玻璃表面应力的测定
玻璃应力测试原理及作用
玻璃应力测试原理及作用玻璃是一种常见的材料，广泛应用于建筑、家具、电子设备等领域。
为了确保玻璃的质量和安全性，我们需要进行应力测试。
本文将介绍玻璃应力测试的原理及其作用。
玻璃应力测试是通过对玻璃进行力学测试，以确定玻璃内部的应力分布情况。
这对于评估玻璃的强度和稳定性至关重要。
下面我们将详细介绍应力测试的原理和作用。
原理：玻璃应力测试主要基于玻璃的弹性性质。
当外力施加在玻璃上时，玻璃会发生弹性变形。
通过测量玻璃上的应变，可以计算出玻璃的应力。
应力测试通常使用压力传感器或光学方法来测量玻璃上的应变。
作用：1. 质量控制：玻璃应力测试可以帮助检测玻璃制品中的内部应力分布情况。
这对于确保产品的质量非常重要。
如果玻璃内部存在过高的应力，可能会导致玻璃破裂或损坏。
通过应力测试，可以及早发现问题并采取相应措施。
2. 安全评估：应力测试可以评估玻璃的强度和稳定性，从而确保玻璃在使用过程中不会发生意外事故。
例如，在建筑领域，应力测试可以帮助评估玻璃幕墙的抗风压能力，确保建筑物在强风环境下的安全性。
3. 材料改进：通过应力测试，可以评估不同材料及制造工艺对玻璃应力分布的影响。
这有助于改进材料的制造工艺，优化产品的质量和性能。
4. 研究和开发：应力测试为研究人员提供了了解玻璃行为和性能的重要手段。
通过测试不同条件下玻璃的应力分布，可以深入了解玻璃的力学特性，并为新型玻璃材料的研发提供参考。
总结：玻璃应力测试通过测量玻璃上的应变，来确定玻璃内部的应力分布情况。
这对于评估玻璃的质量和安全性至关重要。
应力测试可以帮助进行质量控制，评估玻璃的强度和稳定性，改进材料制造工艺，并为研究和开发提供基础数据。
通过应力测试，我们可以更好地了解玻璃的性能和行为，确保玻璃在各个领域的应用安全可靠。
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。
钢化玻璃应力测试方法及标准
钢化玻璃应力测试方法及标准钢化玻璃应力测试方法及标准一、前言钢化玻璃作为一种特殊的建筑材料，具有高强度、抗冲击、耐热、耐寒等优点，因此被广泛应用于建筑领域。
然而，钢化玻璃在制造过程中会产生内部应力，这种应力可能会导致玻璃在使用过程中出现裂纹、破裂等安全隐患。
对钢化玻璃的应力进行测试并制定相应的标准显得尤为重要。
二、钢化玻璃应力测试方法1. 热浸法热浸法是一种常用的钢化玻璃应力测试方法，其原理是利用热膨胀系数不同的特性来测试玻璃板的内部应力。
具体操作步骤如下：（1）将待测试的钢化玻璃板放入预热好的热油中，使其均匀受热；（2）通过检测玻璃板的表面形貌变化来判断其内部应力状态。
2. 光学偏挠法光学偏挠法是利用光学原理来测试玻璃板的内部应力，其操作步骤如下：（1）利用偏挠仪器测量钢化玻璃板在不同位置的偏挠值；（2）通过计算偏挠值的差异来推断玻璃板的应力状态。
3. 喷砂法喷砂法是将喷砂颗粒喷射到钢化玻璃板表面，通过观察玻璃表面的破裂形态来判断其内部应力状态。
这种方法操作简便，成本较低，因此在实际生产中被广泛采用。
三、钢化玻璃应力测试标准钢化玻璃应力测试标准应当包括测试方法、测试设备、测试环境等内容，以确保测试结果的准确性和可靠性。
目前，国际上对钢化玻璃应力测试的标准主要有欧洲标准、美国标准和中国标准等。
1. 欧洲标准欧洲标准对钢化玻璃的应力测试方法和要求进行了明确规定，包括了热浸法、光学偏挠法、喷砂法等多种测试方法，以及测试结果的评定标准。
这些标准的制定经过了严格的科学验证和实践检验，具有较高的可靠性。
2. 美国标准美国标准对钢化玻璃的应力测试同样进行了规范，其中包括了测试方法、设备要求、测试环境要求等内容，并对测试结果的合格标准进行了明确规定。
3. 中国标准中国标准对钢化玻璃的应力测试也有相关规范，主要参照了国际上的标准，并根据国内的实际情况进行了修订和补充。
这些标准对于保障国内钢化玻璃产品的质量和安全具有重要意义。
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。
应力测试仪操作指导书[模板范例]
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应力测试仪操作指导书审 核/日期 版 次 A/1 批 准/日期页 次第1页，共2页1．目的数据化了解玻璃表面应力值和交换深度，满足客户要求。
2．范围适用于测量物理或化学强化平板玻璃的表面应力测试。
3．测量原理以光弹性原理为依据进行测定。
4．玻璃表面应力仪结构简介5．操作方法5.1开启电源开关进行预热5分钟。
5.2启动电脑并启动FSM-6000软件，根据标准块调整光弹性、屈折率。
5.3在棱镜表面滴上一滴专用折射液体，然后放上干净的标准块玻璃进行调试。
5.4调节亮度旋钮使屏幕明亮（不能太黑或太亮），然后调节左右旋钮使测试图面在测试屏中央，再调节清晰度旋钮使图像清晰进行参数调整.5.5 点击屏幕下面start live 然后电击system cadcs 弹出对话框system condition 单击□display“calib mesas ”button 再点击□ save as default 最后点击 save , 弹出 save as default 再点击“ OK ”.5.6 再次点calib meas (A)弹出对话框点FSM(E)下边的“ OK ”按钮进行校正.5.7将测试结果与标准块标准值进行对比,误差小于±1MPA 内,并将校准值填在《应力仪校验记录表》上. 5.8校准完后根据测试玻璃要求进行光弹性、屈折率等调整进行生产测试.点击AUTO Measurement 进行测量，看是否有测试成功。
如果测试不成功，根据提示进行调节,直到测试成功为止. 5.9把测试结果记录在《应力仪校验记录表》。
5.7测试完后点击EXIT 按钮结束测试，退出电脑系统。
5.8用无尘布清洁棱镜表面折射液体，关闭电源。
6．注意事项棱镜及产品测试区亮度调节清晰度调节图像左右调节测试结果显示区。
玻璃应力的测定.
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！。
玻璃表面应力的测定
玻璃表面应力的测定平板玻璃一般以表面压应力大小的不同分为钢化玻璃、半钢化玻璃及退火玻璃。
根据美国ASTM C1048-1997b 标准规定，各种玻璃的表面压应力范围为：钢化玻璃>69MPa (10,000psi) ，半钢化玻璃为：24MPa (3500psi) ~ 51MPa (7500psi). 我国新近出台的<<幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃>>国家标准也对应力作了明确要求, 半钢化玻璃为24-69 MPa, 钢化玻璃为95MPa 以上.长期以来，国内厂家由于长期缺乏检测手段期对国际技术的了解，仅依赖大量的抗冲击试验及碎片试验来确定钢化生产工艺参数及对玻璃质量的控制。
不仅成本高昂，而且费时费力，反馈慢，可操作性极差，检验工作往往流于形式，无法真正将批量产品质量置于有效控制之下。
对于半钢化玻璃而言，抗冲击及碎片试验无任何作用。
以低成本快速方便地实现全面的质量控制，必须采用应力检测方法来稳定生产及产品质量。
表面应力无损检测技术有利于稳定钢化玻璃的生产及质量，更重要的是为检验半钢化玻璃质量提供了切实可行的测试手段。
1. 玻璃应力检测原理玻璃经热处理冷却后，表面通常形成一定的压力，其方向平行于玻璃表面。
因玻璃表面压应力与内部张应力相互平衡、及应力的各向同性，用垂直玻璃平面的透射光是无法测应力的。
当偏振光通过有应力的玻璃时，形成二束相互垂直且传播速度不同的光束，此现象即通常所称的“ 双折射” ，双折射率为：Dn =na-nb , Dn与玻璃中的应力s成正比，即Dn=C*s。
假设光线在玻璃中的传播距离为t，则两光束的光程差R=Dn*t，即应力可由如下公式算出：s =Dn/C 或s =R/t*c其中 C 称为应力光学常数，对于浮法玻璃，C=2.65。
目前测定表面应力的方法可归纳为二种：微分表面折射法（Differential Surface Refractometry, 简称DSR）和表面掠角偏光法（Grazing Angle Surface Polarimetry, 简称GASP）2. DSR表面应力仪此种仪器由美国GAERTNER SCIENTIFIC公司研制并生产，中国建材院也研制成功了类似的仪器。
不同检测环境和条件下钢化玻璃表面应力检测分析
引言玻璃作为建筑幕墙的主要材料之一，因其优良的采光、节能特点而不可替代。
为了增加玻璃的强度和安全性能，通常采用物理风冷钢化处理。
物理风冷钢化处理的玻璃按照碎片状态分为钢化玻璃和半钢化玻璃。
在国家政策和地方法规的引导下，国内建筑幕墙普遍采用钢化玻璃或半钢化夹层玻璃及其复合产品。
随着人们对人身和财产安全、产品和服务质量的注重，部分业主把钢化玻璃表面应力检测作为楼盘验收标准之一，偶有发生因出厂检测结果与安装后检测结果不同而引发纠纷。
因此，有必要厘清钢化玻璃安装后检测结果与钢化生产时检测结果存在差异的原因，为厂商和业主解决争议提供参考数据。
检测仪器介绍目前使用最广泛的钢化玻璃表面应力无损检测方法有两种，一是差量表面折射仪法，简称DSR法，常用的仪器是我国生产的SSM-II型表面应力仪；另一种是临界角表面偏光仪法，简称GASP法，常用的仪器是美国公司生产GASP应力仪。
由于两者采用的工作原理存在差异，致使仪器的构造、视场图像和读数方式存在差异。
SSM-II应力仪工作原理是利用浮法玻璃表面锡扩散层的光波导效应来测定因应力引起的玻璃折射率的变化。
图1为SSM-II应力仪光路系统图。
图1 SSM-II应力仪光路系统图GASP应力仪的工作原理是利用应力双折射效应产生的干涉条纹，通过测定干涉条纹倾角来计算应力值。
如图3所示，GASP应力仪光源散发出的激光束以临界角i c和45°偏振角入射到棱镜边缘导入玻璃表面的锡扩散层，在锡扩散层中以平行玻璃表面的方向运行一小段距离，应力双折射效应导致激光束发生干涉效应，再经过一个石英补偿片Wc和分析器A，在视镜中产生图4所示的可见且稳定的等距条纹，即干涉条纹。
通过测微目镜，手动旋转表盘，使内置的双对位线平行于等距条纹，读取表盘旋转角度θ，通过换算得到表面应力值。
GASP应力仪的对位线是平行的双线，以便于目视观察，微调幅度一般为±1°范围，即仪器测量误差在±（3～8）MPa以内，精度相对较高。
《钢化玻璃表面应力检测仪器校准规范》编写说明
《钢化玻璃表面应力检测仪器校准规范》编写说明一、工作概况本校准规范用于“钢化玻璃表面应力检测仪”系统是否符合GB/T 18144-2000《玻璃应力测试方法》中的测试装置的计量校准。
“钢化玻璃表面应力检测仪”是一种主要用于测量钢化玻璃表面应力值得专用仪器。
制定《钢化玻璃表面应力检测仪器校准规范》提高了测量钢化玻璃表面应力值的准确性，从而保障评估玻璃钢化后的各项性能的准确性。
同时对玻璃深加工行业中钢化玻璃板块表面应力有明确的统一标准。
本规范制定任务由工信部以工信厅科[2017]56号文下达，计划号JJFZ（建材）007-2017，技术归口单位是中国建筑材料联合会，主要起草单位是中国建材检验认证集团股份有限公司。
编制过程中，国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心、福耀汽车玻璃集团、哈尔滨哈飞汽车玻璃有限责任公司，北京天誉科技有限公司等多家单位参与规范制定工作；参与编制的成员比较广泛，包括计量科研机构、专业检测机构和生产企业等，充分考虑了本规范的行业属性、计量特点。
本规范于2017年7月启动，主要工作过程如下：2017年8-12月，编制组针对GB/T 18144-2008《玻璃应力测试方法》以及相关文件，论文和资料进行详细研究工作。
确定《钢化玻璃表面应力检测仪器校准规范》的编制框架。
2018年1-5月编制组联系了福耀汽车玻璃集团、哈尔滨哈飞汽车玻璃有限责任公司，北京天誉科技有限公司等多家机构针对本次《钢化玻璃表面应力检测仪器校准规范》的编制工作提出建议。
2018年5月至12月编制组开始校准规范的编写工作。
期间编制组依托国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心在钢化玻璃方面的检测技术优势。
对《钢化玻璃表面应力检测仪器校准规范》规范的校准过程进行了实际校准模拟，确保校准方法的准确性和可操作性，并针对国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心给予的相关意见进行了修改。
2019年1月编制组将《钢化玻璃表面应力检测仪器校准规范》的征求意见稿通过邮件方式发给了福耀汽车玻璃集团、哈尔滨哈飞汽车玻璃有限责任公司，北京天誉科技有限公司等单位征求意见。
玻璃钢化应力的测试原理
玻璃钢化应力的测试原理玻璃钢是一种非金属材料，具有优良的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀性能和机械强度。
然而，玻璃钢的制造过程中，由于原材料内部结构的不均匀性以及制造过程中的温度、压力等因素的影响，会产生一定的内应力。
这些内应力如果超出材料的承受能力，就会导致玻璃钢制品的破损，降低其使用寿命。
因此，检测和分析玻璃钢的应力情况对于确保制品质量具有重要意义。
玻璃钢的应力测试主要通过光学显微镜和偏振光技术来进行。
具体步骤如下：1. 试件制备：首先需要制备一定尺寸的玻璃钢试件，可以根据需要制作不同形状和大小的试件。
2. 样品切割：将试件切割成薄片，通常厚度为几十到几百微米。
切割时需要注意保持试件的完整性，以避免引入额外的应力。
3. 细磨和抛光：将试件的切割面进行细磨和抛光处理，以消除制备过程中引入的应力，并获得平整的表面。
4. 绘制偏光显微照片：使用偏振显微镜观察试件表面的图像，通过拍摄照片的方式固定下来。
通常使用十字架或恒定方向的标记线来辅助观察。
5. 分析应力状况：通过观察照片中的干涉条纹，可以了解试件表面的应力分布情况。
干涉条纹呈现不同的颜色，不同颜色代表不同的应力状态。
通过分析条纹的数目、颜色和形状等特征，可以推测出应力的大小和分布情况。
6. 计算应力值：根据干涉条纹的特征，可以使用应力光学理论进行计算，获得试件表面的应力值。
常用的方法包括板块法、环状法、拉伸法和压缩法等。
7. 结果分析和评价：根据实际需求，对测试结果进行分析和评价。
这些结果可以用于指导制造过程的改进，提高制品的质量和性能。
总的来说，玻璃钢的应力测试原理主要基于光学显微镜和偏振光技术，通过观察干涉条纹的特征来分析和计算试件表面的应力分布情况。
这种方法简单可行，不需要破坏性测试，因此被广泛应用于玻璃钢制造和检测领域。
玻璃四点弯曲强度和表面应力
玻璃四点弯曲强度和表面应力
玻璃四点弯曲强度是指玻璃在受到四点弯曲作用时的抗弯曲能力，它反映了玻璃在受力过程中的稳定性和抗破坏能力。
四点弯曲强度通常用于评估玻璃材料的性能和安全性，特别是在建筑、家具、交通运输等领域。
玻璃四点弯曲强度的测试方法通常采用四点弯曲试验装置。
在试验过程中，玻璃样品上下各设置两个支撑点，其中两个下支撑点固定，两个上支撑点施加压力。
通过监测玻璃在受力过程中的变形和破坏情况，可以计算出四点弯曲强度。
表面应力是玻璃材料在表面区域内受到的应力。
在四点弯曲试验中，表面应力会影响玻璃的弯曲性能。
当玻璃表面受到压缩应力时，有助于提高四点弯曲强度；而表面受到拉伸应力时，可能导致玻璃四点弯曲强度降低。
玻璃四点弯曲强度和表面应力之间的关系取决于玻璃的材质、厚度、表面处理等因素。
在实际应用中，通过控制玻璃表面的应力状态，可以提高四点弯曲强度，从而提高玻璃材料的性能和安全性。
总之，玻璃四点弯曲强度和表面应力是评估玻璃材料性能的重要指标。
通过测试和控制玻璃表面的应力状态，可以提高玻璃的抗弯曲能力和稳定性，为各类应用场景提供安全、可靠的玻璃材料。
钢化玻璃应力仪的操作方法
钢化玻璃应力仪的操作方法
钢化玻璃应力仪是一种专用仪器，用于测量钢化玻璃的内部应力。
下面是一种常见的操作方法：
1. 首先，将钢化玻璃样品放置在仪器的测量台上，并确保样品的表面是干净的，没有任何污渍或划痕。
2. 打开仪器的电源，并将仪器预热至合适的工作温度。
根据具体的仪器型号和厂家说明书，确定合适的工作温度。
3. 调整仪器的参数，包括测量模式、测试时间和放大倍数等，以满足实际的测试需求。
4. 将仪器的传感器或探头与钢化玻璃样品的表面接触。
确保传感器或探头安装正确，并靠近钢化玻璃的中心位置。
5. 启动仪器的测量程序，并等待一段时间，直到仪器完成应力测量的过程。
期间，可以观察仪器的显示屏或记录仪器的数据。
6. 当仪器测量完成时，将检测结果记录下来，并根据需要进行进一步分析和处理。
7. 在使用完毕后，及时关闭仪器的电源，并进行必要的清洁和维护工作。
需要注意的是，操作步骤可能因具体的仪器型号和厂家说明书而有所差异，因此在操作之前最好熟悉仪器的使用说明书，并按照说明进行操作。
另外，使用钢化玻璃应力仪时要注意安全，避免发生意外。
玻璃应力测试方法
玻璃应力测试方法前言本标准技术内容参考了美国材料试验协会标准ASTMC1279:1994《退火玻璃、半钢化玻璃、钢化玻璃的表面应力和边缘应力无损光弹测量试验方法》,ASTMC1048:1992《热处理平板玻璃一HS类、FT类涂层和非涂层玻璃》和日本工业技术标准71S R3222:1990《半钢化玻璃》起草。
本标准中表面应力的测量程序参照GB 17841-1999((幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》编写。
本标准由国家建筑材料工业局提出。
本标准由中国建筑材料科学研究院玻璃科学与特种玻璃纤维研究所归口。
本标准起草单位：中国建筑材料科学研究院玻璃科学与特种玻璃纤维研究所。
本标准主要起草人：肖鹏军、张大顺、韩松、王乐、李福江。
中华人民共和国国家标准玻璃应力测试方法1范围本标准规定了玻璃表面应力和边缘应力测试的方法。
表面应力测试方法适用于浮法玻璃制造的钢化玻璃、半钢化玻璃，化学钢化玻璃可参照使用本方法；边缘应力测试方法适用于钢化玻璃、半钢化玻璃、退火玻璃。
本测试方法为无损测量的测试方法。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效，所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 17841-1999 幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃（neq ISO 7463:1990)JC/T 632-1996 汽车安全玻璃术语3 定义本标准采用JC/T 632中的相关术语及下列定义。
3.1分析镜analysis一种光学装置，由光轴相互垂直的两个偏振片构成。
放置于被测试样和观测者之间。
4 测试方法4.1 表面应力测试4.1.1 测试原理表面应力仪的测试原理是利用浮法玻璃表面锡扩散层的光波导效应来进行测量。
从光源（白炽灯）发出的发散光经过狭缝，由高折射率柱面棱镜汇聚后变成平行光，通过调节光源位置，使一束平行光以临界角人射至玻璃与棱镜的交界面，由于玻璃表面存在应力，光线分解成为两个振动面相互垂直的矢量光，这两束光在浮法玻璃的锡扩散层中传播速度是不同的，因此以不同的全反射角折射到棱镜。
玻璃应力测试方法
玻璃应力测试方法
玻璃应力测试方法通常有以下几种：
1. 直接测量法：使用应变计或拉力计等仪器，在玻璃材料上施加力，测量其应变或应力。
根据背后的原理和计算方法，可以得出玻璃的应力值。
2. 热弯测试法：先将玻璃材料加热至一定温度，然后快速对其施加压力，使其弯曲。
通过测量弯曲后的玻璃形状变化，可以推算出应力分布。
3. 压片法：将玻璃材料封装到两片硅胶或聚酰亚胺膜中，然后通过加热和压力使其接触到的两个膜变形。
膜的变形情况可以通过光学或电子方法来测量，从而计算出玻璃的应力值。
4. 光学法：使用偏光显微镜或其他光学设备，通过测量玻璃材料的折射率、双折射等光学性质的变化，来推断出玻璃的应力状态。
这些方法各有利弊，适用于不同类型的玻璃材料和应力状态的测试。
具体选择什么方法，需要根据实际情况进行评估和确定。
玻璃应力的测定
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。
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。
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
玻璃种类
I-II级光学玻璃
永久应力允许应力允许值 光程差(nm/cm)
2~6
空心玻璃
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玻璃表面应力的测定
平板玻璃一般以表面压应力大小的不同分为钢化玻璃、半钢化玻璃及退火玻璃。
根据美国ASTM C1048-1997b 标准规定，各种玻璃的表面压应力范围为：钢化玻璃>69MPa (10,000psi) ，半钢化玻璃为：24MPa (3500psi) ~ 51MPa (7500psi). 我国新近出台的<<幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃>>国家标准也对应力作了明确要求, 半钢化玻璃为24-69 MPa, 钢化玻璃为95MPa 以上.
长期以来，国内厂家由于长期缺乏检测手段期对国际技术的了
解，仅依赖大量的抗冲击试验及碎片试验来确定钢化生产工艺参数及对玻璃质量的控制。
不仅成本高昂，而且费时费力，反馈慢，可操作性极差，检验工作往往流于形式，无法真正将批量产品质量置于有效控制之下。
对于半钢化玻璃而言，抗冲击及碎片试验无任何作用。
以低成本快速方便地实现全面的质量控制，必须采用应力检测方法来稳定生产及产品质量。
表面应力无损检测技术有利于稳定钢化玻璃的生产及质量，更重要的是为检验半钢化玻璃质量提供了切实可行的测试手段。
1. 玻璃应力检测原理
玻璃经热处理冷却后，表面通常形成一定的压力，其方向平行于玻璃表面。
因玻璃表面压应力与内部张应力相互平衡、及应力的各向同性，用垂直玻璃平面的透射光是无法测应力的。
当偏振光通过有应力的玻璃时，形成二束相互垂直且传播速度不同的光束，此现象即通常所称的“ 双折射” ，双折射率为：Dn =na-nb , Dn与玻璃中的应力s成正比，即Dn=C*s。
假设光线在玻璃中的传播距离为t，则两光束的光程差R=Dn*t，即应力可由如下公式算出：
s =Dn/C 或s =R/t*c
其中 C 称为应力光学常数，对于浮法玻璃，C=2.65。
目前测定表面应力的方法可归纳为二种：微分表面折射法（Differential Surface Refractometry, 简称DSR）和表面掠角偏光法（Grazing Angle Surface Polarimetry, 简称GASP）
2. DSR表面应力仪
此种仪器由美国GAERTNER SCIENTIFIC公司研制并生产，中国建材院也研制成功了类似的仪器。
DSR表面应力仪一般由光源、棱镜、滤镜、望远物镜、测微目镜等部分组成（图一）。
DSR的工作原理见图二。
当一定入射角的光线到达玻璃与棱镜的交界面时，由于双折射率的不同，光束会分成以不同临界角a，b反射返回棱镜的两路光束，通过用测微目镜测定两光束之间的距离，即可得到Dn数据并依据公式s =Dn/C算出应力s值。
如果应力s =100MPa，浮法玻璃的C=2.65′10-12 m2/N ，则依据公式
Dn=C*s=0.000265. 此数据极小，很难精确测定，因此DSR表面应力仪精度不高，只能用于测定高应力玻璃，不能用于半钢化玻璃。
GAERTNER SCIENTIFIC 公司在其仪器操作手册中明确表示：“ 此仪器无
意、也不能够用于测定应力值小于10,000psi（69MPa）的玻璃产品。
” 即此类仪器做的再好，也不能用于半钢化玻璃。
除精确度不高以外，DSR表面应力仪还存在零点易飘移、不易调校、操作使用不便等缺点。
其优点在于价格相对较低。
3. GASP表面应力仪
GASP应力仪由美国著名的应力分析技术公司STI 研制生产，国内由杭州聚能玻璃技术公司独家代理并提供售后服务及零配件供应。
国内已有耀皮、南玻、国家玻璃质量检验测试中心、上海建科院等多家用户。
GASP一般采用激光作为光源，其他组件主要包括透镜组、入射棱镜、回射棱镜、反射镜、石英楔、刻度盘、目镜等。
（见图3）。
图4是GASP工作原理图。
入射偏振光束进入玻璃表面薄层，平行玻璃表面运行一段距离t后离开玻璃，由于玻璃表面压应力作用，光束产生双折射现象，其光程差可借助石英楔精确测出。
石英楔可制成多种精度等级，因此无论应力大小如何，GASP均可精确地予以测定。
4. 仪器校验方法
ASTM C1377提供了一种校验表面应力仪的方法，采用机械机构在玻璃条上施加恒定的机械应力，将计算得到的机械应力数值与仪器测定数据进行比较，就能得到校验结果。
如图5所示，将宽为W，厚度等于t的玻璃条两端简支并在离两端L。
距离的位置上施加F力，则玻璃中间段表面应力S=F′6L0/wt2.
此种方法的校验精确度主要取决于装置各部分的几何尺寸。
L0数值误差必须小于1%，这样才能获得1%精度的校验结果。
玻璃断面形状也是非常重要的，断面为10mm′75mm的玻璃作2mm′45°磨边，则会减少断面模量约1%，实际应力比计算结果将同样增加1%左右。
5. 应用
（1）钢化玻璃
传统检验钢化玻璃的方法是冲击试验，GB9963及GB9656规定在
50mm′50mm范围内的碎片数须大于40粒。
试验表明，在钢化玻璃应力范围内，表面应力值与碎片数存在着较好的对应关系，根据Jacobs 给出的图表（图6），40粒碎片数对应的表面应力值约为82MPa.
(2)热增强玻璃
热增强玻璃在我国常被称为“ 半钢化玻璃”。
国外在建筑上应用非常普遍，有较好的抗风压能力。
此种玻璃受自然灾害破坏后倾向于留在窗框内不掉落，同时又可确保不会自爆。
需要指出，热增强玻璃与钢化玻璃是二种不同类型的玻璃，不能因为俗称“ 半钢化玻璃” 而简单地认为它是一种性能劣于钢化玻璃的玻璃。
一般说来，钢化玻璃适用于人体能接触到的部位及低层建筑。
由于普通钢化玻璃的自爆特性是难以完全避免的（玻璃中的硫化
镍杂质引起自爆），大量应用中必定有一些在使用过程中自爆，碎片落下易伤人，因此高层建筑上应尽量避免使用热增强玻璃。
如因其它原因必须使用钢化玻璃，则应选用经老化处理的钢化玻
璃。
因碎片状态类似于退火玻璃，半钢化玻璃只能采用应力测定的方法检验其质量。
需要注意的是：ASTM规定热增强玻璃的应力范围是24-51Mpa，钢化玻璃的应力须大于69MPa。
应力为51-69MPa范围内的玻璃是废品，它既不能用作钢化玻璃，也不能作为热增强玻璃使用。
(3) 钢化安全玻璃
大量经验表明，当钢化玻璃用于安全玻璃用途时，其表面应力值通常大于103MPa。
常见的例子是汽车玻璃，如应力小于103MPa，虽然碎片数仍能满足有关标准要求，但玻璃强度略嫌不够。
在安装及使用过程中，由于应力不足以确保玻璃边部不受损伤，常常发生玻璃碎裂的情况。
（4）热弯玻璃
热弯玻璃是一种退火玻璃，要求玻璃内应力尽可能小，确保玻璃不会因过大的不均匀应力而破裂。
典型的用途是鱼缸玻璃，在弯曲部分应力较集中，测定到的表面应力一般在15MPa左右，易导致玻璃碎裂。
通过检测应力值并有针对性地调整玻璃冷却模式，最终可将局部应力降至7MPa以下，基本解决弯角破裂问题。