Bildningsprocess av tryckspänningsskiktet i fysiskt härdat glas
Uppvärmningsför-behandling:Vanligt glödgat glas värms jämnt upp till 50–60 grader över dess glasövergångstemperatur (Tg)-ungefär 620–700 grader -vilket bringar glaset till ett viskoelastiskt, deformerbart tillstånd och lindrar eventuella för-inre spänningar.
Snabb släckning/kylning: Kallluft med-högt tryck blåses jämnt på glasets båda ytor samtidigt. Yttemperaturen sjunker kraftigt, vilket gör att ytskiktet svalnar, drar ihop sig och stelnar först. I detta skede förblir det inre lagret i ett hög-temperatur, visköst tillstånd, vilket gör att spänningar som genereras av ytkontraktion kan slappna av helt genom det viskösa flödet av det inre lagret.
Begränsad kontraktion skapar stress: När glaset fortsätter att svalna till rumstemperatur, kyls det inre lagret och börjar dra ihop sig i volym. Eftersom ytskiktet redan har stelnat helt och inte kan dras ihop synkront, begränsas emellertid sammandragningen av det inre skiktet av styvheten hos den härdade ytan. Detta resulterar slutligen i bildandet av ett permanent, jämnt fördelat tryckspänningsskikt på ytan, med ett motsvarande dragspänningsskikt bildat i det inre för att upprätthålla jämvikt.
Formningsprocess för tryckspänningsskiktet i kemiskt härdat glas
Jonbytarmiljö med låg-temperatur: Glaset är nedsänkt i en smält alkalisaltlösning vid cirka 400 grader. Eftersom denna temperatur är under glasövergångstemperaturen, genomgår glaset ingen makroskopisk deformation.
Stor-jonersättning och trängsel: Mindre natriumjoner (eller litiumjoner) i glasytskiktet byts ut mot större kaliumjoner från saltlösningen; de större kaliumjonerna bäddar in sig i de befintliga joniska vakanserna i glasytan.
Trängningseffekt som genererar tryckspänning: Den stora volymen kaliumjoner skapar en "trängningseffekt" eller "stoppningseffekt" i ytskiktet. Denna volymskillnad mellan alkalijonerna genererar tryckspänning; omfattningen av jonbytet och djupet av utbytesskiktet bestämmer direkt tjockleken på tryckspänningsskiktet och storleken på tryckspänningen.