Как появились «антистрессовые горшки»?

При определенных условиях освещения, если смотреть на закаленное стекло с определенного расстояния и угла, на его поверхности появляются неравномерно распределенные цветные пятна. Эти цветные пятна обычно называют «напряженными пятнами». Они не влияют на отражательный эффект стекла (не вызывают искажений отражения) и не влияют на светопропускание (не влияют на разрешение и не вызывают оптических искажений). Это оптическая характеристика, присущая всем закаленным стеклам. Это не является проблемой качества или дефектом закаленного стекла, но оно все шире используется в качестве безопасного стекла, и к его внешнему виду предъявляются все более высокие требования, особенно в случае больших площадей. Наличие напряженных пятен на закаленном стекле при монтаже навесных стен негативно сказывается на внешнем виде стекла и даже на общей эстетике здания, поэтому все больше внимания уделяется напряженным пятнам.

Причины появления зон напряжения

Все прозрачные материалы можно разделить на изотропные и анизотропные. При прохождении света через изотропный материал скорость света одинакова во всех направлениях, и излучаемый свет не отличается от падающего. Хорошо отожженное стекло является изотропным материалом. При прохождении света через анизотропный материал падающий свет разделяется на два луча с разными скоростями и разными расстояниями. Излучаемый свет и падающий свет изменяются. Плохо отожженное стекло, включая закаленное стекло, является анизотропным материалом. В случае анизотропного закаленного стекла явление зон напряжений можно объяснить принципом фотоупругости: когда пучок поляризованного света проходит через закаленное стекло, поскольку внутри стекла существует постоянное напряжение (напряжение закалки), этот пучок света разделяется на два поляризованных луча с разными скоростями распространения, а именно быстрый свет и медленный свет, что также называется двулучепреломлением.

Когда два световых луча, сформированные в определенной точке, пересекаются со световым лучом, сформированным в другой точке, в точке пересечения возникает разность фаз из-за разницы в скорости распространения света. В этой точке происходит интерференция двух световых лучей. Когда направление амплитуды одинаково, интенсивность света усиливается, что приводит к образованию яркого поля зрения, то есть ярких пятен; когда направление амплитуды света противоположно, интенсивность света ослабевает, что приводит к образованию темного поля зрения, то есть темных пятен. При наличии неравномерного распределения напряжений в плоскости закаленного стекла будут возникать пятна напряжений.

Кроме того, отражение от поверхности стекла приводит к тому, что отраженный свет и пропускаемый свет приобретают определенный поляризационный эффект. Свет, попадающий в стекло, на самом деле является светом с поляризационным эффектом, поэтому вы увидите светлые и темные полосы или точки.

Коэффициент нагрева

Перед закалкой стекло нагревается неравномерно в плоскости. После закалки и охлаждения неравномерно нагретого стекла в области с высокой температурой будет возникать меньшее сжимающее напряжение, а в области с низкой температурой — большее. Неравномерный нагрев приведет к неравномерному распределению сжимающего напряжения на поверхности стекла.

Коэффициент охлаждения

Процесс закалки стекла представляет собой быстрое охлаждение после нагрева. Процессы охлаждения и нагрева одинаково важны для образования закалочных напряжений. Неравномерное охлаждение стекла в плоскости перед закалкой аналогично неравномерному нагреву, что также может вызывать неравномерные напряжения. Поверхностное сжимающее напряжение, образующееся в области с высокой интенсивностью охлаждения, велико, а сжимающее напряжение, образующееся в области с низкой интенсивностью охлаждения, мало. Неравномерное охлаждение приведет к неравномерному распределению напряжений на поверхности стекла.

Угол обзора

Причина, по которой мы можем видеть пятна напряжения, заключается в том, что естественный свет в видимом диапазоне поляризуется при прохождении через стекло. Когда свет отражается от поверхности стекла (прозрачной среды) под определенным углом, часть света поляризуется и также проходит сквозь стекло. Часть преломленного света также поляризуется. Когда тангенс угла падения света равен показателю преломления стекла, отраженная поляризация достигает максимума. Показатель преломления стекла равен 1,5, а максимальный угол падения отраженной поляризации составляет 56°. То есть свет, отраженный от поверхности стекла под углом падения 56°, почти весь поляризован. Для закаленного стекла отраженный свет, который мы видим, отражается от двух поверхностей с коэффициентом отражения 4% каждая. Отраженный от второй поверхности, которая находится дальше от нас, проходит через стекло с пятнами напряжения. Эта часть света находится ближе к нам. Отраженный от первой поверхности интерферирует с поверхностью стекла, образуя цветные пятна. Таким образом, зона неравномерного напряжения наиболее заметна при наблюдении стекла под углом падения 56°. Тот же принцип применим и к закаленному изоляционному стеклу, поскольку у него больше отражающих поверхностей и более поляризованный свет. Для закаленного стекла с одинаковым уровнем неравномерного напряжения видимые нами зоны напряжения более четкие и кажутся более выраженными.

толщина стекла

Поскольку свет распространяется в стекле разной толщины, чем больше толщина, тем длиннее оптический путь и тем больше возможностей для поляризации света. Следовательно, для стекла с одинаковым уровнем напряжения, чем больше толщина, тем насыщеннее цвет пятен напряжения.

Разновидности стекла

Разные типы стекла по-разному воздействуют на стекло с одинаковым уровнем напряжения. Например, боросиликатное стекло будет казаться светлее по цвету, чем натриево-кальциевое стекло.

В случае закаленного стекла полное устранение зон напряжения крайне затруднительно из-за специфики принципа его упрочнения. Однако, благодаря использованию современного оборудования и разумному контролю производственного процесса, можно уменьшить количество зон напряжения и добиться степени, не влияющей на эстетический эффект.

Сайда Глассявляется признанным мировым поставщиком стекла глубокой обработки, предлагающим высококачественную продукцию по конкурентоспособным ценам и в кратчайшие сроки. Мы специализируемся на изготовлении стекла на заказ для самых разных областей, включая сенсорные панели, панели для выключателей, стекло AG/AR/AF/ITO/FTO, а также сенсорные экраны для внутреннего и наружного применения.