玻璃表面硬度检测

检测项目

维氏硬度：通过金刚石正四棱锥压头施加试验力，测量玻璃表面压痕对角线长度计算硬度，试验力范围10g~10kg（HV0.01~HV10），压痕对角线测量精度±0.5μm。

莫氏硬度：采用已知硬度的标准矿物（如滑石、石英）刻划玻璃表面，根据划痕情况判断硬度等级，分级范围1~10级，刻划时手动压力约0.5~1N。

纳米硬度：利用纳米压痕仪施加极小试验力，测量玻璃表面压入深度与力的关系，获取硬度及弹性模量，试验力范围1μN~10mN，压入深度分辨率0.01nm。

铅笔硬度：用不同硬度等级的铅笔（6B~9H）以45°角刮擦玻璃表面，评估抗刮擦能力，刮擦压力1000g±50g，刮擦速度5~20mm/s。

洛氏硬度（HRA）：使用金刚石圆锥压头，测量压痕深度差计算洛氏硬度，试验力60kgf，适用于较厚玻璃（厚度≥3mm），分辨率0.5HRA。

划痕硬度：通过金刚石探针沿玻璃表面划痕，记录划痕宽度或所需力，评估表面抵抗尖锐物体刮划的能力，探针半径0.2~1mm，划痕速度1~10mm/s。

压痕破裂韧性：采用维氏压痕法，测量压痕周围裂纹长度计算韧性，反映玻璃抵抗裂纹扩展的能力，裂纹长度测量精度±1μm，试验力50g~5kg。

磨损硬度：用磨损试验机施加摩擦载荷，测量玻璃表面质量损失或粗糙度变化，评估抗磨损性能，磨损周期100~1000次，载荷1~5N。

洛氏表面硬度（HR15N）：针对薄玻璃或表面涂层，采用15kgf试验力的金刚石圆锥压头，测量压痕深度计算硬度，分辨率0.5HR15N。

显微硬度：使用显微硬度计（HV0.01~HV1），测量玻璃表面微小区域（如缺陷附近）的硬度，试验力1~100g，压痕对角线测量范围1~100μm。

检测范围

建筑玻璃：包括浮法玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃等，用于评估其表面抗刮擦性能，保障门窗、幕墙等应用中的耐用性。

汽车玻璃：涵盖挡风玻璃、侧窗玻璃、后视镜玻璃，检测硬度以抵抗石子撞击、雨刮摩擦等造成的表面损伤。

电子玻璃：如手机屏幕玻璃、平板显示器玻璃、光伏玻璃，高硬度可防止日常使用中的刮痕，维护显示效果及光电性能。

光学玻璃：包括透镜、棱镜、光学窗口玻璃，表面硬度影响其光学性能稳定性，避免因磨损导致折射率变化或透光率下降。

特种玻璃：如防火玻璃、防弹玻璃、耐温玻璃，硬度检测确保在极端环境（高温、冲击）下保持结构完整性。

器皿玻璃：餐具、玻璃杯、玻璃容器等，表面硬度影响其抗摔、抗磨损性能，延长使用寿命并保持外观整洁。

装饰玻璃：艺术玻璃、磨砂玻璃、刻花玻璃，硬度检测保障装饰图案的持久性，防止刮擦破坏外观设计。

医疗玻璃：注射器玻璃、试剂瓶玻璃、手术器械玻璃部件，高硬度减少表面划痕，避免细菌滋生和药液污染。

航空航天玻璃：飞机座舱玻璃、卫星光学玻璃，检测硬度以抵抗高空颗粒物撞击和温度变化带来的表面损伤。

工业设备玻璃：反应釜视镜、锅炉玻璃、仪器仪表玻璃，硬度是其抗腐蚀、抗磨损的重要指标，保障设备正常运行。

检测标准

ASTM C1327-20：《JianCe Test Method for Vickers Hardness of Glass Products》（玻璃制品维氏硬度试验方法）。

ISO 14577-1:2015：《Metallic materials - Instrumented indentation test for hardness and materials parameters - Part 1: Test method》（金属材料 - 硬度和材料参数的仪器化压痕试验 - 第1部分：试验方法），适用于玻璃纳米硬度测试。

GB/T 16534-2009：《Glass - Vickers hardness test》（玻璃 维氏硬度试验）。

ASTM D3363-20：《JianCe Test Method for Film Hardness by Pencil Test》（铅笔法测定薄膜硬度），用于玻璃表面涂层硬度评估。

GB/T 7997-2015：《Glass - Mohs hardness test》（玻璃 莫氏硬度试验）。

ISO 9385:2008：《Glass - Resistance to surface abrasion - Test method using abrasive powder》（玻璃 - 表面抗磨损性 - 用磨料粉的试验方法）。

GB/T 22932-2008：《Glass - Test method for scratch resistance》（玻璃 划痕抵抗性试验方法）。

ASTM C1078-19：《JianCe Test Method for Static Friction Coefficient of Glass Surfaces》（玻璃表面静摩擦系数试验方法），间接反映硬度相关摩擦性能。

ISO 12137-2:2012：《Glass - Resistance to thermal shock - Part 2: Test methods for flat glass》（玻璃 - 抗热震性 - 第2部分：平板玻璃试验方法），结合硬度检测评估热稳定性。

GB/T 30029-2013：《Glass - Test method for indentation fracture toughness》（玻璃 压痕破裂韧性试验方法）。

检测仪器

维氏硬度计：采用金刚石正四棱锥压头，通过施加10g~10kg试验力，测量玻璃表面压痕对角线长度计算维氏硬度，压痕测量精度±0.5μm，适用于大多数玻璃制品的硬度检测。

纳米压痕仪：配备高分辨率位移传感器（0.01nm），施加1μN~10mN极小试验力，测量玻璃表面压入深度与力的关系，获取纳米硬度及弹性模量，用于薄玻璃或表面涂层的硬度分析。

铅笔硬度试验机：固定铅笔以45°角，施加1000g±50g压力刮擦玻璃表面，通过6B~9H不同硬度等级的铅笔，评估表面抗刮擦能力，适用于玻璃表面装饰层或保护膜的硬度测试。

莫氏硬度测试仪：使用滑石（1级）、石膏（2级）、石英（7级）等标准矿物，手动刻划玻璃表面，根据划痕是否产生判断莫氏硬度等级，用于快速评估玻璃的相对硬度。

洛氏硬度计（HRA标尺）：采用金刚石圆锥压头，施加60kgf试验力，测量压痕深度差计算洛氏硬度，适用于厚度≥3mm的玻璃制品，如建筑玻璃、工业设备玻璃的硬度检测，分辨率0.5HRA。

划痕试验机：安装0.2~1mm半径的金刚石探针，以1~10mm/s速度沿玻璃表面划痕，记录划痕宽度或所需力，评估表面划痕抵抗性，用于电子玻璃、光学玻璃的硬度性能分析。

磨损试验机：配合磨料粉或摩擦副，对玻璃表面进行100~1000次循环摩擦，测量质量损失（精度±0.1mg）或表面粗糙度（Ra），间接反映硬度对磨损的抵抗能力，适用于耐用性评估。

表面粗糙度仪：在磨损试验后，测量玻璃表面的Ra（0.001~100μm）、Rz值，分辨率0.0001μm，通过粗糙度变化判断硬度对表面磨损的影响，辅助硬度检测结果分析。