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钢化玻璃应力斑的成因分析及控制


  分析了钢化玻璃产生应力斑的原理,论述了钢化玻璃生产过程中导致应力斑产生的工艺原因,介绍了影响应力斑视觉效果观察入射角、玻璃厚度等非玻璃本身因素。
  当人们在某种照明条件下,以一定的距离和角度观察钢化玻璃时,在钢化玻璃表面会看一些分布不十分规则的带有颜色的斑纹,这种带颜色的斑纹即我们通常所说的“应力斑”,应力斑的存在虽然不影响玻璃的反射效果(没有反射失真),也不影响玻璃的透射效果(不会影响分辨率,也不会产生光学变形)。它是所有钢化玻璃都具有的一个光学特性,不是钢化玻璃的质量问题或质量缺陷,但钢化玻璃作为安全玻璃应用越来越广泛,人们对玻璃的外观效果要求越来越高,特别是作为大面积幕墙应用时钢化玻璃应力斑的存在会给玻璃的外观带来不利影响,甚至影响到建筑物的整体美观效果,所以人们对应力斑的关注越来越强烈。
应力斑产生的原因
  所有透明材料都可以划分为各向同性材料和各项异性材料。当光线通过各向同性材料时,光的速度在所有方向都一样,出射光与入射光没有变化,退火良好的玻璃就属于各向同性材料。当光线通过各项异性材料时,入射光分成两种以不同的速度且具有不同的路程的射线,出射光与入射光发生变化,退火不良的玻璃包括钢化玻璃就属于各向异性材料。作为各项异性材料的钢化玻璃,产生应力斑的现象可以用光弹原理进行解释:当一束偏振光通过钢化玻璃时由于玻璃内部存在着永久应力(钢化应力),这束光会分解为两束传播速度不同的偏振光,即快光和慢光,又称双折射现象。当某一点形成的两束光与在另外某一点形成的光束相交时,由于光传播速度的不同在光束相交点存在着相位差,这一点上两束光就会产生干涉现象,当两束光振幅方向相同时,光强加强,产生亮视场,即亮斑;当光振幅方向相反时,光强减弱,产生暗视场,即暗斑。只要在钢化玻璃的平面方向上存在应力分布不均匀就会产生应力斑。
  此外玻璃表面的反射作用使反射光和透射均发生一定的偏振效果,进入玻璃内部的光实际上是带有偏振效果的光,这就是为什么会看到明暗相间的条纹或斑纹的道理。
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