За певних умов освітлення, якщо дивитися на загартоване скло з певної відстані та під певним кутом, на його поверхні з'являться нерівномірно розподілені кольорові плями. Такі кольорові плями зазвичай називають «плямами напруги». Вони не впливають на ефект відбиття скла (не спотворюють відбиття), а також не впливають на ефект пропускання світла склом (не впливають на роздільну здатність і не створюють оптичних спотворень). Це оптична характеристика, яку має все загартоване скло. Це не є проблемою якості чи дефектом якості загартованого скла, але воно все ширше використовується як безпечне скло, і люди мають дедалі вищі вимоги до зовнішнього вигляду скла, особливо для великих площ. Наявність плям напруги в загартованому склі під час встановлення навісних стін негативно вплине на зовнішній вигляд скла і навіть на загальний естетичний ефект будівлі, тому люди все більше звертають увагу на плями напруги.
Причини появи плям стресу
Усі прозорі матеріали можна розділити на ізотропні та анізотропні. Коли світло проходить через ізотропний матеріал, швидкість світла однакова в усіх напрямках, а випромінюване світло не змінюється від падаючого світла. Добре відпалене скло є ізотропним матеріалом. Коли світло проходить через анізотропний матеріал, падаюче світло розділяється на два промені з різною швидкістю та різною відстанню. Випромінюване світло та падаюче світло змінюються. Погано відпалене скло, включаючи загартоване скло, є анізотропним матеріалом. Як анізотропний матеріал із загартованого скла, явище плям напруги можна пояснити принципом фотопружності: коли промінь поляризованого світла проходить через загартоване скло, оскільки всередині скла існує постійна напруга (загартоване напруження), цей промінь світла розкладається на два поляризовані промені з різною швидкістю поширення променя, а саме швидке світло та повільне світло, що також називається двопроменезаломленням.
Коли два світлові промені, що утворюються в певній точці, перетинаються зі світловим променем, що утворюється в іншій точці, у точці перетину світлових променів виникає різниця фаз через різницю в швидкості поширення світла. У цій точці два світлові промені інтерферують. Коли напрямок амплітуди однаковий, інтенсивність світла посилюється, що призводить до утворення яскравого поля зору, тобто яскравих плям; коли напрямок амплітуди світла протилежний, інтенсивність світла послаблюється, що призводить до утворення темного поля зору, тобто темних плям. Якщо розподіл напруги в площині загартованого скла нерівномірний, виникатимуть плями напруги.
Крім того, відбиття від поверхні скла створює певний поляризаційний ефект відбитого світла та його пропускання. Світло, яке потрапляє у скло, насправді є світлом з поляризаційним ефектом, тому ви побачите світлі та темні смуги або цятки.
Коефіцієнт нагрівання
Скло перед гартуванням нагрівається нерівномірно в площинному напрямку. Після гартування та охолодження нерівномірно нагрітого скла, ділянка з високою температурою створюватиме менше стискальне напруження, а ділянка з низькою температурою створюватиме більше стискальне напруження. Нерівномірне нагрівання спричиняє нерівномірно розподілене стискальне напруження на поверхні скла.
Коефіцієнт охолодження
Процес гартування скла полягає в швидкому охолодженні після нагрівання. Процес охолодження та процес нагрівання однаково важливі для формування гартового напруження. Нерівномірне охолодження скла в площинному напрямку перед гартуванням таке ж, як і нерівномірне нагрівання, що також може спричинити нерівномірне напруження. Поверхневе напруження стиску, що утворюється в області з високою інтенсивністю охолодження, велике, а напруження стиску, що утворюється в області з низькою інтенсивністю охолодження, невелике. Нерівномірне охолодження призведе до нерівномірного розподілу напруження на поверхні скла.
Кут огляду
Причина, чому ми можемо бачити пляму напруги, полягає в тому, що природне світло у видимому діапазоні поляризується, коли воно проходить через скло. Коли світло відбивається від поверхні скла (прозорого середовища) під певним кутом, частина світла поляризується і також проходить через скло. Частина заломленого світла також поляризується. Коли тангенс кута падіння світла дорівнює показнику заломлення скла, відбита поляризація досягає максимуму. Показник заломлення скла становить 1,5, а максимальний кут падіння відбитої поляризації – 56°. Тобто світло, відбите від поверхні скла під кутом падіння 56°, є майже повністю поляризованим світлом. Для загартованого скла відбите світло, яке ми бачимо, відбивається від двох поверхонь з коефіцієнтом відбиття 4% кожна. Відбите світло від другої поверхні, яка знаходиться далі від нас, проходить через скло напруги. Ця частина світла знаходиться ближче до нас. Відбите світло від першої поверхні інтерферує з поверхнею скла, утворюючи кольорові цятки. Таким чином, пляма напруження найбільш помітна, якщо спостерігати за склом під кутом падіння 56°. Той самий принцип застосовується до загартованого ізоляційного скла, оскільки воно має більше відбивних поверхонь і більше поляризованого світла. Для загартованого скла з таким самим рівнем нерівномірного напруження плями напруження, які ми бачимо, чіткіші та здаються важчими.
товщина скла
Оскільки світло поширюється у склі різної товщини, чим більша товщина, тим довший оптичний шлях, тим більше можливостей для поляризації світла. Отже, для скла з однаковим рівнем напруження, чим більша товщина, тим насиченіший колір плям напруження.
Різновиди скла
Різні типи скла по-різному впливають на скло з однаковим рівнем напруження. Наприклад, боросилікатне скло матиме світліший колір, ніж натрієво-кальційне скло.
Для загартованого скла дуже важко повністю усунути плями напруги через особливості його принципу зміцнення. Однак, вибравши сучасне обладнання та розумно контролюючи виробничий процес, можна зменшити кількість плям напруги та досягти такого ступеня, щоб це не вплинуло на естетичний ефект.
Саїда Глассє визнаним світовим постачальником глибокої обробки скла високої якості, конкурентоспроможної ціни та пунктуальних термінів доставки. Ми виготовляємо скло на замовлення в широкому спектрі галузей та спеціалізуємося на сенсорному склі, перемикачах, склі AG/AR/AF/ITO/FTO, а також на сенсорних екранах для внутрішнього та зовнішнього використання.
Час публікації: 09 вересня 2020 р.
