玻璃应力的测定.
玻璃应力仪原理
玻璃应力仪原理
玻璃应力仪是一种用于测量玻璃内部应力的仪器。
其原理基于光学折
射和双折射现象。
首先，将被测玻璃样品放置在玻璃应力仪的工作台上。
然后，通过一
个光源发出的光线经过一系列透镜和偏振片后，射向样品表面。
当光
线穿过玻璃时，它会发生折射和双折射现象。
这些现象会导致光线的
振动方向发生变化，并且在样品内部形成一个复杂的干涉图案。
接下来，通过移动一个检测器来扫描干涉图案，并记录下每个点处的
干涉条纹数。
这些数据可以被用来计算出每个点处的相位差异，从而
得到样品内部应力分布情况。
具体地说，当光线穿过受压应力区域时，其传播速度会变慢，并且振
动方向也会发生改变。
相反地，当光线穿过拉伸应力区域时，则传播
速度加快，并且振动方向也会有所变化。
因此，在不同位置处记录下
的干涉条纹数就可以反映出样品内部应力的大小和方向。
总之，玻璃应力仪通过光学干涉原理，利用光线在玻璃中的传播速度
和振动方向变化来测量玻璃内部应力。
该仪器具有高精度、高分辨率、非接触式等优点，被广泛应用于玻璃制造、加工和质量控制等领域。
钢化玻璃表面应力和钢化层深度测试方法
钢化玻璃表面应力和钢化层深度计算方法1）.调整测试仪，直到能够看到清晰的干涉条纹，并且视野内的上半部和下半部均有清晰条纹出现。
2）.从显微镜镜头，分别读取干涉线A1、B1、C1和A2、B2、C2的位置，其中C1、C2位于明亮和黑暗区域的交界，如下图所示；在比例尺上的每个刻度代表0.1mm，在刻度盘上的每个刻度代表0.01mm，在视野内，A1、A2距离较远，B1、B2则在相邻位置，C1、C2则大概在同一位置，注意干涉带有可能叠加在C1、C2干涉线上3）.Y1、Y2线为于A1、A2线的左边，它们距离A1、A2的距离分别等于A1和B1之间，A2、和B2之间距离的90％。
※表面应力值P（MPa）＝K2×(Y1-Y2)其中K1:0.00078 (仪器灵敏度常数)C:材料光弹性常熟（nm/cm）/（MPa）K2:K1/C(MPa)/(mm)钢化层厚度计算：※表面应力层厚度（um）＝0.26×N/√（no-ns）其中N:显微镜视野的下半部，A1和C1之间的干涉条纹数。
no：玻璃表面折射率ns：玻璃内部折射率no-ns＝K1×（Y1-C1）一般浮法玻璃光弹性系数 C为：26.5计算举例：A1读数为：5.18㎜A2读数为：4.37㎜ B1读数为：4.26㎜ B2读数为：3.95㎜C1读数为：2.56㎜C2读数为：2.56㎜ N＝8.5条Y1位置：(A1－B1)×0.9＋A1＝Y1→(5.18－4.26) ×0.9＋5.18＝6.01Y2位置：(A2－B2)×0.9＋A2＝Y2→(4.37－3.95) ×0.9＋4.37＝4.75C:试样光弹性常数＝26.5（nm/cm）/（MPa）K2＝0.00078÷26.5＝294 (MPa) /（mm）※表面应力（MPa）＝K2 × Y1Y2 (mm) ＝294 × (6.01－4.75)＝294 × 1.26 ＝370.44（MPa）N O－N S＝0.00078 × (Y1－C1)＝0.00078 × (6.01-2.56) ＝0.00269（mm）※应力层厚度(μm)＝0.265 × N÷√(N O－N S)＝0.265 × 8.5 ÷√0.00269＝0.265 × 8.5 ÷0.0519＝43.4 (μm)。
玻璃应力值标准
玻璃应力值标准导言玻璃作为一种常见的建筑和工业材料，在各种应用场景中扮演着重要的角色。
然而，由于其特殊的物理性质，玻璃内部往往存在着应力值。
本文将介绍玻璃应力值的概念、产生原因以及相关的标准。
玻璃应力值概述玻璃应力值是指玻璃内部存在的应力值。
玻璃制品制备过程中，由于温度变化，玻璃会快速冷却，从而导致玻璃内部出现不均匀的应力分布。
这些应力值可能会对玻璃性能产生重大影响，例如降低强度、影响透明度等。
玻璃应力值产生原因玻璃应力值的产生原因主要有以下几个方面：1. 制备过程中的温度变化玻璃制备过程中涉及到高温加热和急速冷却，这种温度变化会导致玻璃内部出现应力分布不均匀的情况。
2. 结构不均匀性玻璃材料本身的结构不均匀性也是导致应力值产生的原因。
玻璃内部的不均匀结构会使应力分布不平衡。
3. 成型和制备工艺玻璃制备过程中的成型和制备工艺也会对玻璃内部的应力值产生影响。
不同的工艺可能会导致不同的应力分布情况。
相关标准为了确保玻璃制品的质量和安全性，国际上制定了一系列的玻璃应力值标准。
以下是一些常见的标准：1. ISO 1288ISO 1288是国际标准化组织发布的玻璃和玻璃制品的应力标准。
该标准主要描述了应力的测量方法和分级标准。
2. ASTM C336ASTM C336是美国材料和试验协会制定的玻璃弯曲应力的标准方法。
该标准针对不同类型的玻璃制品制定了测试方法和标准。
3. JIS R1601JIS R1601是日本工业标准制定的玻璃应力值标准。
该标准规定了钢化玻璃的最大表面应力限制，以确保安全性。
4. GB 15763GB 15763是中国国家标准化管理委员会发布的玻璃表面应力的测量方法标准。
该标准描述了不同玻璃类型的应力测量方法。
玻璃应力值的影响因素玻璃应力值的大小和分布可受到多种因素的影响。
以下是一些常见的影响因素：1. 玻璃类型不同类型的玻璃，如钢化玻璃、夹层玻璃等，其应力值分布和大小可能会有所不同。
玻璃内应力和退火温度测定
X射线衍射法利用X射线在玻璃表面反射和折射的物理现象，当X射线穿过玻璃时，会受到玻璃内部结构的影响， 产生衍射和干涉现象。通过测量衍射和干涉后的X射线角度，可以计算出玻璃的内应力分布。该方法具有较高的 精度和可靠性，适用于各种类型的玻璃材料。
双折射法
总结词
双折射法利用玻璃在不同方向上具有不同的折射率特性，通过测量光在玻璃中传播的速度和方向变化 ，推算出玻璃的内应力分布。
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04
高温操作
实验过程中涉及高温操作，需 佩戴防护眼镜和实验服，避免
烫伤。
防止玻璃破裂
在加热和冷却过程中要缓慢进 行，避免玻璃样品突然受热或
冷却而破裂。
保持恒温炉清洁
实验结束后，应及时清理恒温 炉内的残留物，确保下次实验
的准确性。
样品选择
应选择无色、透明、均匀的玻 璃样品，以确保实验结果的准
确性。
高实验精度等。
实验条件控制
建议在实验过程中。
扩展应用领域
根据实验结果，探讨退火温度测定 在玻璃制品生产、加工等领域的应 用前景。
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将本次实验结果与相关文献或前 人实验结果进行对比，分析差异 及原因。
结果讨论
根据实验结果，讨论退火温度对 玻璃内应力的影响机制，以及可 能的应用前景。
结论总结
总结实验结果，明确退火温度与 玻璃内应力的关系，为实际应用 提供理论依据。
对实验的改进与建议
实验方法优化
针对本次实验的不足之处，提出 改进措施，如改进测温方法、提
3. 测量热膨胀系数
在显微镜下观察样品，记录不同 温度下的长度变化，计算热膨胀 系数。
4. 推算退火温度
强化玻璃的表面应力测定
热强化浮法玻璃的表面应力测定（物理钢化玻璃）翻译和整理：苏州精创光学仪器有限公司尚修鑫刘文钰著作人：岸井贯1热强化玻璃以及表面应力以平板玻璃做素材的热强化（也叫风冷强化、物理强化）玻璃的用途以及性能比较多样化。
因此它的品质管理也就相应的变得比较重要了。
特别是表面的应力与强度有着直接性的关联。
强度分别为1000kg/cm2的玻璃与几百kg/cm2的玻璃各有各的实用之处。
后者被称为“倍强度玻璃”——比未强化过的玻璃强度大数倍程度的玻璃，新的JIS也就发行了。
要对表面应力进行管理，就需要利用光学现象、基于光弹性原理基础上的表面应力仪来检测。
2 玻璃表面应力的分布以及光弹性效果平板玻璃的表面，如果忽略大气压的话就是一个自由的表面，作用于表面成直角的力为零，因此应力只是平行于表面的。
3个存在并相互垂直的主应力，一个垂直于表面，强度为零。
其他两个都在玻璃表面（如图1）平板玻璃图1 平板玻璃的三条主应力线的角度关系其中一条垂直与表面并且绝对值为零光沿着表面进入玻璃内部，如果存在应力，玻璃就会带有双折射性，一条振动波线垂直于表面，相对应另外一条振动波线平行于表面，两者各自都带有不同的折射率。
（图2）图2 传播到玻璃表面的光垂直于表面的振动波A与平行于表面的振动波B这两者的折射率的差叫做双折射△n双折射是与光的路线呈直角，与表面平行的应力，表面垂直的应力之间的差成比例的。
但是由于两者的应力之后为零，所以双折射只同与光的线路成直角方向的表面应力成比例了。
比例定数C是根据玻璃的组成来决定玻璃的性质，被称之为光弹性常数。
因此就诞生了如下公式双折射△n=C*表面应力P 公式（1）使用穿透光来进行的光弹性实验中，通常使用nm/cm kg/cm2来表示光弹性常数的单位。
在使用公式（1）进行换算的时候将nm/cm读成10-7比较好。
比如平板玻璃的光弹性常数大约为2.6（nm/cm）/(kg/cm2)=2.6*10-7(kg/cm2)-1代替kg/cm2 也可以用Pa和Mpa来换算成光弹性常数。
玻璃内应力检验记录
玻璃内应力检验记录一、引言玻璃内应力检验是对玻璃制品进行质量评估的重要手段。
在制造过程中，玻璃内部可能会产生应力，这些应力可能会导致玻璃破裂或变形，从而影响产品的使用寿命和安全性。
因此，对玻璃内应力进行检验和控制至关重要。
二、实验目的本次实验的目的是通过对玻璃内应力的检验，评估玻璃制品的质量和可靠性。
通过分析检验结果，了解玻璃在生产过程中可能产生的应力情况，为制造过程的改进提供依据。
三、实验步骤1. 选取代表性的玻璃样品，并进行必要的准备工作，如清洗和磨削。
2. 使用内应力检测仪器对玻璃样品进行测试。
该仪器能够测量玻璃内部的应力分布情况，并生成相应的检验记录。
3. 根据实验结果，分析玻璃样品的应力分布情况，并进行相应的数据处理和统计。
4. 根据分析结果，评估玻璃样品的质量和可靠性，并提出相应的建议和改进措施。
四、实验结果经过实验测试和数据处理，得到了玻璃内应力的检验记录。
根据记录，可以看出玻璃样品在制造过程中存在一定的内应力，但整体分布较为均匀。
没有出现明显的局部高应力区域，说明该批次的玻璃制品质量较好。
五、分析与讨论根据检验记录和实验结果，我们可以得出以下结论：1. 玻璃制品在制造过程中普遍存在一定的内应力，这是由于制造工艺和材料性质等因素导致的。
2. 玻璃内应力的分布对产品的质量和可靠性具有重要影响。
过高的内应力可能导致玻璃破裂或变形，降低产品的使用寿命。
3. 通过对玻璃内应力的检验和分析，可以评估产品的质量和可靠性，并为制造过程的改进提供依据。
六、结论通过对玻璃内应力的检验和分析，我们得出了以下结论：1. 本次实验的玻璃样品内应力分布较为均匀，没有出现明显的局部高应力区域。
2. 该批次的玻璃制品质量较好，具有较高的可靠性和使用寿命。
七、改进措施根据实验结果，我们提出以下改进措施：1. 在制造过程中，加强对玻璃制品的质量控制，尽量减少内应力的产生。
2. 定期进行玻璃内应力的检验，及时发现和解决潜在的质量问题。
内应力测定法
内应力测定法Neiyingli CedingfaTests for Stress本法适用于药用玻璃容器内应力的测定。
通常玻璃为各向同性的均质体材料，当有应力存在时，它会表现各向异性，产生光的双折射现象。
本法规定了使用偏光应力仪测量双折射光程差，并以单位厚度光程差数值来表示产品内应力大小的测定法。
仪器偏光应力仪应符合下列技术要求：在使用偏光元件和保护件进行观察时，光场边沿的亮度不小于120 cd/m2。
所采用的偏振元件应保证亮场时任何一点偏振度都不小于99%。
偏振场不小于85mm。
在起偏镜和检偏镜之间能分别置入565nm 的全波片（灵敏色片）及四分之一波片。
波片的慢轴与起偏镜的偏振平面成90º。
检偏镜应安装成能相对于起偏镜和全波片或四分之一波片旋转，并且有旋转角度的测量装置（度盘格值为1º）。
测定法供试品应为退火后未经其它试验的产品，须预先在实验室内温度条件下放置30分钟以上，测定时应戴手套，避免用手直接接触供试品。
（1）无色供试品的检验无色供试品底部的检验：将四分之一波片置入视场，调整偏光应力仪零点，使之呈暗视场。
把供试品放入视场，从口部观察底部，这时视场中会出现暗十字，如果供试品应力小，则这个暗十字便会模糊不清。
旋转检偏镜，使暗十字分离成两个沿相反方向移动的圆弧，随着暗区的外移，在圆弧的凹侧便出现蓝灰色，凸侧便出现褐色。
如测定某选定点的应力值，则旋转检偏镜直至该点蓝灰色刚好被褐色取代为止。
绕轴线旋转供试品，找出最大应力点，旋转检偏镜，直至蓝灰色被褐色取代，记录此时的检偏镜旋转角度，并测量该点的厚度。
无色供试品侧壁的检验：将四分之一波片置入视场，调整偏光应力仪零点，使之呈暗视场。
把供试品放入视场中，使供试品的轴线与偏振平面成45º，这时侧壁上出现亮暗不同的区域。
旋转检偏镜直至侧壁上暗区聚会，刚好完全取代亮区为止。
绕轴线旋转供试品，借以确定最大应力区。
记录测得最大应力区的检偏镜放置角度，并分别测量两侧壁原的厚度（记录两侧壁壁厚之和）。
玻璃表面应力仪使用方法
玻璃表面应力仪使用方法玻璃表面应力仪可是个相当重要的工具呢！它能够测量玻璃表面的应力情况，对于玻璃生产和质量检测来说，那可真是不可或缺的呀！下面咱就详细说说它的使用方法和注意事项哈。
首先要把玻璃样品准备好，确保表面干净整洁。
然后打开应力仪，根据仪器的操作说明进行校准和设置。
接下来把玻璃样品放置在仪器的测量位置上，启动测量程序。
在测量过程中，要注意保持仪器的稳定，别让它晃动，不然测量结果可就不准确啦！同时，还要注意测量的环境，避免有强光或磁场等干扰因素哦。
哎呀，这可真是得小心翼翼的呀！在使用过程中，安全性和稳定性那也是至关重要的呀！一定要确保仪器在正常的工作状态下，别出现故障啥的。
而且操作的时候要规范，可别因为粗心大意出啥差错。
就像走钢丝一样，得稳稳当当的，不然一不留神就掉下去啦！只有这样，才能保证测量结果的可靠和准确呢。
那玻璃表面应力仪都有哪些应用场景和优势呢？它可以用在玻璃生产线上，实时监测玻璃的应力情况，及时发现问题并解决呀。
还可以用于玻璃制品的质量检测，确保产品符合标准。
它的优势可多啦，比如测量速度快、精度高，能快速给出准确的结果。
这就好比是个超级侦探，一下子就能找出问题所在呢！我给你说个实际案例哈。
有一次，一家玻璃厂生产的一批玻璃出现了质量问题，表面应力不均匀。
通过使用玻璃表面应力仪，很快就找到了问题所在，原来是生产过程中的某个环节出了差错。
经过调整后，生产出来的玻璃质量那叫一个好呀！你说这玻璃表面应力仪是不是很厉害呀！玻璃表面应力仪真的是个超级棒的工具呀！它能帮助我们更好地了解玻璃的特性，提高玻璃的质量和性能。
所以呀，大家可一定要好好利用它哦！。
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2．测量原理
本应力仪采用的是偏振光干涉原理。仪器 的光学系统如图2所示。 由光源 1发出的光束，通过隔热片 2聚光镜 3、 4，反射镜5和起偏镜6变为平面偏振光，再通过 发散镜 8，台面玻璃 9，投射到被测试样上。如 果这个试样具有双折射性质 ( 即有内应力 ) 的， 平面偏振光就分解为振动方向互相垂直的寻常 光和非寻常光 ( 这里暂不考虑全波片的作用 ) 。 因两者传播速度不同，透出试样后，就产生了 一个光程差，最后通过检偏镜 11将看到寻常光 和非常光在同一平面内产生的具有应力特征的 干涉色图。
一、实验目的
1．了解应力仪的测量原理 2．掌握应力的测定方法及应力级别确 定方法。
二、WYL一2型应力仪测量原理
应力仪是通过透明物体内的双折射现象来 测定其内应力的。本方法可快速地、连续地鉴 定光学玻璃、瓶罐玻璃等透明材料的应力。见 图1为WYL一2型应力仪外貌。 仪器的主要技术数据： 应力测定范围：560nm(一级干涉色)以下； 全波片光程差：560mm； 检偏镜通光口径；150mm； 台面玻璃通光口径； 220mm； 检偏镜升降范围；250mm； 光源：11V／100W；． 仪器使用电源：220V。
另一类应力称为热应力，这是玻璃 制品在生产过程中各部位的温差造成的。 例如玻璃瓶在成型冷却过程中内外面冷却 速度不同，使玻璃瓶内部产生压应力，外 部产生张应力。这种情况通过退火基本上 能消除。我们所要测定的，就是这种残余 热应力的大小。 各种工业玻璃制品允许的永久应力值， 见下表
工业玻璃制品允许的永久应力值
四、实验步骤
仪器应放在半暗室内工作。操作如下： 1．把电源插头插在220V交流电源上。 2．把待测试样放在台面玻璃中心。 3．旋转试样使视场中出现亮度最大的干涉色 (没有应力的试样，不论怎样旋转，视场中始 终是紫红色，有应力的试样旋转时会出现两 种亮度最大的干涉色)。 4．根据干涉色查表或对照标准片，确定光程 差R的大小。 5．由R/d值确定玻璃应力级别。
玻璃种类
I-II级光学玻璃
III-IV级光学玻璃
永久应力允许值 光程差(nm/cm)
玻璃种类
空心玻璃
玻璃管
永久应力允许值 光程差(nm/cm)
2~6
10~20
60
120
垂直引上平板玻璃
20~95
20~60
钢化玻璃
航空玻璃
1350~2400
25
压延玻璃
瓶罐玻璃
50~400
玻璃中的内应力可用双折射的光程差表示。当 以 nm/cm 表示时，其单位为“布”。每一个 “布”＝10-7cm2/kg。
图2 WYL一2型应力仪光学系统图
1—· 光源；2一隔热片；3、4—聚光镜； 5--反光镜； 6—起偏镜；7一全波片；8一发散镜；9一台面玻璃； 10一被测试样； 11一检偏镜
试样干涉色与光程差的关系
颜 色 黄 黄绿 绿 蓝绿 浅蓝 紫红 红 橙黄 金黄 黄 白 视程差 900 845 770 715 685 560 535 440 370 310 260 实有程差（nm) 应力 340 285 210 张应力 155 125 0 25 120 压应力 190 250 300
1一检偏镜架； 2一裁物台； 3一手柄； 4一光源罩； 5一光源开关； 6一立柱 7一壳体； 8一盖板； 9一支架 图1 WYL一2型应力仪外貌
干涉色决定于光程差的大小。光程差由下式 表示： =R/d 式中R——光程差(nm)； d——被测试样厚度(cm)； ——单位厚度上的光程差(nm/cm)。 上述系统(没有全波片)的缺点是仪器不灵敏。 就是当光程差在 200~300nm 以下时。干涉色只 呈现或明或暗的灰白色。光程差愈小，灰白色 愈不易显示出来。同时光程差有微小改变时， 干涉色不易辩别出变化、因此不能满足较小光 程差的精确测量。为此，在系统中放入一块附 加光程差为560nm的全波片7，起到了灵敏色片 的作用，在视场中呈一级紫红色。
在放入全波片的一级紫红色视场中放进被测 试样，转动被测试样至最大亮度的位置，呈现 一级干涉色。再把被测试样转动 90°，又呈现 另一种颜色。这是由于被测试样的光程差与全 波片的光程差相互迭加或相互减少的缘故。 被测试样的干涉色与光程差的关系见下表。 根据上表，可由干涉色对紫红色的偏离程度来 决定被测试样光程差 R 的大小。知道 R 和 d 就可 确定玻璃的应力级别了。 若识别干涉色有困难，可用标准片作对照。 标准片分寻常光与非常光两个振动方向排列， 共分 8 小格，从 1/8 到 1( 近似值 ) ，每格光程差 为60~应力的测定
概 述
一般玻璃制品都须经过退火处理，以消 除其内应力。尽管如此，玻璃制品中还会不 同程度地有残余应力，称作永久应力。有时 应力大到影响玻璃(如瓶子)的使用性能，这便 是应力缺陷。 这种缺陷一方面是由于玻璃质量不良或 玻璃成分不均匀所引起的，一般称为结构应 力。例如玻璃中存在结石、条纹或玻璃成分 不均匀时，由于各组分的热膨胀系数不同， 冷却至室温便产生应力。这类由于结石、条 纹和不均质造成的应力是很难消除的，严重 时会造成制品的炸裂。