上一篇文章里,我们谈到玻璃的实际强度只有理论强度的0.4%,那么是什么原因造成实际的玻璃强度这么大幅度的降低呢?我这里给出一些实例。
本文是本人原创,结合文献和本人经验撰写,感谢您尊重原创。
1.加工缺陷
玻璃生产加工中的缺陷可以导致玻璃表面受损,从而降低玻璃强度。

玻璃边部加工缺陷 图源:博士讲精益

玻璃表面金属沉淀 图源:博士讲精益
2.微观缺陷
除了上图所示的肉眼可见的缺陷外,玻璃表面还可能在搬运、运输过程中形成的微小的表面损伤,这些损伤也能大大降低玻璃的强度。

玻璃表面损伤 10微米 图源:博士讲精益

玻璃表面损伤 10微米 图源:博士讲精益
3.应力集中
Inglis(1913)年提出板材上的凹槽、孔、复杂形状等也会降低板材的强度,因为这些特征附近的局部应力会影响板材的强度,在这些特征附近的局部应力可能比外加应力高出数倍。下图是应力集中的示意图,左侧是应力均匀的玻璃,右侧是有应力集中的玻璃。

图源:博士讲精益
下面再给出一个应力集中的实际测量值。

图源:博士讲精益