玻璃與非晶質材料
用於智慧型手機蓋板玻璃等的化學強化（以離子交換強化），下列敘述何者正確？
- A在低於應變點的溫度，把表層的Na⁺交換成離子半徑較大的K⁺，在表層產生壓縮應力
- B把玻璃表層的Na⁺交換成離子半徑較小的Li⁺，藉由使表層的體積收縮而產生壓縮應力
- C在高於軟化點的溫度進行離子交換，交換會進行得較快，因此能在更深處得到更大的壓縮應力
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正確答案：A. 在低於應變點的溫度，把表層的Na⁺交換成離子半徑較大的K⁺，在表層產生壓縮應力
化學強化是把含Na⁺的玻璃浸入約400℃的熔融KNO₃中。表層的Na⁺被離子半徑較大的K⁺取代時，等於把大的離子塞進原本Na⁺大小的空隙，表層想要擴張卻受到內部拘束，因此在表層產生數百MPa以上的大壓縮應力。這個溫度低於網絡幾乎不流動的應變點，因此應力不會鬆弛而能保留。在高於軟化點的溫度，應力會因黏性流動而鬆弛。若交換成較小的Li⁺而使表層想要收縮，表層反而會產生拉伸應力。風冷強化對難以形成溫差的薄板很困難，而化學強化對厚度1 mm以下的板也能使用。