特定の照明条件下では、強化ガラスを特定の距離と角度から見ると、強化ガラスの表面に不規則に分布した色の斑点が現れます。 このような色の斑点は、通常「ストレススポット」と呼ばれています。 ガラスの反射効果には影響しません（反射歪みなし）、ガラスの透過効果にも影響しません（解像度には影響せず、光学歪みも発生しません）。 これは、すべての強化ガラスが持つ光学特性です。 これは強化ガラスの品質問題や品質欠陥ではありませんが、安全ガラスとしてますます広く使用され、特に大面積のガラスに対する外観の要求が高まっています。 カーテンウォールの適用中に強化ガラスにストレススポットが存在すると、ガラスの外観に悪影響を与え、建物の全体的な美的効果にも影響を与えるため、人々はストレススポットにますます注意を払っています。
ストレススポットの原因
すべての透明材料は、等方性材料と異方性材料に分けられます。光が等方性材料を通過するとき、光の速度はすべての方向で同じであり、放射光は入射光と変化しません。十分に焼き入れされたガラスは等方性材料です。光が異方性材料を通過すると、入射光は速度と距離が異なる2つの光線に分割されます。放射光と入射光は変化します。強化ガラスを含む、焼き入れが不十分なガラスは異方性材料です。強化ガラスの異方性材料として、応力スポットの現象は光弾性の原理で説明できます。偏光ビームが強化ガラスを通過すると、ガラス内部に永久応力（焼き入れ応力）があるため、この光線は2つの偏光に分解されます。ビーム伝播速度が異なる2つの偏光、つまり速い光と遅い光は、複屈折とも呼ばれます。
ある点に形成された2本の光線が、別の点に形成された光線と交差すると、光の伝播速度の差により、光線の交差点で位相差が生じます。この時、2本の光線は干渉します。振幅方向が同じ場合、光強度が強まり、明るい視野、つまり輝点が生じます。一方、振幅方向が逆の場合、光強度が弱まり、暗い視野、つまり暗点が生じます。強化ガラスの面方向に応力分布の不均一性が存在する限り、応力点が発生します。
さらに、ガラス表面の反射により、反射光と透過光には一定の偏光効果が生まれます。ガラスに入射する光は実際には偏光効果を持つ光であり、そのため明暗の縞模様や斑点が見えるのです。
加熱係数
ガラスは焼入れ前には面方向に不均一な加熱状態にあります。不均一に加熱されたガラスを焼入れ・冷却すると、温度の高い部分は圧縮応力が小さくなり、温度の低い部分は圧縮応力が大きくなります。不均一な加熱は、ガラス表面における圧縮応力の分布を不均一にします。
冷却係数
ガラスの強化工程は、加熱後の急速冷却です。冷却工程と加熱工程は、強化応力の形成において同様に重要です。急冷前のガラスの面方向における冷却の不均一性は、加熱の不均一性と同様に、応力の不均一性を引き起こす可能性があります。冷却強度の高い領域によって形成される表面圧縮応力は大きく、冷却強度の低い領域によって形成される圧縮応力は小さくなります。冷却の不均一性は、ガラス表面の応力分布の不均一性を引き起こします。
視野角
応力点が見える理由は、可視光帯域の自然光がガラスを通過する際に偏光するためです。光がガラス（透明媒体）の表面で特定の角度で反射されると、光の一部は偏光してガラスを通過します。屈折した光の一部も偏光しています。光の入射角の正接がガラスの屈折率に等しいとき、反射偏光は最大になります。ガラスの屈折率は1.5で、反射偏光の最大入射角は56です。つまり、入射角56°でガラス表面から反射された光はほぼすべて偏光です。強化ガラスの場合、私たちが見る反射光は、それぞれ反射率が4％の2つの表面から反射されています。私たちから遠い2番目の表面からの反射光は、応力ガラスを通過します。この部分の光は私たちにより近くなります。最初の表面からの反射光はガラス表面と干渉して色の斑点を生成します。そのため、応力板は入射角56°でガラスを観察すると最も明瞭に現れます。強化複層ガラスにも同じ原理が当てはまります。強化複層ガラスには反射面が多く、偏光もより多く存在するためです。同じレベルの応力の不均一性を持つ強化ガラスでは、応力点がより明瞭に見え、より重く見えます。
ガラスの厚さ
光はガラスの厚さに応じて伝播するため、厚さが厚いほど光路長が長くなり、光の偏光の機会が増えます。したがって、同じ応力レベルのガラスの場合、厚さが厚いほど、応力スポットの色が濃くなります。
ガラスの種類
同じ応力レベルでも、ガラスの種類によってガラスへの影響は異なります。例えば、ホウケイ酸ガラスはソーダ石灰ガラスよりも色が薄くなります。
強化ガラスは、その強化原理の特殊性から、応力点を完全に除去することは非常に困難です。しかし、高度な設備を選択し、製造工程を適切に管理することで、応力点を低減し、美観に影響を与えないレベルまで低減することが可能です。
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投稿日時: 2020年9月9日
