Химическим травлением поверхностного слоя стекла можно удалить дефекты поверхности и повысить прочность. В последнее время разработан способ упрочнения листового стекла в несколько раз путем изменения химического состава и структуры поверхностного слоя за счет ионного обмена1. Стекла с оплавленной (огнеполированной) поверхностью прочнее механически отполированных, так как на последних остаются микроскопические трещинки.
Предел прочности стекла при растяжении может быть также увеличен в 2—4 раза закалкой, при которой в поверхностных слоях стекла возникают напряжения сжатия, компенсирующие разрывающее действие царапин, трещин и других дефектов.
Химический состав стекла в меньшей мере влияет на прочность стекла. Сильнее всего увеличивают предел прочности при растяжении окислы кальция, цинка, пятиокись фосфора, окислы алюминия и бария. Окись бора повышает этот предел при содержании в стекле до 15%, а при большей концентрации понижает его.
Прочность стекла на сжатие, растяжение и изгиб снижается с увеличением размеров образцов, а также длительности приложения нагрузки. Последнее явление называют «усталостью» стекла. Прочность снижается и в условиях повышенной влажности воздуха.
Твердость — это сопротивление поверхности стекла прониканию в нее инородных тел. Чем выше твердость, тем больше требуется времени для механической обработки стекла и тем меньше износ стекол при истирании.