東北大學和折原製作所有限公司的研究小組開發了一種新方法來局部評估化學強化玻璃的強度,化學強化玻璃作為智慧型手機的蓋板玻璃已變得非常流行。

 化學強化玻璃是利用離子半徑大的原子穿透而產生的「堆積效應」(玻璃的網狀結構被壓縮的現象),對其表面施加壓應力的玻璃。由於它具有抗裂和抗刮痕的特性,近年來,它作為智慧型手機和平板電腦的蓋板玻璃而迅速流行起來。

 另一方面,還無法以高空間精度評估化學強化玻璃的強度。化學強化玻璃的強度受殘餘壓應力及其空間分佈的影響較大,但從其微觀結構來看,常規檢測方法的極限在幾毫米至公分。

 研究人員一直在使用拉曼光譜測量方法來表徵玻璃結構。這次,利用這些知識,我們成功地推導了基於顯微拉曼光譜和堆積效應的殘餘應力的局部評估公式。由於此評估公式包括有關玻璃的成分和網狀結構的信息,因此可以以μm的精度確定殘餘壓應力的空間分佈。這使得使用雷射以高空間分辨率非破壞性和非接觸性地評估市售化學強化玻璃的殘餘應力分佈成為可能。

 相信這種方法將能明確強化玻璃強度的來源,使得設計更精密的強化玻璃成為可能。未來,這項成果有望導致開發出不是「易碎」而是「牢不可破」的玻璃,並應用於品質控制。

論文信息:[通訊物理]基於顯微拉曼光譜的化學強化玻璃應力評估新方法

東北大學

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