简 介:
摘 要：由于玻璃自身特性决定了它的不良导热性，从而导致玻璃在退火过程中因为温度差必然存在着应力。本文根据玻璃的退火理论结合示意图论述了浮法玻璃在退火过程中永久应力与暂时应力产生的机理，并结合应力的测量简介了应力对玻璃切割的影响。
关键词 退火窑 永久应力 暂时应力 张应力 压应力
1.永久应力与暂时应力：
880°F (470°C)以下，退火窑用于冷却玻璃，这样做的方法是试图保持横向（横越玻璃带）温度曲线良好的均匀性来避免破损。
冷却过程发生的一切都是暂时的，这意味着在冷却的玻璃中找不到暂时过程产生的应力，这就是为什么把这些条件叫暂时应力。即使当玻璃内外层温度一致时，暂时应力消失也必须注意，因为暂时应力超过抗张强度会使{TodayHot}玻璃破碎。
永久应力不能太大，不然切割或再切割时就会出现许多问题。注意：暂时应力也不能太，否则玻璃就会破碎。
当玻璃的厚度向和横向还没达到一个相等的温度即环境温度时，暂时和永久应力两者存在，即使永久应力已至一个比较好的值（在切割区1小时测冷却的玻璃）因为暂时应力仍很大，所以仍会遇到切割问题。
退火理论表明永久应力（保持在玻璃内）等于退火中松驰的应力总量，但符号相反。这 意味着在退火中，松驰10毫微米/厘米的压应力，则玻璃在达到外界温度时，就有10毫微米/厘米的张应力。
那么（1）在退火中松驰应力越小，在温度等于周围温度时，存在玻璃中的应力就越小； 就是说退火越好。但出现薄弱区域即结石、夹杂物或粘锡时，玻璃将会炸裂。因而在退火区后的冷却区必须小心操作。
（2）反过来说：退火不好的玻璃很结实并能承受因冷却区域温度梯度很大的热冲击； 但应力太大，切割会很困难。
2. 永久应力与暂时应力产生原因：
I．玻璃温度高于880°F (470°C):玻璃是塑性材料。
例如: 图1.
如果玻璃温度高于880°F,窄条"a"比窄条"b"热，那么窄条"a就比窄条"b"长；这是因为：窄条"b"不能防止窄条"a"的膨胀（玻璃处于可塑状态）{HotTag}。
在温度稳定期间（低于880°F）窄条"a"试图比窄条"b"收缩的大。这是因为它们的收缩与长度成正比，当玻璃温度低于880°F时，变化类似弹性材料，而且窄条"a"和窄条"b"实际上是连接在一起的，所以窄条"b"阻止窄条"a"的收缩，这样窄条"a"受的是张应力，窄条"b"受的是压应力。
简而言之：玻璃温度高于880°F=470°C a） 较热的窄条在常温后将是受张应力（永久的）。 b） 较冷的窄条在常温后将是受压应力（永久的）。
II．玻璃温度低于880°F (470°C):玻璃是一种"弹性材料"。
例如: 图2.
如果玻璃温度低于880°F，窄条"a"比窄条"b"热，则窄条"a"将会比窄条"b"长；当玻璃温度低于880°F时（玻璃是弹性材料），两个窄条实际上是连在一起的，并且窄条"b"阻止窄条"a"的膨胀。这样窄条"a"受到的是压应力，窄条"b"受到的是张应力。
简而言之：玻璃温度低于880°F=470°C
a) 较热的窄条受到的是暂时压应力。
b) 较冷的窄条受到的是暂时张应力。
相同原因下，结果相反，这就要取决于温度。
玻璃炸裂常常发生在冷却区（退火窑出口和与切割区之间），有时很难知道调整必须是在退火区还是在冷却区（ 高于或低于880°F-470°C）。
3. 应力的测量
I. 在线 : 用Senarmont仪器。 在这里为你显示了玻璃带横向应力曲线；见图3：
偏振光通过玻璃时即在玻璃带上进行了应力测量。玻璃带上理想的横向应力是--见图4：
全部的压应力总量总是等于全部张应力的总量，这就意味着如果在玻璃带边部存在太大的压应力，那么同样在玻璃带中部存在太大的张应力。
通过在热态和冷态的应力曲线测量将会为你显示退火窑中存在问题之所在。
举例：在玻璃带中部张应力太大，则玻璃板就会很不好切割。见图5：
II. 样品：用Babinet仪器。
这种测量的结果是显示玻璃中厚度方向的应力，应力曲线通常为：如图6所示：
在玻璃板中存在太高的张应力-σt-（随厚度而定）会给切割带来许多问题（出现"糖状物"）。始终要记住如果σt太高，也就意味着样品外表面处的压应力也会很高。
那么，玻璃的断裂将不按照你想要的地方即按照切痕进行断开，而是在另外的某个地（理 由见"切割问题"这一节）。
注意：玻璃的切割总是会释放这块玻璃内部的应力--见图7：
当切割玻璃时，我们释放了表面的压应力--从曲线①到曲线②。在玻璃强度不太大时，玻璃可以沿着切痕断开。如果在玻璃板外表面还存在着很大的压应力的话，那么玻璃就不会沿着切痕断开。