1、偏振光

眾所周知，光是一種電磁波，其振動方向與前進方向垂直，在所有與前進方向垂直的振動面上振動

如在光路中引入只允許某一振動方向光線通過的偏振濾片，就可獲得偏振光，簡稱偏光。

2、雙折射

玻璃是各向同性體，各方向的折射率相同。如玻璃中存在應力，各向同性的性質(zhì)受到破壞，引起折射率變化，兩主應力方向的折射率不再相同，即導致雙折射。

折射率與應力值的關系由下式確定：nx-ny=CB（σx-σy）式中nx—x方向折射率 ny—y方向折射率 σx—x方向應力 σy—y方向應力 CB—應力光學常數(shù)，它是物性常數(shù)，僅與玻璃品種有關

3、光程差

當偏光透過厚度為t的有應力玻璃時，光矢會分裂為兩個分別在x及y應力方向振動的分量。

如Vx、Vy分別為兩光矢分量的速度，則透過玻璃所需的時間分別為tΠVx和tΠVy，兩分量之間不再同步，而是存在光程差δ：δ=C(tΠVx-tΠVy)=t(nx-ny)式中 C—真空中光速結(jié)合上述二式，

即得到如下公式：（σx-σy）=δΠ（tCB）

即應力與光程差存在一定關系，一般借助光干涉原理測出光程差，從而計算出應力值。

想知道鋼化原理，就要先知道玻璃的特性。

玻璃的理論強度與硬度都很高，但實際表現(xiàn)出高硬度，低強度，非常易碎。這是因為玻璃的粘度極大，在冷卻時其原子按照應力平衡位置排列的的速度極慢，遠遠趕不上冷卻的速度。玻璃里面很容易產(chǎn)生極大的應力，所以超過2mm厚的玻璃如果不退火，消除應力，那么不用碰它，它自己就會碎裂。

所以玻璃之所以表現(xiàn)出低強度，就是因為上述特性使玻璃表面產(chǎn)生了大量的微裂紋，這些裂紋非常小，只有在電子顯微鏡下才能觀察到。但正是這些微裂紋造成了玻璃的實際強度大大小于理論強度。如果在受力時能阻止微裂紋的擴大，就能提高玻璃的實際強度。

物理鋼化的工藝是加熱玻璃到一定溫度，然后兩面均勻、快速冷卻。原理是：快速冷卻時，表面玻璃冷卻速度快，內(nèi)部冷卻速度慢，內(nèi)部原子位置調(diào)整時間長，體積趨向縮小，因此就會對表面玻璃產(chǎn)生巨大的拉應力。如同將一串珠子中間的繩子拉緊一樣。這樣，在玻璃受力時，內(nèi)部巨大的拉力會阻止表面微裂紋的擴大，達到提高玻璃實際強度的目的。

也正因為應力巨大，所以鋼化玻璃在遭到破壞時，釋放的應力會使玻璃爆裂成小塊，而且不會產(chǎn)生尖銳的角。

化學鋼化是通過離子交換構(gòu)成玻璃的表面壓應力。

離子交換工藝的簡單原理是在400LC左右堿鹽溶液中，使玻璃表層中半徑較小的離子與溶液中半徑較大的離子交換，比如玻璃中的鋰離子與溶液中的鈉離子交換，玻璃中的鈉離子與溶液中的鉀離子交換，利用堿離子體積上的差別產(chǎn)生表層壓應力。對厚玻璃的增強效果不甚明顯，特別合適增2~4mm厚的玻璃。

化學鋼化玻璃的優(yōu)點是，其未經(jīng)轉(zhuǎn)變溫度以上的高溫進程，所以不會像物理鋼化玻璃那樣存在翹曲，表面平整度與原片玻璃1樣，同時在強度和耐溫度變化有1定提高，并可適當作切裁處理?；瘜W鋼化的缺點是隨時間易產(chǎn)生應力松弛現(xiàn)象，目前已有保護性工藝措施，使化學鋼化玻璃具有其他強化玻璃品種不可替換的利用特點。

玻璃的化學鋼化產(chǎn)生于1種稱之為離子交換的工藝。將玻璃浸入1個溫度低于玻璃退火溫度的融化鹽池。

玻璃片為鈉鈣浮法玻璃和鈉鈣平板玻璃時，鹽池中成份為硝酸鉀。在浸入周期內(nèi)，較大的堿性鉀離子同較小的鈉離子在玻璃表面產(chǎn)生置換，較大的鉀離子嵌入由較小的鈉離子構(gòu)成的表面。

這類強化嵌入玻璃表面的深度只有數(shù)千分之1英寸，化學鋼化玻璃的壓應力可以到達10 000 psi(6.9107Pa)。 由于表面缺點的影響，上述壓應力水平會大幅下降。

許多公布的數(shù)據(jù)或規(guī)范只是平均應力值。這明顯意味著玻璃樣品可以有較高的應力值，也能夠有較低的應力值：在同1鹽池生產(chǎn)出的化學鋼化玻璃的應力值也會有很大差別。

化學鋼化玻璃破碎時，不1定碎成小顆粒，其碎片狀態(tài)可能類似于普通玻璃。因此這類玻璃不能用在需要安全玻璃的地方。

1些技術專家和研究人員宣稱：離子交換實際上只有很少的份子在玻璃表面數(shù)百萬分之1英寸深進行的，而不是像玻璃鋼化協(xié)會手冊上說明的數(shù)千分之1英寸。雖然化學鋼化玻璃在處理完后可以被切割，但是切割進程會使切口兩邊1 in(25 mm)范圍內(nèi)的壓應力完全喪失，使其回復到普通玻璃狀態(tài)。

化學鋼化玻璃廣泛利用于眼鏡和航空工業(yè)和電子行業(yè)中，對要求厚度小于1/8 in(3 mm)又要求有較高強度的玻璃，可以采取化學鋼化。這類玻璃還可作為聚碳酸脂保護層使用。