鋼化玻璃應(yīng)力斑的成因分析及控制

【中玻網(wǎng)】分析了鋼化玻璃產(chǎn)生應(yīng)力斑的原理，論述了鋼化玻璃生產(chǎn)過程中導(dǎo)致應(yīng)力斑產(chǎn)生的工藝原因，介紹了影響應(yīng)力斑視覺效果觀察入射角、玻璃厚度等非玻璃本身因素。
　　
　　當(dāng)人們?cè)谀撤N照明條件下，以一定的距離和角度觀察鋼化玻璃時(shí)，在鋼化玻璃表面會(huì)看一些分布不十分規(guī)則的帶有顏色的斑紋，這種帶顏色的斑紋即我們通常所說的“應(yīng)力斑”，應(yīng)力斑的存在雖然不影響玻璃的反射效果(沒有反射失真)，也不影響玻璃的透射效果(不會(huì)影響分辨率，也不會(huì)產(chǎn)生光學(xué)變形)。它是所有鋼化玻璃都具有的一個(gè)光學(xué)特性，不是鋼化玻璃的質(zhì)量問題或質(zhì)量缺點(diǎn)，但鋼化玻璃作為安全玻璃應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們對(duì)玻璃的外觀效果要求越來(lái)越高，特別是作為大面積幕墻應(yīng)用時(shí)鋼化玻璃應(yīng)力斑的存在會(huì)給玻璃的外觀帶來(lái)不利影響，甚至影響到建筑物的整體美觀效果，所以人們對(duì)應(yīng)力斑的關(guān)注越來(lái)越強(qiáng)烈。

    1應(yīng)力斑產(chǎn)生的原因
　　
　　所有透明材料都可以劃分為各向同性材料和各項(xiàng)異性材料。當(dāng)光線通過各向同性材料時(shí)，光的速度在所有方向都一樣，出射光與入射光沒有變化，退火良好的玻璃就屬于各向同性材料。當(dāng)光線通過各項(xiàng)異性材料時(shí)，入射光分成兩種以不同的速度且具有不同的路程的射線，出射光與入射光發(fā)生變化，退火不良的玻璃包括鋼化玻璃就屬于各向異性材料。作為各項(xiàng)異性材料的鋼化玻璃，產(chǎn)生應(yīng)力斑的現(xiàn)象可以用光彈原理進(jìn)行解釋：當(dāng)一束偏振光通過鋼化玻璃時(shí)由于玻璃內(nèi)部存在著較久應(yīng)力(鋼化應(yīng)力)，這束光會(huì)分解為兩束傳播速度不同的偏振光，即快光和慢光，又稱雙折射現(xiàn)象。當(dāng)某一點(diǎn)形成的兩束光與在另外某一點(diǎn)形成的光束相交時(shí)，由于光傳播速度的不同在光束相交點(diǎn)存在著相位差，這一點(diǎn)上兩束光就會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，當(dāng)兩束光振幅方向相同時(shí)，光強(qiáng)加強(qiáng)，產(chǎn)生亮視場(chǎng)，即亮斑；當(dāng)光振幅方向相反時(shí)，光強(qiáng)減弱，產(chǎn)生暗視場(chǎng)，即暗斑。只要在鋼化玻璃的平面方向上存在應(yīng)力分布不均勻就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力斑。
　　
　　此外玻璃表面的反射作用使反射光和透射均發(fā)生一定的偏振效果，進(jìn)入玻璃內(nèi)部的光實(shí)際上是帶有偏振效果的光，這就是為什么會(huì)看到明暗相間的條紋或斑紋的道理。
　　
　　2鋼化玻璃產(chǎn)生應(yīng)力斑的工藝因素
　　
　　2．1加熱因素
　　
　　玻璃在進(jìn)行淬火前平面方向上存在加熱不均。加熱不均的玻璃在進(jìn)行淬火冷卻后，溫度高的區(qū)域?qū)a(chǎn)生壓應(yīng)力較小、溫度低的區(qū)域?qū)a(chǎn)生壓應(yīng)力非常大，加熱不均會(huì)使玻璃表面上產(chǎn)生分布不均的壓應(yīng)力。導(dǎo)致加熱不均的因素主要有加熱器的功率存在差異，加熱功率大的區(qū)域溫度高，加熱功率小的區(qū)域溫度低；加熱器故障不能正常加熱；溫度傳感器失靈或校準(zhǔn)不準(zhǔn)確；溫度設(shè)定不合理，爐體的邊部有較多散熱，溫度設(shè)定應(yīng)略高于中部，玻璃中間吸熱多于邊部，中間相對(duì)邊部溫度略高，這些因素為在設(shè)定中如未加體現(xiàn)將導(dǎo)致加熱不均；玻璃碼放不合理，由于輥道為熱的不良導(dǎo)體，如反復(fù)使用某一區(qū)域會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域溫度降低而未放玻璃的區(qū)域，該區(qū)域溫度相對(duì)較高，下一批玻璃在此區(qū)域加熱時(shí)溫度相對(duì)較高；加熱爐密封不良，出現(xiàn)局部散熱較多致使溫度不均等。