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钢化玻璃表面应力仪是检测玻璃表面应力分布的关键设备，其测试流程需严格遵循规范操作，以确保数据准确性。以下是完整的测试流程及技术要点：
一、测试前准备
1. 样品预处理
- 清洁表面：使用无水乙醇或专用玻璃清洁剂擦拭待测玻璃表面，去除油污、灰尘等污染物，避免光学干扰。
- 检查完整性：确认玻璃无划伤、气泡或崩边，否则可能影响应力分布均匀性。
- 常温静置：将样品置于恒温环境(23±2℃)中平衡至少30分钟，避免温度梯度导致应力测量误差。
2. 仪器校准与初始化
- 开机预热：开启应力仪电源，等待设备进入稳定状态(约15分钟)，部分仪器需预热至指定温度。
- 标准片校准：放入已知应力值的标准钢化玻璃片(如应力值为80MPa±2MPa)，调整仪器参数至标准片的干涉条纹与基准图一致，确保补偿精度。
- 光路调整：
- 偏振片校准：确保起偏镜与检偏镜正交，调整光源亮度至适宜强度。
- 补偿镜归零：将补偿镜角度调至0°，消除初始相位差。
二、测试操作流程
1. 样品定位与夹持
- 放置样品：将清洁后的玻璃平放于测试台，镀膜面朝上(若为镀膜玻璃)，避免倾斜导致应力分布异常。
- 中心对齐：调整样品位置，使测试区域位于仪器光路中心，通常选择玻璃几何中心或边缘代表性区域。
2. 光弹干涉条纹观测
- 开启光源：启动偏振光系统，观察玻璃表面的干涉条纹。钢化玻璃因表面压缩应力会产生彩色条纹(如红色对应高应力区)。
- 条纹密度分析：
- 均匀性判断：理想钢化玻璃条纹应呈同心圆或均匀分布，若局部条纹密集或扭曲，表明应力不均。
- 切向应力计算：通过条纹级次(N)与补偿角(θ)的关系，结合公式 \( \sigma = \frac{N \cdot f}{d} \)(其中f为材料应力光学常数，d为玻璃厚度)初步估算应力值。
3. 补偿法精确测量
- 旋转补偿镜：缓慢调整补偿镜角度，直至某一区域的干涉条纹消失(补偿法原理)。
- 记录补偿角：读取补偿镜旋转角度(θ)，代入公式 \( \sigma = \frac{\theta \cdot f}{C} \)(C为仪器常数)计算表面应力值。
- 多点测量：在不同径向位置(如0°、45°、90°)重复测量，取平均值作为最终应力值。
三、数据处理与结果判定
1. 数据记录与修正
- 环境修正：记录测试环境温度、湿度，若偏离标准条件(25℃/50%RH)，需对应力值进行温度系数修正。
- 厚度修正：测量玻璃实际厚度，代入公式时替代标称值，避免系统误差。
2. 合格性判定
- 应力范围标准：
- 建筑用钢化玻璃：表面应力值需≥90MPa且≤120MPa。
- 汽车用钢化玻璃：应力值需≥100MPa且≤130MPa。
- 均匀性要求：各点应力极差应≤20MPa，条纹形态无明显突变。
3. 报告生成
- 输出内容：包括应力平均值、最大/最小值、测试位置示意图、环境参数及校准记录。
- 异常标注：若应力过低(未钢化)或过高(自爆风险)，需在报告中重点提示。
四、注意事项与维护
1. 操作规范
- 避免手指接触玻璃测试面，防止油脂污染影响光路。
- 严禁测试过程中碰撞仪器光学元件(如偏振片、补偿镜)。
2. 仪器维护
- 定期校准：每月使用标准片校验设备精度，偏差超±2MPa需重新校准。
- 清洁保养：测试后用防尘罩覆盖仪器，镜头部分用压缩空气清洁。
3. 安全警示
- 测试高应力玻璃(如自爆倾向样品)时，需佩戴护目镜，防止意外破裂伤人。
- 异常数据需复测3次以上，排除偶然误差。
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