強化ガラス
ナトリウム(Na)イオンを含有したガラスを、カリウム(K)イオンを含有した水溶液に浸けておくと、ガラス表面のNaイオンと溶液中のKイオンが交換し、Kイオンがガラスの表面層に進入していく。
ここで、KイオンはNaイオンよりも大きい。そのため、狭い隙間につっかえ棒を押し込んだような状態になり、ガラスの表面には圧縮応力の層が生じる。するとガラスを破壊するためには、分子間の結合を破壊する力だけでなく、表面の圧縮応力を取り除く力も必要となる。このため、このガラスを破壊するには通常のガラスよりも大きな力が必要となり、このガラスは強化されたと言える。
破損しても鋭いナイフ状にはならず大部分が粒状になる事によりフロート板ガラスに比べ比較的安全なため、車両や学校、クレーンゲーム筐体などで利用されているが、その裏返しとして防犯性能は低い(一か所の破損で全体が粒状に砕ける。下記参照)。高い弾性率、剛性率をもちながら透明であるガラスは非常に有用な素材であるが、脆いため衝撃を受けると割れてしまうという致命的な欠点が存在する。そこで、ガラスが容易に割れないようにするために、表面を圧縮して破壊に対する抵抗性を高める方法が考案された。強化ガラスはその構造上、それを加工することが出来ないため、強化のプロセスは製品製造工程の最後で行われる。
強化ガラスはその表面が圧縮によって強化されているため、強化されていないガラスと較べて破壊に至るための力は大きくなるが、外部からの衝撃などで発生する細かな傷などで、圧縮層を超えて割れが進行すると、内部には逆に引っ張りの力が存在しているため、ガラス全体が瞬間的に破砕する。このため、強化ガラスが割れると粉々に割れる特徴があるが、これは割れた時の安全性の点からするとむしろ好ましい特徴である。しかし、破損時にガラス全体が破損してしまうため防犯上の性能は良くない。