Vormingsproces van de drukspanningslaag in fysiek gehard glas
Verwarming Voor-behandeling: gewoon gegloeid glas wordt gelijkmatig verwarmd tot 50–60 graden boven de glasovergangstemperatuur (Tg)-ongeveer 620–700 graden -waardoor het glas in een visco-elastische, vervormbare staat wordt gebracht en eventuele reeds- bestaande interne restspanningen worden verlicht.
Snel blussen/afkoelen: Koude lucht onder hoge- druk wordt gelijkmatig gelijkmatig op beide oppervlakken van het glas geblazen. De oppervlaktetemperatuur daalt scherp, waardoor de oppervlaktelaag eerst afkoelt, samentrekt en stolt. In dit stadium blijft de binnenlaag in een stroperige toestand met hoge temperatuur-, waardoor spanningen die worden gegenereerd door oppervlaktecontractie volledig kunnen ontspannen via de stroperige stroming van de binnenlaag.
Beperkte samentrekking creëert spanning: Terwijl het glas blijft afkoelen tot kamertemperatuur, koelt de binnenste laag af en begint in volume samen te trekken. Omdat de oppervlaktelaag echter al volledig is uitgehard en niet synchroon kan samentrekken, wordt de samentrekking van de binnenlaag beperkt door de stijfheid van het verharde oppervlak. Dit resulteert uiteindelijk in de vorming van een permanente, gelijkmatig verdeelde drukspanningslaag op het oppervlak, waarbij een overeenkomstige trekspanningslaag in het interieur wordt gevormd om het evenwicht te behouden.
Vormingsproces van de drukspanningslaag in chemisch gehard glas
Ionenuitwisselingsomgeving bij lage- temperatuur: het glas wordt ondergedompeld in een gesmolten alkalizoutoplossing van ongeveer 400 graden. Omdat deze temperatuur onder de glasovergangstemperatuur ligt, ondergaat het glas geen macroscopische vervorming.
Grote-ionensubstitutie en crowding: kleinere natriumionen (of lithiumionen) in de glasoppervlaktelaag worden uitgewisseld voor grotere kaliumionen uit de zoutoplossing; de grotere kaliumionen nestelen zich in de bestaande ionische vacatures in het glasoppervlak.
Verdringingseffect dat drukspanning genereert: Het grote volume kaliumionen creëert een "verdringings-" of "opvul"-effect in de oppervlaktelaag. Dit volumeverschil tussen de alkali-ionen genereert drukspanning; de mate van ionenuitwisseling en de diepte van de uitwisselingslaag bepalen rechtstreeks de dikte van de drukspanningslaag en de grootte van de drukspanning.