[发明专利]一种测量平板玻璃表面抗划伤性的装置和方法

说明书

本发明公开了一种测量平板玻璃表面抗划伤性的装置和方法，包括：样品台和移动台；样品台与移动台呈预设水平夹角，样品台上放置固定有玻璃样品，移动台上安装有测量组件；测量组件包括压头、压力传感器和升降台，压头与压力传感器相连，压头和压力传感器安装在升降台上，升降台与驱动机构相连；驱动机构驱动升降台自移动台的高端向低端移动，压头与玻璃样品垂直接触并划伤，形成犁状损伤，通过摄像头获取犁状损伤的连续长度达到预设长度时，此刻从压力传感器获取的压力定义为平板玻璃表面临界抗划伤值。本发明在划伤时刻的视像与作用力值能够同步呈现，提高测量效率，减少测量误差。

技术领域

本发明涉及玻璃力学性能测试技术领域，具体涉及一种通过持续加压来测量平板玻璃表面抗划伤性的装置和方法。

背景技术

现代平板玻璃工业发展至今已有100余年，平板玻璃具有良好透光功能、表面光滑、化稳性好、遮风挡雨等功能，在建筑、汽车、家具、工业、电器、仪表、新能源等领域发挥着重要作用。

随着平板玻璃应用拓展，接触性摩擦和风沙应用环境条件越来越多，比如复印机的复印面板、扫描仪的扫描面板、滚筒洗衣机的观察窗、智能手机前后盖板、光伏玻璃面板、光热反射镜等。尽管普通钠钙玻璃硬度较大，莫氏硬度可达6级左右(金刚石硬度为10级)，但在摩擦作用下平板玻璃表面依然会出现划伤及划痕，使表面变得粗糙无光泽，不仅影响外观质量和透光性，更致命的是会导致玻璃机械性能严重退化；其破坏及力学性能退化机理源于格里菲斯裂纹扩展，会导致表面受损的玻璃会发生破裂，于是技术人员发明了玻璃表面或本体机械强度提升方法，例如物理钢化、化学强化、表面镀膜等。

目前，对于玻璃表面的抗划伤测量表征方法还不健全，甚至有借用漆膜硬度评价方法，采用铅笔硬度测量方法来表征，一般只会在玻璃表面留下铅笔画痕，而实际并没有划破玻璃表面，并不能较好地反映玻璃表面抗划划性；其次，也有采用维氏硬度或克氏硬度方法来间接表明玻璃表面抗划伤性，而这种方法只是垂直径向作用于玻璃表面，没有体现出划伤的水平作用效果，不具有等同效应；另外，也有采用滚轮耐磨试验方法，通过采用特定规格研磨轮，施加一定作用力，研磨轮在玻璃表面滚动一定时间，达到一定研磨次数，然后测量透光率或雾度指标，但该方法的测量过程比较繁琐，比较耗时(一般大于2小时)，不够简洁明了；再者，也有为了克服铅笔硬度法测量的不足，将炭芯材质换成金刚石，压力作用从小到大依次阶跃性变换，但该方法只是阶跃大小值有所差别而已，一般作用力习惯采用1N或0.5N等进行阶跃变化，例如作用力依次变为1N，2N，3N……，或者0.5N，1N，1.5N，2N……，然后沿水平连续划3-5次，当作用力达到某一个数值时，这种方法确实会在玻璃表面留下划痕，但是从具体从哪个临界作用力出现的划痕，几乎无法给出具体而准确的数值，有时为了减少表面划伤作用力偏差，就会采用固定加载力值(比如3N)，沿直线水平划量5次，甚至15次，然后借助放大镜观察，统计玻璃表面划伤情况，然后计算取平均值。而市场出售的金刚石刀头形态和尺寸大小没有统一规格，这样会导致不同划痕头所划出损伤力值结果差别很大。

综上所述，目前尚无完善的玻璃表面抗划伤测量表征评价方法，需要针对平板玻璃自身硬度以及抗划伤能力，发明一种可以测量平板玻璃表面临界划伤作用力的装置及方法。

发明内容

针对现有技术中固定加载力多次在平板玻璃表面划线的方法无法测量玻璃表面临界抗划伤性的问题，本发明针对平板玻璃自身硬度以及抗划伤能力，提供一种通过持续加压来测量平板玻璃表面抗划伤性的装置和方法，该装置及方法在划伤时刻的视像与作用力值能够同步呈现，提高测量效率，减少测量误差。

本发明公开了一种测量平板玻璃表面抗划伤性的装置，包括：样品台和移动台；

所述样品台与所述移动台呈预设水平夹角，所述样品台可放置固定玻璃样品，所述移动台上安装有测量组件；所述测量组件包括压头、压力传感器和升降台，所述压头与所述压力传感器相连，所述压头和压力传感器安装在所述升降台上，所述升降台与驱动机构相连；