防眩光玻璃的硬度及强度

  硬度，通俗讲就是固体表面抵抗另一固体物质侵入的能力。表示方法有莫氏硬度（划痕法）、显微硬度（压痕法）、刻化硬度（刻痕法）、研磨硬度（研磨法）等多种，对于玻璃材质而言，其硬度用显微硬度（压痕法）表示。就是利用金刚石锥以适当负荷在玻璃表面形成一凹坑（压痕或刻痕），测量印痕的对角线长度，通过计算得出对应玻璃的硬度值。如下图所示：

另一种表示是相对硬度即莫氏硬度，该方法以十种矿物的划痕硬度作为标准，定出十个硬度等级，十种矿物的莫氏硬度级依次为：金刚石（10），刚玉（9），黄玉（8），石英（7），长石（6），磷灰石（5），萤石（4），方解石（3），石膏（2），滑石（1）。其中金刚石硬，滑石软，玻璃硬度就介于磷灰石和石英之间。如下图：

不同材质的玻璃硬度也有差别，相应硬度值简单排列如下:康宁（gorilla）玻璃（≥6.5）＞旭硝子（Dragontrail）玻璃(＞6.0)＞国产高铝玻璃（≥6.0）＞旭硝子钠钙玻璃（＞5.5）＞普通钠钙玻璃（＞5.0）。当然，上述排列并不是统一的，不同品牌产品代数不同，硬度也有差异的。

首先玻璃的化学成分不同，决定了不同材质的玻璃硬度的差异，对于硅酸盐玻璃，钠钙硅酸盐玻璃硬度较低，铅含量也会降低玻璃的硬度，而硼含量则提高玻璃的硬度，这就是我们常说高铅玻璃较软，高硼玻璃较硬。

另一方面，玻璃的表面结构也影响玻璃的硬度，二价或高价离子比一价离子形成的结构更致密，表观上就体现在玻璃的硬度高，就如高铝玻璃硬度大于钠钙玻璃。

但通常我们所说的硬度都不是以上所述，都是用“数字+ H”符号表示，其实这是借用铅笔的硬度H(hardness)，与显微硬度和莫氏硬度完全是两个概念。经过特殊处理技术，玻璃表面硬度是可以达到9H以上，但这只是铅笔的9H硬度，真实硬度仍然是不会超过莫氏硬度7，更不能达到莫氏硬度9的噢。

那如何提高硬度呢？好的方法当然是调整玻璃化学成分，但这是原片厂技术开发部的事，不用我们操心。且高值也就是莫氏硬度7。我们关注的是对玻璃基片利用化学或物理方法通过提高表面强度，来提高玻璃的铅笔硬度值。

首先是热处理增强（物理钢化）方法，将玻璃加热后迅速冷却到室温，玻璃表面形成高度均匀的压应力层。即常说的钢化玻璃。通过该技术可将玻璃表面抗冲击强度提高7倍以上，且破碎时无尖锐碎渣，极大增强了使用安全性。但基于钢化设备和相关技术限制，目前物理强化工艺主要针对于3mm以上厚度玻璃使用，据新信息，2mm的物理钢化已有厂家实现，暂未推广应用。

对于2mm以下厚度的薄板玻璃，只能通过离子交换增强（化学强化）手段提高表面强度。基本操作就是将玻璃浸入硝酸钾熔盐（440℃~460℃）中一定时间，完成玻璃表面阳离子填充和置换，增加离子密度，提高离子间结合力，以实现玻璃表面强度的提高。

通常钠钙玻璃的铅笔硬度在6H左右，通过强化后可以达到7H以上，高铝玻璃强化后表面硬度高可以9H以上。

综上所述，希望能对客户在玻璃基片的挑选和产品性能参数设定提供理性参考，通过符合实际的设置，能够指导采供双方缩短沟通时间，更好更快制作出合格产品。

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