)形成“小方塊”。這里舉一個(gè)測(cè)定鋼化度的很好實(shí)例，在玻璃中鉆一個(gè)孔或不增加過大的
能量就使其破裂。玻璃破裂釋放出因鋼化而約束在玻璃中的應(yīng)變能，應(yīng)變能的量與鋼化度
成正比，而量的大小體現(xiàn)在碎片的大小上。鋼化度越高，碎片越小。在玻璃已鋼化到“小
方塊"程度的情況下，對(duì)不同的鋼化，不管是偶然的鋼化，還是人為的鋼化，都能通過分
析碎片的粒度分布進(jìn)行研究。

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