ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отжиг стекла из "Технология материалов для электровакуумных приборов " Очень низкая теплопроводнюсть стекол и значительная зависимость их теплового расширения от температуры обусловливают появление механических напряжений при нагреве или охлаждении. Устранение таких напряжений или снижение их до безопасных величин является важнейшей задачей при обработке стекла. Конструкторы электровакуумных приборов и технологи знают, насколько важно уделять наибольшее внимание термостойкости стекла, чтобы обеспечить надежность изготавливаемой продукции, и поэтому приводимое ниже подробное рассмотрение этих факторов вполне оправдано. [c.26] При охлаждении из расплавленного состояния стекло сначала находится в тепловом равновесии. При внесении стекломассы в форму или вынимании ее из печи поверхность ее охлаждается быстрее внутренних частей и сжатие поверхности вызывает возникновение сил, направленных к внутренним слоям. Такое взаимодействие сил проявляется в гидростатическом давлении внутренних слоев на поверхностные, которые для снижения давления должны обладать текучестью. Пока такая текучесть возможна, напряжений е -возникает. При дальнейшем охлаждении внутренность стеклянной массы отвердевает, но остается более горячей, чем поверхность. В течение всего периода охлаждения условия отсутствия напряжений сохраняются до тех пор, пока градиент температуры остается постоянным. [c.26] Величина натяжений пропорциональна градиенту температуры, возникающему при уходе от вязкого состояния, и, следовательно, зависит от скорости охлаждения. [c.27] Полезно напомнить, что приложение силы в каком-либо направлении всегда приводит к появлению равной силы, действующей в противоположном направлении, в чем и заключается известный закон Гука. При оценке картины натяжений целесообразнее наблюдать влияние первичной причины, как, например, сжатие нагретых внутренних слоев пластины, противодействующих более холодному внешнему слою. Сжатие внутренних слоев при этом не способно скомпенсироваться и сохраняет состояние натяжения. [c.27] Рассмотрим теперь застывшую стеклянную пластину. Благодаря очень медленному охлаждению из расплавленного состояния в ней при температуре 200 С отсутствуют как температурный градиент, так и натяжения. [c.27] Если же нагревание продолжается до области температуры отжига и будет продолжаться до тех пор, пока натяжения (рис. 2-3,6) не выравнятся благодаря текучести стекла, то появится картина, представленная на рис. 2-1,а, и при пос тедующем охлаждении возникнут остаточные натяжения, показанные на рис. 2-1,6. [c.29] Этот пример показывает возможность получения поверхностного сжатия путем отжига стекла, первоначально свободного от натяжений. Стеклянные изделия обладают значительной прочностью при наличии поверхностного сжатия. Путем увеличения скорости охлаждения в области отжига можно повысить поверхностное сжатие в готовом изделии. Такой способ применяется при изготовлении ряда изделий, как, например, автомобильных стекол. [c.29] Если после охлаждения стекла, начиная с температуры, лежащей в пределах области отжига, температурный градиент стабилизируется в точке лишь частичного уравновешивания натяжений, обусловливаемых возникающим градиентом и вязкостной текучестью стекла, то поверхностное растяжение и сжатие в объеме в некоторой степени сохраняются при низких температурах. Если же затем температура всей стеклянной пластины будет доведена до комнатной, то остаточное натяжение, возникающее благодаря исчезновению температурного градиента (поверхностное сжатие), будет частично нейтрализовано натяжением, сохранившимся от высоких температур (поверхностное растяжение), что приведет к снижению поверхностного сжатия. Если натяжения не будут устранены при установлении температурного градиента при повышенных температурах, то остаточных натяжений не возникнет. [c.29] Вернуться к основной статье