玻璃本身是一种高强度材料，由于受表面微裂纹的影响，玻璃的实际强度仅仅是其理论强度的几百分之一。为了恢复和提高玻璃的强度，各种玻璃增强技术应运而生，其原理都是通过预制表面压应力来抑制微裂纹受力扩展，其中离子交换法是增强3mm以下玻璃的最佳增强工艺。但离子交换法所产生的表面压应力层比较薄，对表面微缺陷十分敏感，很小的表面划伤，就足以使玻璃强度降低。许多科研工作者对微裂纹影响强度的机理进行了研究，本文将在离子交换增强的基础上，定量的研究表面微裂纹对强度的影响，以及降低或消除这种影响的措施，实现玻璃强度的恢复和提高。 试验中进行了大量的增强样品强度测试，通过比较不同的交换时间与交换温度下的玻璃强度，确定了交换的工艺制度，并分析交换时间与交换温度对强度的影响。用俄歇电子能谱探测K~+离子的扩散深度，确定交换层厚度与增强强度的关系。试验中进行了大量的双环法和三点弯曲法的随炉强度测试，通过分析所测强度数据，比较两种方法的优劣。运用统计的方法对试验所得强度数据进行分析，确定玻璃的平均强度值，比较增强前后强度的分散性。在玻璃表面引入不同尺寸的裂纹，比较压头荷载与裂纹长度和深度的关系，分析引起强度破坏性衰减的裂纹尺寸。收集断裂碎片，用断裂力学理论分析玻璃的断裂过程和断裂形貌。对引入压痕裂纹的玻璃表面进行离子交换增强处理，验证离子交换对压痕裂纹的弥合作用。用SEM电镜观察玻璃的腐蚀表面，根据表面结构分析强度降低的原因。对玻璃表面进行酸处理，通过强度测试比较表面保护与否对强度的影响。利用酸腐蚀消除或钝化玻璃表面的压痕裂纹，并对新鲜表面及时进行保护，玻璃的强度将得到恢复，并有一定提高。 通过以上试验可以得出以下结论：由于试验是在工业化设备中进行，通过随炉试样的强度试验，对离子交换法的生产工艺参数作了探讨，提出了最佳工艺条件：450℃下交换16小时，此时交换层深度为20～30μm，玻璃的强度基本达到最大值，且分散性明显改善。对比了不同测试方法在测量玻璃断裂强度时所产生的数值差异，观察试件断裂形貌，——用断裂力学理论进行分析，指出双环弯曲试验法更适用于玻璃强度的测试。通过表面结构分析和人工缺陷对强度影响的试验，指出化学增强对表面缺陷的弥合有积极的作用，强度的分散性较增强前有明显的改善。建立了裂纹尺寸与玻璃强度的关系，指出表面裂纹影响普通玻璃和离子交换增强玻璃的强度的临界值，在这一阈值以上的裂纹将造成玻璃强度较大的降低，或使化学增强玻璃的增强效果丧失。研究了化学增强与酸处理的关系，从试验结果看，无论是离于交换前对玻璃的酸腐蚀，还是增强后对玻璃表面的酸腐蚀，如果未对新鲜表面进行及时有效的保护，那么，酸处理对玻璃强度的提高没有明显意义。研究了酸处理对玻璃表面微缺陷及玻璃强度的影响，由于化学增强玻璃表面压应力层厚度很小，酸处理需精确控制腐蚀厚度，这一厚度与表面缺陷临界值有密切关系。本文还尝试了用有机硅对酸腐蚀后的玻璃表面进行保护，试验结果表明玻璃新鲜表面与大气隔绝后，强度可以保持。