玻璃的硬度及影响玻璃硬度的因素

模式硬度用划痕法测定，虽然方法简单，但表示范围太窄，很不准确。玻璃的莫氏硬度一般在6左右。对玻璃硬度的测定，最为普遍的采用的方法为显微硬度法。此法是利用金刚石正方锥以一定负荷在玻璃表面压入印痕，然后测定印痕对角线的长度，按侠士进行计算。

H=1.854F/L²

式中：H——显微硬度，×10⁷Pa；

F——负荷，N；

L——印痕对角线长度,mm.

玻璃的硬度与玻璃冷加工工艺密切相关。例如玻璃的切割、研磨、抛光、雕刻等应当根据玻璃的硬度来选择切割工具、磨料和抛光材料的硬度、磨轮的材质及加工方法。

玻璃的硬度主要取决于玻璃的成分结构。在硅酸盐玻璃中，以石英玻璃为最硬，其硬度在（67-120）×10⁸Pa范围，含有10%~14%（质量分数）硼硅玻璃硬度也较大，多铅或多碱玻璃的硬度较低。一般地说，网络形成体离子使玻璃硬度增加，而网络外体则使玻璃硬度降低。同时随着网络外体离子半径的减小和原子价的上升硬度增加。硼反常现象、硼铝反常现象级压制效应同样反映在硬度-成分的关系中，使硬度出现极大值。此外，阳离子的配位数对硬度也有很大影响，一般硬度随配位数的上升而增大。

有的学者分相，显微硬度与黏度类似，因此引入碱金属氧化物及PbO能降低玻璃黏度也即降低硬度；而引入CaO、MgO、ZnO、Al₂O₃或B₂O₃能增加玻璃（低温）黏度，故也能增加玻璃硬度。各种氧化物对玻璃硬度提高的作用大致如下：

SiO₂＞B₂O₃＞（MgO、ZnO、BaO）＞Al₂O₃＞Fe₂O₃＞K₂O＞Na₂O＞PbO

玻璃的硬度还与温度、热历史有关。温度升高时分子间结合强度降低，硬度下降，而淬火玻璃，由于结构疏松，硬度也有所下降。