鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,通常使用熱處理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了玻璃的承載能力。鋼化處理後玻璃表面形成均勻壓應力,而內部則形成張應力,使玻璃的抗彎和抗衝擊強度得以提高,其強度約是普通退火玻璃的四倍以上。已鋼化處理好的鋼化玻璃,不能再作任何切割、磨削等加工或受破損,否則就會因破壞均勻壓應力平衡而“粉身碎骨”。
由於玻璃原材質的內部缺陷(含有雜質、表面出現劃痕等)或者熱處理過程的不均勻,造成鋼化玻璃內部應力不均勻,區域性應力集中,在外界環境的輕微影響下(如氣溫變化),有可能出現無直接機械外力作用下發生的自動性炸裂,這叫做鋼化玻璃的自爆。這種自爆是無法完全避免的,根據行業經驗,普通鋼化玻璃的自爆率在1~3‰左右。
有些人可能不瞭解應力的概念,那就打個不太確切但是非常形象的比喻:鋼化玻璃就好像吹足了氣的氣球——氣球裡只有一點點氣時,那層橡膠模很軟的,幾乎不能承受什麼外力,輕輕一戳就癟了;吹滿氣以後,要用力戳才會凹進去,充氣越多這種抵抗力越大。這就是鋼化玻璃能夠抵抗較強外力的原理,張緊的橡膠模就相當於玻璃表面的壓應力,而內部充滿的空氣就相當於玻璃內部的張應力。充滿氣的氣球獲得外力抵抗能力的同時,也增加了爆炸的危險性,如果氣球表面有細小的傷痕,很可能就在沒人戳它的某一時刻自己爆了,這就相當於鋼化玻璃的自爆。
強度,籠統地來說是材料抵抗塑性形變和斷裂的能力,其一般用應力來表示,根據應力的情況以及判據的不同分為:屈服強度(也就是使材料由彈性形變過度到塑性形變的臨界強度,有理論值,但實際測量的離散性非常大,並且有區間)、抗拉強度(由均勻塑性形變變成非均勻屬性形變的臨界強度,在金屬材料中往往伴隨頸縮,同樣離散性也非常大)、抗壓強度等,一般判斷材料的強度效能的往往用屈服強度和抗拉強度。而強度尤其要和彈性模量區別開來,彈性模量是指單位應變下應力的大小也就是σ=Εε,且往往僅適用於拉伸試驗,他反應的是彈性形變階段內,形變的難易程度,但是他在物理意義上並沒有規範彈性形變的極限。
而硬度,是指材料抵抗外物壓入其表面的能力,和強度不同,他是不同的物理量,但又和強度相關,強度越強,硬度往往也越大。而根據測量方法的不同,硬度分為劃痕硬度、回跳硬度和壓入硬度,劃痕硬度方法粗略,不能測量準確值,只能測量相對硬度的大小;而壓入硬度主要分為布、洛、維這三種氏硬度,他們三個的單位都不相同,而且根據壓頭的種類不同,之間也沒有多少可比性。
至於韌性,它是從能量的角度去規定的物理量,是表現材料吸收形變能量和塑性變形能力的物理量,他根據情況又分為斷裂韌性和,簡單來說,斷裂韌性是材料在理想狀態先本身的物理屬性,是材料抵抗裂紋失穩擴充套件的能力,其幾乎無法測量,而通常用斷裂前所吸收的功作為表示。而則是表示材料在衝擊載荷(也可認為是動載荷)下吸收功的能力。
韌性和強度是天平上的兩個端點,韌性好的材料往往強度一般,例如橡膠,而強度高的材料往往韌性不好,例如玻璃。這也是為什麼玻璃強度這麼高,卻無法取代鋼鐵,好的材料是要有好的韌性和強度的配合。
鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,通常使用熱處理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了玻璃的承載能力。鋼化處理後玻璃表面形成均勻壓應力,而內部則形成張應力,使玻璃的抗彎和抗衝擊強度得以提高,其強度約是普通退火玻璃的四倍以上。已鋼化處理好的鋼化玻璃,不能再作任何切割、磨削等加工或受破損,否則就會因破壞均勻壓應力平衡而“粉身碎骨”。
由於玻璃原材質的內部缺陷(含有雜質、表面出現劃痕等)或者熱處理過程的不均勻,造成鋼化玻璃內部應力不均勻,區域性應力集中,在外界環境的輕微影響下(如氣溫變化),有可能出現無直接機械外力作用下發生的自動性炸裂,這叫做鋼化玻璃的自爆。這種自爆是無法完全避免的,根據行業經驗,普通鋼化玻璃的自爆率在1~3‰左右。
有些人可能不瞭解應力的概念,那就打個不太確切但是非常形象的比喻:鋼化玻璃就好像吹足了氣的氣球——氣球裡只有一點點氣時,那層橡膠模很軟的,幾乎不能承受什麼外力,輕輕一戳就癟了;吹滿氣以後,要用力戳才會凹進去,充氣越多這種抵抗力越大。這就是鋼化玻璃能夠抵抗較強外力的原理,張緊的橡膠模就相當於玻璃表面的壓應力,而內部充滿的空氣就相當於玻璃內部的張應力。充滿氣的氣球獲得外力抵抗能力的同時,也增加了爆炸的危險性,如果氣球表面有細小的傷痕,很可能就在沒人戳它的某一時刻自己爆了,這就相當於鋼化玻璃的自爆。
強度,籠統地來說是材料抵抗塑性形變和斷裂的能力,其一般用應力來表示,根據應力的情況以及判據的不同分為:屈服強度(也就是使材料由彈性形變過度到塑性形變的臨界強度,有理論值,但實際測量的離散性非常大,並且有區間)、抗拉強度(由均勻塑性形變變成非均勻屬性形變的臨界強度,在金屬材料中往往伴隨頸縮,同樣離散性也非常大)、抗壓強度等,一般判斷材料的強度效能的往往用屈服強度和抗拉強度。而強度尤其要和彈性模量區別開來,彈性模量是指單位應變下應力的大小也就是σ=Εε,且往往僅適用於拉伸試驗,他反應的是彈性形變階段內,形變的難易程度,但是他在物理意義上並沒有規範彈性形變的極限。
而硬度,是指材料抵抗外物壓入其表面的能力,和強度不同,他是不同的物理量,但又和強度相關,強度越強,硬度往往也越大。而根據測量方法的不同,硬度分為劃痕硬度、回跳硬度和壓入硬度,劃痕硬度方法粗略,不能測量準確值,只能測量相對硬度的大小;而壓入硬度主要分為布、洛、維這三種氏硬度,他們三個的單位都不相同,而且根據壓頭的種類不同,之間也沒有多少可比性。
至於韌性,它是從能量的角度去規定的物理量,是表現材料吸收形變能量和塑性變形能力的物理量,他根據情況又分為斷裂韌性和,簡單來說,斷裂韌性是材料在理想狀態先本身的物理屬性,是材料抵抗裂紋失穩擴充套件的能力,其幾乎無法測量,而通常用斷裂前所吸收的功作為表示。而則是表示材料在衝擊載荷(也可認為是動載荷)下吸收功的能力。
韌性和強度是天平上的兩個端點,韌性好的材料往往強度一般,例如橡膠,而強度高的材料往往韌性不好,例如玻璃。這也是為什麼玻璃強度這麼高,卻無法取代鋼鐵,好的材料是要有好的韌性和強度的配合。