[发明专利]玻璃的表面应力测定装置和玻璃的表面应力测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及非破坏性地测定钢化玻璃的物体表面的压缩应力量的玻璃表面应力测定装置和玻璃的表面应力测定方法。

背景技术

一直以来，在AV设备·OA设备等的操作面板、开关门等中多使用金属质感面板、黑色面板。这些面板由于对树脂、金属用期望的颜色的涂料进行涂布，所以因长时间使用而发生剥离等，在耐久性方面存在问题。另外，对于使用这些面板作为结构件的情况、作为开关门使用的情况而言，要求具备高的强度。作为适合于这种要求兼备耐久性和高强度的用途的呈黑色的玻璃，本申请人申请了专利文献1记载的玻璃。

然而，作为提高玻璃的强度的方法，通常已知有在玻璃表面形成压缩应力层的方法。作为在玻璃表面形成压缩应力层的方法，代表性的有通过风冷等将加热到软化点附近的玻璃板表面急速冷却的风冷钢化法（物理钢化法）；和在玻璃化转变温度以下的温度通过离子交换将玻璃板表面的离子半径小的碱金属离子（典型的是Li离子、Na离子）交换为离子半径更大的碱离子（典型的是对于Li离子为Na离子或K离子，对于Na离子为K离子）的化学钢化法。

通过在所述玻璃表面形成压缩应力层而得到的玻璃在品质管理上以确认具备一定以上的强度为目的而测定压缩应力量是重要的。已提出了非破坏地测定作为玻璃的压缩应力量的表面压缩应力（以下有时称为CS）和表面压缩应力层深度（以下有时称为DOL）的方法并已实用化（例如、专利文献2）。该测定法利用了形成于玻璃表面的压缩应力层与不存在压缩应力层的其它玻璃部分的折射率不同而显示光波导效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2011-084456号公报

专利文献2:特开昭53-136886号公报

发明内容

但是，非破坏地测定CS和DOL的所述装置新确认有如下问题，即，因为使在玻璃的表面层传播的光射出地进行观察，所以上述呈黑色的可见区域的透射率低的着色玻璃无法测定。这种情况下，需要弯曲强度、裂纹初始载荷（crack initiation load）等伴有破坏的强度测定试验、用于测定双折射的试样加工，化学钢化玻璃中除采用使用EPMA（Electron Probe Micro Analyzer）测定钾的扩散层深度等非常费力的方法以外，没有测定玻璃的压缩应力量、强度的方法，另外，测定数据的精度也低，缺乏可靠性。本发明的目的在于提供对可见区域的透射率低的着色玻璃的表面应力进行测定的装置、方法。

本发明提供一种玻璃的表面应力测定装置，其特征在于，具备：光源，使来自所述光源的光入射到钢化玻璃的表面层内的光供给部件，使在所述钢化玻璃的表面层内传播的光射出到所述钢化玻璃之外的光提取部件，将所述射出的光分离成相对于所述钢化玻璃与所述光提取部件的边界面平行地振动和垂直地振动的二种光成分而转换为亮线列或暗线列的光转换部件；向所述光转换部件入射的光是在所述钢化玻璃的吸光系数为4.5mm^-1以下的波长区域具有中心波长的单色光（以下，有时称为本发明的玻璃的表面应力测定装置）。

另外，本发明的玻璃的表面应力测定装置的特征在于，所述钢化玻璃是着色玻璃。另外，本发明的玻璃的表面应力测定装置的特征在于，来自所述光源的光是在所述钢化玻璃的吸光系数为4.5mm^-1以下的波长区域具有中心波长的单色光。另外，本发明的玻璃的表面应力测定装置的特征在于，在所述光源和所述钢化玻璃之间、或者在所述光提取部件和所述光转换部件之间具备从所述射出的光中提取所述钢化玻璃的吸光系数为4.5mm^-1以下的波长区域的单色光的带通滤波器或单色器。

另外，本发明的玻璃的表面应力测定装置的特征在于，来自所述光源的光是700nm以上的波长区域的单色光。另外，本发明的玻璃的表面应力测定装置的特征在于，来自所述光源的光是2000nm以下的波长区域的单色光。另外，本发明的玻璃的表面应力测定装置的特征在于，所述光源是发光二极管。另外，本发明的玻璃的表面应力测定装置的特征在于，所述光源是激光。