（A⁺）_玻璃 +（B⁺）_熔盐=（B⁺）_玻璃 +（A⁺）_熔盐——（1）

离子交换前　         　 　离子交换后

互扩散过程是化学扩散形式中的一种，也叫离子交换。由于大离子占据了玻璃亚表面层中小离子的位置，使得玻璃表面体积膨胀的趋势产生“挤塞”现象，在玻璃表面上产生具有很大应力值的压应力层。如图1所示。

置于压应力之下，而内部则产生起补偿作用的张应力，这种方式与物理钢化的方式很相似。一般情况下，我们将“离子交换钢化”方法又细分为：“高温型离子交换”和“低温型离子交换”方法。

1.高温型离子交换

高温型离子交换是指在高温条件下（温度在转变温度以上至软化点以下的范围内），玻璃与熔盐间的离子通过充分的交换，在玻璃表面形成膨胀系数比玻璃基体小的薄层。当进入冷却阶段时，由于玻璃表面层的收缩与基体的收缩程度不同，玻璃表面会产生具有很大应力值的压应力层，从而实现玻璃增强的效果。该应力值的大小可以通过下式计算。

s ＝E（1- v）^-1(a₁ – a₂ ）△T——（2）

式中：

s —表面应力；

E—玻璃弹性模量；

v—泊松比；

a₁ ，a ₂—内外层玻璃的膨胀系数；

△T—温度差。

从式（2）可以看出，“内外层玻璃的膨胀系数的差值”和“温度差”与表面应力值成正比关系，也就是说，可以通过熔盐成份、浓度以及温度等外界条件的改变，而获得适宜的玻璃表面应力值。

2.低温型离子交换

低温型离子交换是指交换温度不超出玻璃转变温度的范围，玻璃与熔盐间的离子通过充分的交换，熔盐中的大体积离子K⁺置换玻璃中的小体积离子Na⁺，利用离子体积上的差别在玻璃表层形成嵌挤压应力层，达到玻璃增强的效果。该应力值的大小可以通过下式计算。

1 E DV

s＝1/3×E/1-v×△V/V——（3）

式中：

s —表面应力；

E—玻璃弹性模量；

v —泊松比；

V—离子交换前玻璃的体积；

△V—离子交换产生的体积差。

从式（3）可以看出，离子交换产生的体积差与表面应力值成正比关系，也就是说，可以通过改变离子交换产生时的体积差，得到理想的玻璃表面应力值。

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