钻石玻璃哪个硬?鲁珀特之泪的原理

如果你说世界上最强的东西，你首先想到的是钻石。事实上，钻石作为优雅和尊严的象征，在日常生活中给人类带来了无限的美。尤其是结婚时，新郎和新娘之间的钻石戒指交换也是婚礼上最庄严的仪式。但钻石真的是世界上最强的东西吗？事实上，最坚硬的东西实际上是一种玻璃。

玻璃在我们的日常生活中很常见。如果我说玻璃比钻石强，人们会嘲笑它吗？这不是玩笑。虽然玻璃在我们的印象中很脆弱，但世界太大了，真的有一种玻璃比钻石更坚硬，这就是鲁珀特的眼泪。

鲁珀特的眼泪是在重力作用下，熔融的玻璃自然滴入冰水，形成像蝌蚪一样的玻璃眼泪。通常被称为"鲁珀特的眼泪"，鲁珀特的眼泪看起来像蝌蚪，头很圆，但尾巴很长。这种玻璃具有极好的物理性能：眼泪本身比普通玻璃硬得多，在8吨压力下可以保持原状，但如果它的尾巴纤细，压力稍大，那么整个玻璃的眼泪就会破裂，完全压碎，画面非常壮观。

那么，为什么鲁珀特的眼泪如此特别呢？鲁珀特眼泪的神奇之处在于，"压力"实际上是起作用的。在鲁珀特的眼泪过程中，热玻璃表面在遇水后迅速冷却，但材料内部并未完全硬化，仍处于柔软状态，当内部冷却时，外部收缩。"这种无形的施加在玻璃表面的压应力，但内部的拉应力，两种力形成了极好的稳定性。这就解释了，当鲁珀特泪流满面的尾巴被轻轻捏住时，他撕碎了骨头的特征，因为应力平衡被破坏了，当外部被破坏时，残余应力迅速释放，导致裂缝在世界各地蔓延，并在瞬间破裂。根据高速摄影，裂纹的传播速度可达1450米-1900米。

事实上，鲁珀特的眼泪这个奇怪的原理在生活中也得到了广泛的应用，钢化玻璃会应用这一原理，他有很高的硬度，但不能像普通玻璃那样随随便便地切割，所以它给人们的生活带来了更多的可能性。

中国钢化玻璃的历史始于1955年。1958年由上海耀华玻璃厂试制，1958年由秦皇岛钢化厂成功生产。秦皇岛耀华玻璃厂于1965年开始生产军用钢化玻璃。20世纪70年代，洛阳玻璃厂首次引进比利时增韧设备。同时，沈阳玻璃厂的化学增韧玻璃也投入生产。20世纪70年代以来，钢化玻璃技术在世界范围内得到了普及和普及。钢化玻璃已广泛应用于汽车、建筑、航空、电子等领域，尤其是建筑、汽车等领域。

钢化玻璃归属于安全玻璃，是一种预应力钢化玻璃，是将钢化玻璃加热到临近钢化玻璃溶解点的温度(600-650℃)以迅速制冷或用化学方式钢化加工处理得以的玻璃深加工制品。它具备优良的机械性能钢化玻璃和耐高温耐冲击性能，又称之为强化钢化玻璃。其特性是在钢化玻璃表层生成压应力层，机械强度和耐高温耐冲击抗压强度得以提升，并且有特殊的碎片状态。为提升钢化玻璃的抗压强度，通常使用化学或物理的方式，在钢化玻璃表层生成压应力，钢化玻璃承受外力作用时首先抵消表层应力，进而提升了承载能力，增强钢化玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。

工业上钢化玻璃的做法主要有两种，一种是物理钢化法，另一种便是化学钢化法。

物理钢化法便是将钢化玻璃加热至临近钢化玻璃的溶解温度，然后对其两侧同时吹以空气使其迅速制冷，以提升钢化玻璃的机械强度和耐热稳定性的生产方式。加热钢化玻璃的淬冷是物理钢化法生产钢化玻璃的一个重要环节，对钢化玻璃淬冷的基本要求是迅速且均匀地制冷，进而得到分布均匀的应力，为得以均匀的制冷钢化玻璃，就必需要求制冷设备有效疏散热风、便于消除偶然产生的碎玻璃并应尽可能减少其噪音。

化学钢化法即是依据化学方式更改钢化玻璃表层成分，提升表面层压应力，以提升钢化玻璃的机械强度和耐热稳定性。因为它是依据离子交换使钢化玻璃增强，因此又称之为离子交换增强法。依据交换离子的类型和离子交换的温度又可分成小于转变点温度的离子交换法简称低温法和高过转变点温度的离子交换法简称高温法。

钢化玻璃的优点很明显，首先它非常安全可靠，当钢化玻璃被外力作用刺激，受到损坏时，碎片成相似蜂窝状的碎小钝角颗粒状，不容易对人体造成二次伤害。此外它抗压强度极高，同等薄厚的钢化玻璃耐冲击抗压强度和抗弯强度全部都是一般玻璃的3-5倍。最后它耐热稳定性极强，能承受的温度差是一般玻璃的3倍，最高可承受300℃的温度差变动。

不过，钢化玻璃的缺陷也是不言而喻的，首先，钢化后的钢化玻璃不可以再采取切割和制作加工，只可以在钢化前就对钢化玻璃采取制作加工至需要的形状，再采取钢化加工处理，流程较为麻烦。此外，钢化玻璃抗压强度虽然比一般玻璃强，但钢化玻璃在温度差变动大，稳定性不足，因此有自爆的可能，最后，钢化玻璃的表层并不光滑，会存在凹凸不平的问题，有轻度的厚度变薄。

钢化玻璃虽性能很优异，但“鲁珀特之泪”的制作过程并不繁杂，并且也具备一定的危险性，这个美到令人心碎的“鲁珀特之泪”你想要吗？