Небольшой предел прочности стекла при растяжении объясняется тем, что на поверхности стекла всегда имеются повреждения, микротрещины, царапины, инородные включения, которые резко снижают прочность, так как на этих дефектах создаются добавочные напряжения растяжения. Поэтому стекла с оплавленной (огнеполиро-ванной) поверхностью прочнее механически отполированных: на них после полировки остаются микроскопические трещины. Химическим травлением поверхностного слоя стекла можно удалить дефекты и повысить прочность. Предел прочности стекла при растяжении может быть повышен в несколько раз путем изменения химического состава и структуры поверхностного слоя за счет ионного обмена При упрочнении стекла ионным обменом или закалкой в его поверхностных слоях 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 оксиды кальция, цинка, пен-токсид фосфора, оксиды алюминия и бария. Оксид 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. Твердость стекла — это сопротивление его поверхности прониканию в нее инородных тел. Чем выше твердость, тем больше требуется времени для механической обработки стекла и тем меньше его износ при истирании. В зависимости от способа измерения различают твердость царапанья, твердость вдавливания (микротвердость), твердость сошлифовывания (абразивную твердость) и т. д.
     Твердость царапанья определяют склерометром. Основной частью его является алмазная игла, под которой перемещается образец стекла. Давление иглы на стекло регулируется. Мерило твердости — либо ширина царапины, наносимой на стекло при определенном давлении, либо давление, прн котором на стекле образуется царапина определенной ширины.
Микротвердость Н (Па) определяют путем вдавливания в стекло под нагрузкой алмазной пирамиды. Расчет ведут по формуле
H=(1,854Р-10-5/Д)2,
где Р — нагрузка, Н; D — диагональ отпечатка пнрамнды на стекле, м.
Микротвердость стекол составляет 3000—8000 МПа.

     Твердость сошлифовывания (абразивная твердость) измеряется объемом стекла V, сошлифованным с поверхности образца при определенных условиях обработки: чем больше V за данный отрезок времени, тем меньше твердость. Абразивная твердость V связана с микротвердостью H
U=K(1/H2)
где К — коэффициент пропорциональности.

     Твердость стекла в сильной степени зависит от его состава. Самые твердые стекла — кварцевое, высокоглиноземистое с содержанием 18—30 % А1203 и боросиликатное малощелочное с содержанием до 12 % В2О3. Самые мягкие —стекла, содержащие большое количество одно-валентных оксидов (многощелочные) или оксида свинца. Изъяны поверхности стекла влияют на его твердость так же, как и на остальные прочностные характеристики.
     Хрупкость. Хрупкость — характерное свойство твердых стекол. Твердое стекло разрушается сразу же после достижения им предела упругой деформации. Поэтому хрупкость стекла характеризуется его сопротивлением мгновенной нагрузке —удару. Для ее измерения на одно и то же место стеклянного образца стальным шаром, падающим с определенной высоты, или маятниковым прибором наносят удары до появления на образце трещины.
     Хрупкость стекла зависит от его формы, размеров и особенно толщины; с увеличением толщины сопротивление удару возрастает. Оно возрастает также при увеличении сопротивления сжатию; равномерная закалка стекла повышает его в 5—6 раз. Имеет значение также состав стекла: при увеличении содержания В203 (до 15 %), SiO2, А1203, Zr02 и МgО прочность на удар повышается. Однако гораздо большее влияние на сопротивление стекла удару оказывают дефекты поверхности и присутствие в стекле инородных включений. Чем менее однородно стекло, тем больше его хрупкость. Поэтому нарушения технологического процесса производства стекла, ведущие к ухудшению его однородности, сопровождаются самопроизвольным разрушением (так называемым боением) изделий в процессе выработки и обработки.