Dưới một số điều kiện ánh sáng nhất định, khi quan sát kính cường lực từ một khoảng cách và góc độ nhất định, sẽ xuất hiện một số đốm màu phân bố không đều trên bề mặt kính. Loại đốm màu này thường được gọi là “đốm ứng suất”. Nó không ảnh hưởng đến hiệu ứng phản xạ của kính (không gây biến dạng phản xạ), cũng không ảnh hưởng đến hiệu ứng truyền dẫn của kính (không ảnh hưởng đến độ phân giải, cũng không gây biến dạng quang học). Đây là đặc tính quang học mà tất cả kính cường lực đều có. Nó không phải là vấn đề chất lượng hay khuyết tật của kính cường lực, nhưng vì kính cường lực ngày càng được sử dụng rộng rãi làm kính an toàn, và người ta ngày càng có yêu cầu cao hơn về ngoại hình của kính, đặc biệt là khi sử dụng cho diện tích lớn. Sự xuất hiện của các đốm ứng suất trên kính cường lực trong quá trình ứng dụng làm vách kính sẽ ảnh hưởng xấu đến ngoại hình của kính, thậm chí ảnh hưởng đến hiệu quả thẩm mỹ tổng thể của công trình, vì vậy người ta ngày càng chú ý hơn đến các đốm ứng suất.
Nguyên nhân gây ra các đốm căng thẳng
Tất cả các vật liệu trong suốt đều có thể được chia thành vật liệu đẳng hướng và vật liệu dị hướng. Khi ánh sáng truyền qua vật liệu đẳng hướng, tốc độ ánh sáng là như nhau theo mọi hướng, và ánh sáng phát ra không thay đổi so với ánh sáng tới. Kính được tôi luyện tốt là một vật liệu đẳng hướng. Khi ánh sáng truyền qua vật liệu dị hướng, ánh sáng tới bị tách thành hai tia có tốc độ và khoảng cách khác nhau. Ánh sáng phát ra và ánh sáng tới bị thay đổi. Kính được tôi luyện kém, bao gồm cả kính cường lực, là một vật liệu dị hướng. Là một vật liệu dị hướng như kính cường lực, hiện tượng các điểm ứng suất có thể được giải thích bằng nguyên lý quang đàn hồi: khi một chùm ánh sáng phân cực truyền qua kính cường lực, do có ứng suất thường trực (ứng suất tôi luyện) bên trong kính, chùm ánh sáng này sẽ phân tách thành hai ánh sáng phân cực với tốc độ truyền khác nhau, tức là ánh sáng nhanh và ánh sáng chậm, còn được gọi là hiện tượng lưỡng chiết.
Khi hai chùm tia sáng hình thành tại một điểm nhất định giao nhau với chùm tia sáng hình thành tại một điểm khác, sẽ có sự chênh lệch pha tại điểm giao nhau do sự khác biệt về tốc độ truyền ánh sáng. Tại điểm này, hai chùm tia sáng sẽ giao thoa. Khi hướng biên độ cùng chiều, cường độ ánh sáng được tăng cường, dẫn đến vùng nhìn sáng, tức là các điểm sáng; khi hướng biên độ ánh sáng ngược chiều, cường độ ánh sáng bị suy yếu, dẫn đến vùng nhìn tối, tức là các điểm tối. Chỉ cần có sự phân bố ứng suất không đồng đều theo hướng mặt phẳng của kính cường lực, các điểm ứng suất sẽ xuất hiện.
Ngoài ra, sự phản xạ của bề mặt kính khiến ánh sáng phản xạ và ánh sáng truyền qua có một hiệu ứng phân cực nhất định. Ánh sáng đi vào kính thực chất là ánh sáng có hiệu ứng phân cực, đó là lý do tại sao bạn sẽ thấy các vệt sáng và tối hoặc các đốm nhỏ.
Hệ số nhiệt
Trước khi làm nguội, thủy tinh bị nung nóng không đều theo hướng mặt phẳng. Sau khi thủy tinh được nung nóng không đều và làm nguội, vùng có nhiệt độ cao sẽ chịu ứng suất nén thấp hơn, còn vùng có nhiệt độ thấp sẽ chịu ứng suất nén cao hơn. Việc nung nóng không đều sẽ gây ra ứng suất nén phân bố không đều trên bề mặt thủy tinh.
Hệ số làm mát
Quá trình tôi luyện thủy tinh là quá trình làm nguội nhanh sau khi nung nóng. Quá trình làm nguội và quá trình nung nóng đều quan trọng như nhau đối với sự hình thành ứng suất tôi luyện. Việc làm nguội không đều của thủy tinh theo hướng mặt phẳng trước khi tôi cũng giống như việc nung nóng không đều, điều này cũng có thể gây ra ứng suất không đều. Ứng suất nén bề mặt hình thành bởi vùng có cường độ làm nguội cao lớn, còn ứng suất nén hình thành bởi vùng có cường độ làm nguội thấp nhỏ. Làm nguội không đều sẽ gây ra sự phân bố ứng suất không đều trên bề mặt thủy tinh.
Góc nhìn
Lý do chúng ta có thể nhìn thấy các đốm ứng suất là vì ánh sáng tự nhiên trong dải ánh sáng nhìn thấy được bị phân cực khi đi qua kính. Khi ánh sáng phản xạ từ bề mặt kính (môi trường trong suốt) ở một góc nhất định, một phần ánh sáng bị phân cực và cũng đi qua kính. Một phần ánh sáng khúc xạ cũng bị phân cực. Khi tang của góc tới của ánh sáng bằng chiết suất của kính, độ phân cực phản xạ đạt mức tối đa. Chiết suất của kính là 1,5, và góc tới tối đa của độ phân cực phản xạ là 56°. Tức là, ánh sáng phản xạ từ bề mặt kính ở góc tới 56° hầu như toàn bộ là ánh sáng phân cực. Đối với kính cường lực, ánh sáng phản xạ mà chúng ta nhìn thấy được phản xạ từ hai bề mặt với độ phản xạ 4% mỗi bề mặt. Ánh sáng phản xạ từ bề mặt thứ hai ở xa chúng ta hơn đi qua kính chịu ứng suất. Phần ánh sáng này ở gần chúng ta hơn. Ánh sáng phản xạ từ bề mặt đầu tiên giao thoa với bề mặt kính tạo ra các đốm màu. Do đó, vết nứt do ứng suất dễ nhận thấy nhất khi quan sát kính ở góc tới 56°. Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho kính cường lực cách nhiệt vì có nhiều bề mặt phản chiếu hơn và ánh sáng phân cực nhiều hơn. Đối với kính cường lực có cùng mức độ ứng suất không đồng đều, các điểm ứng suất mà chúng ta nhìn thấy sẽ rõ ràng hơn và có vẻ nặng hơn.
độ dày kính
Vì ánh sáng truyền qua các lớp kính có độ dày khác nhau, nên kính càng dày thì đường truyền quang càng dài, càng có nhiều khả năng xảy ra hiện tượng phân cực ánh sáng. Do đó, đối với kính có cùng mức độ ứng suất, kính càng dày thì màu sắc của các điểm ứng suất càng đậm.
Các loại thủy tinh
Các loại thủy tinh khác nhau có tác động khác nhau lên thủy tinh có cùng mức độ ứng suất. Ví dụ, thủy tinh borosilicat sẽ có màu sáng hơn so với thủy tinh soda-lime.
Đối với kính cường lực, rất khó để loại bỏ hoàn toàn các điểm ứng suất do đặc thù nguyên lý tăng cường độ bền của nó. Tuy nhiên, bằng cách lựa chọn thiết bị tiên tiến và kiểm soát hợp lý quy trình sản xuất, có thể giảm thiểu các điểm ứng suất và đạt được mức độ không ảnh hưởng đến hiệu quả thẩm mỹ.
Saida GlassLà nhà cung cấp gia công kính chuyên nghiệp hàng đầu thế giới, nổi tiếng với chất lượng cao, giá cả cạnh tranh và thời gian giao hàng đúng hẹn. Chúng tôi tùy chỉnh kính trong nhiều lĩnh vực khác nhau và chuyên về kính màn hình cảm ứng, kính chuyển mạch, kính AG/AR/AF/ITO/FTO và màn hình cảm ứng trong nhà & ngoài trời.
Thời gian đăng bài: 09/09/2020