鋼化玻璃表面應力儀是檢測玻璃表面應力分布的關鍵設備,其測試流程需嚴格遵循規(guī)范操作,以確保數(shù)據(jù)準確性。以下是完整的測試流程及技術要點:
一、測試前準備
1. 樣品預處理
- 清潔表面:使用無水乙醇或?qū)S貌A鍧崉┎潦么郎y玻璃表面,去除油污、灰塵等污染物,避免光學干擾。
- 檢查完整性:確認玻璃無劃傷、氣泡或崩邊,否則可能影響應力分布均勻性。
- 常溫靜置:將樣品置于恒溫環(huán)境(23±2℃)中平衡至少30分鐘,避免溫度梯度導致應力測量誤差。
2. 儀器校準與初始化
- 開機預熱:開啟應力儀電源,等待設備進入穩(wěn)定狀態(tài)(約15分鐘),部分儀器需預熱至指定溫度。
- 標準片校準:放入已知應力值的標準鋼化玻璃片(如應力值為80MPa±2MPa),調(diào)整儀器參數(shù)至標準片的干涉條紋與基準圖一致,確保補償精度。
- 光路調(diào)整:
- 偏振片校準:確保起偏鏡與檢偏鏡正交,調(diào)整光源亮度至適宜強度。
- 補償鏡歸零:將補償鏡角度調(diào)至0°,消除初始相位差。
二、測試操作流程
1. 樣品定位與夾持
- 放置樣品:將清潔后的玻璃平放于測試臺,鍍膜面朝上(若為鍍膜玻璃),避免傾斜導致應力分布異常。
- 中心對齊:調(diào)整樣品位置,使測試區(qū)域位于儀器光路中心,通常選擇玻璃幾何中心或邊緣代表性區(qū)域。
2. 光彈干涉條紋觀測
- 開啟光源:啟動偏振光系統(tǒng),觀察玻璃表面的干涉條紋。鋼化玻璃因表面壓縮應力會產(chǎn)生彩色條紋(如紅色對應高應力區(qū))。
- 條紋密度分析:
- 均勻性判斷:理想鋼化玻璃條紋應呈同心圓或均勻分布,若局部條紋密集或扭曲,表明應力不均。
- 切向應力計算:通過條紋級次(N)與補償角(θ)的關系,結(jié)合公式 \( \sigma = \frac{N \cdot f} \)(其中f為材料應力光學常數(shù),d為玻璃厚度)初步估算應力值。
3. 補償法精確測量
- 旋轉(zhuǎn)補償鏡:緩慢調(diào)整補償鏡角度,直至某一區(qū)域的干涉條紋消失(補償法原理)。
- 記錄補償角:讀取補償鏡旋轉(zhuǎn)角度(θ),代入公式 \( \sigma = \frac{\theta \cdot f} \)(C為儀器常數(shù))計算表面應力值。
- 多點測量:在不同徑向位置(如0°、45°、90°)重復測量,取平均值作為最終應力值。
三、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定
1. 數(shù)據(jù)記錄與修正
- 環(huán)境修正:記錄測試環(huán)境溫度、濕度,若偏離標準條件(25℃/50%RH),需對應力值進行溫度系數(shù)修正。
- 厚度修正:測量玻璃實際厚度,代入公式時替代標稱值,避免系統(tǒng)誤差。
2. 合格性判定
- 應力范圍標準:
- 建筑用鋼化玻璃:表面應力值需≥90MPa且≤120MPa。
- 汽車用鋼化玻璃:應力值需≥100MPa且≤130MPa。
- 均勻性要求:各點應力極差應≤20MPa,條紋形態(tài)無明顯突變。
3. 報告生成
- 輸出內(nèi)容:包括應力平均值、最大/最小值、測試位置示意圖、環(huán)境參數(shù)及校準記錄。
- 異常標注:若應力過低(未鋼化)或過高(自爆風險),需在報告中重點提示。
四、注意事項與維護
1. 操作規(guī)范
- 避免手指接觸玻璃測試面,防止油脂污染影響光路。
- 嚴禁測試過程中碰撞儀器光學元件(如偏振片、補償鏡)。
2. 儀器維護
- 定期校準:每月使用標準片校驗設備精度,偏差超±2MPa需重新校準。
- 清潔保養(yǎng):測試后用防塵罩覆蓋儀器,鏡頭部分用壓縮空氣清潔。
3. 安全警示
- 測試高應力玻璃(如自爆傾向樣品)時,需佩戴護目鏡,防止意外破裂傷人。
- 異常數(shù)據(jù)需復測3次以上,排除偶然誤差。