在玻璃中加入少量Al2O3，由于Al³⁺可以夺取非桥氧形成【AlO4】四面体，把断裂的Si—O网络重新连接起来，使结构网络紧密，玻璃强度提高。同样在玻璃种引入B2O3（质量分数15%以下），由于【BO4】的形成，结构网络紧密，强度提高。此外CaO、BaO、PbO、ZnO等对强度提高的作用也较大，MgO、FeO3等对抗张强度的影响不大。

各氧化物对玻璃抗张强度的提高作用次序是：CaO＞B2O3＞Al2O3＞PbO＞K2O＞Na2O＞(MgO、Fe2O3)

各氧化物对玻璃抗压强度的提高次序是：Al2O3＞(SiO2、MgO、ZnO) ＞B2O3＞Fe2O3＞(BaO、CaO、PbO) ＞Na2O＞K2O

括弧中的成分作用大致相同。

玻璃的抗张强度σ_F和抗压强度σ_C可按加和法则用下式计算：

σ_F=w₁F₁+w₂F₂+…+w_nF_n

σ_C=p₁C₁+p₂C₂+…+p_nC_n

式中：w₁、w₂、…、w_n——玻璃种各氧化物成分的质量分数；

F₁、F₂、…、F_n——各氧化物成分的抗张强度计算系数；

C₁、C₂、…、C_n——各氧化物成分的抗呀强度计算系数。

这些计算系数列于下表中。应当指出由于影响玻璃强度的因素较多，因而计算所得的强度精度较差，仅有参考价值，应以测试结构为依据。

（2）表面微裂纹：前面所述玻璃强度与微裂纹密切相关。格里菲斯（Griffith）认为玻璃破裂是从表面裂纹开始，随着裂纹逐渐扩展，导致整个试样的破裂。据测定，在1mm²玻璃表面上含有300各左右的微裂纹，它们的深度在4~8nm，由于微裂纹的存在，使玻璃的抗张、抗折强度仅为抗压强度的1/15～1/10.

为了克服微裂纹的影响，改进玻璃的强度，可采取两个途径：其一是减少和消除玻璃的表面缺陷；其二是使玻璃表面形成压应力，来克服表面裂纹的作用。为此可采用表面火焰抛光、氢氟酸腐蚀，以消除或钝化微裂纹；可采用淬冷（物理钢化）或表面离子交换（化学钢化），或得压应力层。

（3）微不均匀性：表面微裂纹是使玻璃强度度大幅度降低的主要原因，但当玻璃表面缺陷消除后，测得的强度还是比理论强度低得多。通过电镜观察证实，这是由于玻璃种存在微相和微不均匀的结构，它们是由分相或形成离子群聚而致。微相之间易生产裂纹，且相互间的结合力比较薄弱，又因成分不同，热膨胀不一样，必然会产生应力，使玻璃强度降低。微相之间的热膨胀系数差别越大，冷却过程中形成微裂纹的数目也越多。

不同种类玻璃的微不均匀区域大小不同，有时可达20nm.微相直径在热处理后有所增加，二玻璃的极限强度是微相大小的开方成反比，因此微相的加大，强度将降低。

（4）玻璃种的宏观和微观缺陷：宏观缺陷如固体夹杂物（结石）、气体夹杂物（气泡）、化学不均匀（条纹）等常因与主体玻璃成分不一致、膨胀系数不同而造成内应力。同事由于宏观缺陷提供了界面，从而使微观缺陷（如点缺陷、局部析晶、晶界等）常常在宏观缺陷的地方集中，从而导致裂纹的产生，严重影响玻璃的强度。

（5）温度：低温与高温对玻璃强度的影响是不同的。根据-200～+500℃范围内的测试，强度最低点位于500℃左右。在接近温度-273～+200℃的范围内，强度下降。这主要是随着温度的升高，裂纹端部分子的热运动增加，导致键的断裂，增加玻璃裂纹的几率。高于200℃是，强度递升，这可归因与裂口的钝化，减少了局部的应力集中。

（6）周围介质：周围活性介质如水、酸、碱及某些盐类等对玻璃表面有两种作用：一是渗入裂纹像楔子(斜劈)一样使微裂纹扩展;二是与玻璃起化学作用破坏结构,列如使硅氧键断开.因此在活性介质中玻璃的强度降低,尤其是水引起强度降低最大.这可从下列各现象中反映出来:玻璃在醇中的强度比在水中的高40%,在醇中或其他介质中含水分越高,越接近水中的强度;在酸或碱的溶液中,当Ph=10～11.3范围内（酸和碱都在0.1mol/L以下），强度与pH无关（与水中相同）；在1mol/L的溶度时，低强度稍微有影响，酸中减小，碱中增大；6mol/L时各增减越10%。

干燥的空气、非极性介质（如煤油等）、憎水性有机硅灯，对强度的影响小，所以测定玻璃强度最好在真空中或液氮中进行，以免受活性介质的影响。相反，在SO2、CO2气氛中加热玻璃（列如名焰退火），可使玻璃表面生成一层白霜，这是玻璃表面的碱性金属离子与SO2和CO2酸性气体生成的Na2SO4和Na2CO3.这层白霜极易被擦洗掉，结果是玻璃表面金属氧化物含量减少，膨胀系数下降，将测试压应力，有利于强度进一步的提高。

（7）玻璃中的应力：玻璃液从高温下冷却成形，在制品内部总是存在一些分布不均匀的残余应力，这些应力都使强度降低。通过退火，能使玻璃种有害应力消除，并使整个结构固定，强度增加。如果制品进行淬冷（物理钢化）使其表面测试均匀的压应力，内部形成均匀的张应力，则能大大提高制品的机械强度。经过钢化处理的玻璃，其耐机械冲击和耐热冲击的能力比经良好退火的玻璃高5~10倍。

（8）玻璃的疲劳现象：在常温下，玻璃的破坏强度随加载速度或加载时间而变化。加载速度越大或加载时间越长，其破坏强度越小，短时间不会破坏的负荷，时间久了可能会破坏，这种现象称之为玻璃的疲劳现象。例如用玻璃纤维做试验，若短时间内施加为断裂负荷60%的负荷时，只有个别试样断裂，而在长时间负荷作用下，全部试样都断裂。通常，测定时间如果延长10倍，强度将比在液氮温度（77K）下测得强度值低7%。

研究表明，玻璃的疲劳现象时由于在加载作用微裂纹的加深所致。此时周围介质特别是水将加速度与微裂纹尖端的SiO2网络结构反应，是网络结构破坏，导致裂纹的延伸，此谓应力腐蚀理论。通过对断裂速度的讨论，得出关于疲劳的一些论点。

①疲劳只在水分存在时出现，在真空中不出现疲劳现象；

②在温度甚低时不出现疲劳，因为这时反应速度太小；

③温度升高，疲劳增大；

④疲劳与裂纹大小无关。