玻璃鋼化爐在生產(chǎn)中出現彩虹斑現象對鋼化玻璃本身的質(zhì)量不產(chǎn)生影響，無(wú)論是玻璃的反射果（主要指玻璃表面的反射失真現象）、玻璃的強度，還是玻璃的光透射果，都不會(huì )因彩虹斑的出現而對其造成影響，門(mén)窗幕墻鋼化玻璃標準GB 15763.2-2005中也未對鋼化玻璃彩虹斑現象進(jìn)行限制和要求。但是，相對明顯的彩虹斑紋的出現，必然會(huì )引起客戶(hù)的不滿(mǎn)。
1 彩虹斑紋產(chǎn)生的原因先，我們從玻璃材料和光學(xué)的角度對彩虹斑紋現象進(jìn)行分析。
鋼化之前的浮法玻璃原片，在結構上屬于原子排列不規則的無(wú)定形結構，屬于各向同性材料，就是說(shuō)各個(gè)方向的物理化學(xué)性質(zhì)在宏觀(guān)上相同。因為，玻璃在進(jìn)行鋼化之前其原子排列在微觀(guān)上雜亂無(wú)章，導致了宏觀(guān)上的物理化學(xué)的各向同性，各向同性的結果是光線(xiàn)在通過(guò)玻璃時(shí)，總能有合適的通路可以使光線(xiàn)通過(guò)，所以退火良好的浮法玻璃原片，光線(xiàn)通過(guò)的速度在所有方向都樣，出射光與入射光沒(méi)有變化，不會(huì )出現彩虹斑紋的現象。
鋼化后的玻璃會(huì )在玻璃的表面層形成的壓應力，在玻璃的內部形成的張應力，存在從表面到中心，同表面層的不同位置的密度的差異。宏觀(guān)上相對不規則的原子排列造成鋼化后的玻璃成為各向異性材料。當束偏振光通過(guò)鋼化玻璃時(shí)，這就使得讓可見(jiàn)光線(xiàn)通過(guò)的通路成為條曲折的路線(xiàn)，由于玻璃內部存在著(zhù)光密度差異，這束光會(huì )被分解為兩束傳播速度不同的偏振光，即束為傳播速度相對較快的光，束為傳播速度相對較慢的光。當在某點(diǎn)形成的兩束光與在另外點(diǎn)形成的光束相交時(shí)，由于光傳播速度的不同在光束相交點(diǎn)存在著(zhù)相位差，在這點(diǎn)上兩束光就會(huì )產(chǎn)生干涉現象，當兩束光線(xiàn)的振幅方向相同時(shí)，光線(xiàn)被加強，在視覺(jué)上產(chǎn)生亮視場(chǎng)，即彩虹斑紋。所以，鋼化玻璃應力分布越不均勻，表面所產(chǎn)生的彩虹斑紋現象就越為明顯。
2 避免和減輕彩虹斑紋的工藝控制方法通過(guò)上述分析，可以明確導致鋼化玻璃出現彩虹斑紋現象的罪魁禍是玻璃鋼化后的應力分布不均勻所造成的，如果玻璃在鋼化后應力分布越均勻，出現的彩虹斑紋就越小。
2.1玻璃的加熱要想避免和減輕玻璃鋼化后的彩虹斑紋，玻璃在進(jìn)行風(fēng)冷前玻璃各個(gè)區域的溫度必須做到高度的均勻致，否則玻璃溫度相對高區域所產(chǎn)生的內部張應力大，表面壓應力較小，玻璃溫度相對低的區域所產(chǎn)生的內部張應力小，外部壓應力較大，終導致玻璃表面產(chǎn)生分布不均勻的應力。玻璃加熱不均勻的主要因素是加熱爐的各個(gè)區域的爐溫不致。
為了做到加熱爐內溫度分布均勻致，我們應當合理控制：1）爐內溫度設定。在設定加熱爐溫度時(shí)，要充分考慮爐體邊部的散熱情況，爐體邊部的溫度設置要略高于中部爐體的爐溫設置。另外，要保證爐體邊部的密封良好，同時(shí)保溫棉無(wú)出現破損現象；2）要保證爐體內溫度傳感器的準確性。對于出現故障的溫度傳感器要及時(shí)進(jìn)行更換；3）不能正常進(jìn)行加熱的加熱器（元件）及時(shí)進(jìn)行更換；4）玻璃進(jìn)爐前合理的上片碼放，不能反復使用某種碼放排列方法，這樣會(huì )導致該區域溫度低于長(cháng)時(shí)間未碼放玻璃的區域；5）加熱爐的爐絲布局對玻璃的均勻加熱也十分重要，建議選用矩陣式爐絲布局。
2.2玻璃的吹風(fēng)冷卻加熱后的玻璃在進(jìn)行急冷時(shí)，對鋼化應力的形成是非常重要的。加熱后的玻璃在進(jìn)行急冷吹風(fēng)時(shí)，由于吹風(fēng)冷卻的不均勻也會(huì )導致應力的不均勻。冷卻強度越大，該區域玻璃表面的壓應力就越大，這樣，冷卻強度相對較大的區域就會(huì )形成玻璃表面層壓應力大，冷卻強度小的區域就會(huì )形成玻璃表面層的壓應力小。
為了避免由于吹風(fēng)冷卻過(guò)程而造成的應力分布不均勻，我們須控制：（1）必須保證鋼化爐急冷段的風(fēng)柵所有吹風(fēng)孔無(wú)遮擋，完通透；（2）上、下風(fēng)柵的導風(fēng)管保證無(wú)破損漏氣且無(wú)折皺，別是下風(fēng)柵的導風(fēng)管，在進(jìn)行生產(chǎn)前要清理掉積壓在下風(fēng)柵導風(fēng)管上的碎玻璃渣；（3）保證風(fēng)冷段輥道所纏繞的芳綸繩間隙致。加熱后在玻璃傳輸到風(fēng)冷段時(shí)，風(fēng)冷段輥道也具有定的導熱能力，玻璃與輥道接觸的部位被迅速冷卻，如果風(fēng)冷段輥道所纏繞的芳綸繩的間隙不致，同樣會(huì )造成玻璃的冷卻不均勻；（4）風(fēng)冷段上、下風(fēng)柵風(fēng)眼孔徑的大小要致，風(fēng)眼的孔壁表面要保證光潔，不能存在金屬毛刺。如果風(fēng)眼孔壁存在金屬毛剌很粗糙，吹出來(lái)的風(fēng)定程度上會(huì )被阻滯，也會(huì )對玻璃的均勻冷卻產(chǎn)生影響。
吹風(fēng)冷卻時(shí)玻璃的冷擺運動(dòng)。玻璃進(jìn)行急冷時(shí)，從風(fēng)柵孔中噴出的高速氣流呈圓錐狀，它不斷與玻璃摩擦，進(jìn)行能量交換。從熱力學(xué)分析，氣流垂直冷卻玻璃板面時(shí)，冷卻的速度與氣流相對于玻璃運動(dòng)的速度有關(guān)。玻璃在進(jìn)行冷卻時(shí)，在理想條件下兩面冷卻是對稱(chēng)進(jìn)行的，玻璃板面的冷卻速度（見(jiàn)圖1如示）與風(fēng)柵吹風(fēng)孔中心軸越近，冷卻的速度越快，其結果造成玻璃鋼化應力分不均勻。提高玻璃與風(fēng)柵的相對運動(dòng)速度有利于玻璃的均勻冷卻，玻璃在吹風(fēng)冷卻時(shí)應采用小擺幅高頻率的冷擺動(dòng)。
3 鋼化玻璃的安裝角度與觀(guān)察角度調整鋼化玻璃的安裝角度與觀(guān)察角度在定程度上可以避免彩虹斑產(chǎn)生視覺(jué)影響。鋼化玻璃彩虹斑的出現與玻璃的安裝角度和觀(guān)察角度有很大的關(guān)系，之所以我們能看到鋼化彩虹斑，是由于可見(jiàn)光線(xiàn)通過(guò)玻璃時(shí)發(fā)生了偏振。光線(xiàn)從玻璃的表面以某角度反射時(shí)，就有部分光線(xiàn)發(fā)生了偏振，同樣透過(guò)玻璃的折射光也有部分發(fā)生了偏振，當可見(jiàn)光線(xiàn)的入射角的正切值與玻璃的折射率相等時(shí)反射偏振達到值。無(wú)色透明玻璃（浮法玻璃）的折射率為1.5，光線(xiàn)以56°的入射角從玻璃表面所反射的光幾乎部為偏振光，玻璃表面的反射率為4％，我們所看到的反射光是從兩個(gè)各為4％的反射率的表面反射的。光線(xiàn)照射到門(mén)窗幕墻的內表面時(shí)，由于反射光經(jīng)過(guò)了存在應力的玻璃，這部分光與門(mén)窗幕墻外表面的反射光發(fā)生干涉作用就產(chǎn)生了彩色斑紋，因此，在以入射角56°觀(guān)察玻璃時(shí)彩虹斑紋為明顯，別是采用鋼中空玻璃的門(mén)窗幕墻，由于反射面較多偏振光也較多，對于有同樣應力不均勻的鋼化玻璃，我們看到的彩虹就會(huì )顯得更加嚴重。
4 結語(yǔ)隨著(zhù)人們審美水平的提高，對于鋼化玻璃在要求安強度性能的同時(shí)，彩虹斑現象應當引起每位玻璃材料科技工作者的重視，減輕乃至消除鋼化玻璃應力分布不均勻應當成為努力方向和目標。只要我們選用合理的鋼化設備和控制工藝，完可以達到減少光彩虹斑現象的出現，達到對鋼化玻璃的美觀(guān)要求。
