Напряжения внутренние в стекл

Напряжения внутренние в стекла 112 [c.483]

Увеличение термостойкости закаленного стекла связано с тем, что растягивающие усилия, возникающие в наружных слоях стекла при резких изменениях температуры, компенсируются противоположными по знаку напряжениями сжатия, имеющимися в наружных слоях закаленного стекла. Следовательно, увеличение механической прочности и термической стойкости такого стекла зависит от характера и величины внутренних остаточных напряжений, образующихся в стекле в процессе его закалки чем больше величина этих напряжений и чем равномернее их распределение, тем выше степень закалки, а следовательно, прочность и термостойкость стекла (рис. II. 12). [c.186]

Пряжением в воде происходит на внутренних структурных дефектах решетки стекла. Длительный инкубационный период, составляющий свыше 95% долговечности стекловолокна, объясняется накоплением гидроксильных ионов вплоть до критического значения pH, при котором химическое взаимодействие на внутренних дефектах стекла приобретает автокаталитический характер, способствуя повышению концентрации концевых катионов, что приводит к разрушению решетки 5102. Так как на 1 см стекловолокна приходится более 10 внутренних дефектов, то единственный способ устранить коррозию под напряжением в воде — это предотвратить увеличение количества воды и гидроксил-ионов на поверхности волокна. [c.27]

Кроме того, в емкостях, изготовленных намоткой, отношение стекловолокно — связующее значительно выше, чем в емкостях, изготовленных контактным формованием. Конструкционные напряжения, нормальные к меридианному сечению,- возникающие в стенке емкостей, изготовленных намоткой, как правило, значительно выше напряжений, возникающих в стенках емкостей, полученных контактным формованием. Однако в данном случае следует учитывать другие факторы. Метод контактного формования обеспечивает получение более высокой коррозионной стойкости, что компенсирует с лихвой разницу в физико-механических свойствах. Внутреннюю поверхность емкостей покрывают гель-покрытием, в которое добавлено стекловолокно на основе стекла С для повышения коррозионной стойкости. Кроме того, на внутренней поверхности используются один или более слоев стекломатов иа основе рубленого волокна массой 82 V. Затем наносят слой во- [c.347]

Известно несколько методов обработки поверхности стекла, приводящих к его упрочнению. Отметим два из них термический и химический. В первом стекло (изделие) подвергается закалке путем нагрева выше температурного интервала стеклования и быстрого и равномерного охлаждения в потоке воздуха или в жидкости (масло). В результате такой операции в стекле возникают само-уравновешенные по толщине начальные напряжения — наружные слои оказываются сжатыми, а внутренний слой — растянутым. Таким образом, наружные слои подвергаются предварительному (до приложения нагрузки) сжатию. Если предварительное сжатие превышает растяжение от нагрузки, то в суммарной эпюре наружные слои остаются сжатыми (растяжение внутренней зоны представляет меньшую опасность) и опасности разрушения от дефектов поверхности, проявляющихся при растяжении поверхностного слоя, не возникает. [c.355]

Химически однородное и хорошо отожженное (постепенно охлажденное) стекло вполне изотропно, внутренних напряжений не имеет и поэтому двупреломлением не обладает. По мере возрастания внутренних остаточных напряжений в стекле величина его двойного лучепреломления увеличивается. [c.458]

Благодаря прозрачности внутренние дефекты стекла могут быть выявлены как визуально, так и под микроскопом. Необходимость в проверке качества стекла с помощью рентгеновских лучей, как это имеет место для непрозрачных материалов, отпадает. Во-вторых, стекло относится к материалам, активно изменяющим свои оптические свойства в напряженном состоянии. [c.350]

В термопластах внутренние напряжения возникают в связи с другими процессами. В частности, в органическом стекле они связаны главным образом с условиями полимеризации, механическими воздействиями и влиянием растворителей, что вызывает образование микротрещин ( серебро ), резко снижающих механические свойства и прозрачность органического стекла. [c.308]

Для количественной оценки напряжений в стекле можно использовать полярископ с применением так называемых эталонов разности хода . Эталоны разности хода — это набор пластинок, которые в полярископе кажутся окрашенными в разные цвета. Каждый цвет соответствует совершенно определенной величине внутренних напряжений в стекле (на каждой пластинке эта величина указана в нанометрах). При контроле изделий по эталонам разности хода подбирают такую пластинку, которая при просмотре в полярископе окрашивается в такие же цвета, как само изделие. [c.117]

В. процессе изготовления ламп могут возникать внутренние напряжения в стекле. Эти напряжения в любой момент могут привести к растрескиванию стекла и натеканию ламп. [c.433]

Значение напряжений в стекле (на примере самолета в полете) представляет собой алгебраическую сумму внутренних (остаточных, заложенных в результате технологических операций) напряжений, а также напряжений от монтажа, наддува кабины, аэродинамического напора, эксплуатационного температурного перепада, воздействия окружающей среды, не учтенных при конструировании деформаций стекла, т. е. [c.141]

Электронно-оптический преобразователь состоит из вакуумированного до 1,33-10 Па стеклянного баллона, в котором размещается многослойный входной экран— катод и в 10 раз меньший его выходной экран— алюминиевый анод (рис. 77). Входной экран представляет собой алюминиевую подложку сферической формы, на которую нанесен слой люминофора из сульфида цинка и контактирующий с ним сурьмяно-цезиевый полупрозрачный фотокатод. Под действием рентгеновского излучения люминесцирующее вещество начинает светиться, вызывая испускание электронов фотокатодом. Эти электроны фокусируются фокусирующим электродом, которым служит внутренняя поверхность баллона, покрытая проводящим слоем. К покрытию подведено постоянное напряжение 300 В. Под действием электрического поля и напряжения 25 кВ между анодом и катодом фотоэлектроны устремляются к аноду, внутри которого размещена стеклянная пластинка, покрытая люминофором (цинк-сульфид-селенид). Это и есть выходной экран, который под действием фотоэлектронов начинает светиться. Изображение на этом экране для визуального наблюдения отклоняют с помощью системы зеркал или рассматривают через свинцовое стекло. С помощью телевизионных систем его также передают на расстояние и рассматривают на приемном телеэкране. [c.134]

В многослойных покрытиях внутренние напряжения зависят от толщины каждого слоя. В качестве примера рассмотрим значения внутренних напряжений, возникающих в двухслойных латексных покрытиях, наносимых на стекло. Изменения внутренних напряжений в зависимости от толщины первого и второго слоев покрытия будут следующими [273] [c.342]

Недостатки оргстекла имеет небольшую термостойкость и при -1-80° С размягчается и может деформироваться имеет небольшую поверхностную твердость способно давать сеть мелких трещин (серебро) вследствие внутренних напряжений, возникающих в результате механической обработки или быстрого охлаждения нагретого стекла. [c.197]

При быстром охлаждении сформованного при высокой температуре стеклоизделия возникает разность температур (температурный перепад) между поверхностными и внутренними его слоями. Разность эта может быть значительной в связи со сравнительно низкой теплопроводностью стекла. В результате неравномерного остывания поверхностных и внутренних слоев стекла в нем возникают термоупругие напряжения. [c.522]

Для увеличения прочности некоторых видов стеклянных изделий применяют закалку стекла путем создания в нем остаточных равномерно распределенных напряжений. Сущность этого процесса состоит в том, что стеклянные изделия, например стекла для автомобилей, нагретые до высшей температуры отжига, быстро и равномерно охлаждают. В результате такой обработки в стекле возникают равномерно распределенные напряжения во внутренних слоях — напряжения растяжения, в наруж- [c.525]

Термический метод упрочнения сводится к закалке стекла (изделия), нагретого выше температуры стеклования Tg) путем его быстрого и равномерного охлаждения в потоке воздуха (иногда в жидкостях — маслах). В результате такой закалки в стекле появляются значительные, но равномерно распределенные остаточные напряжения, которые по толщине закаленного стекла распределяются так, что наружные его слои испытывают напряжения сжатия, а внутренние — напряжения растяжения (рис. II. И а). [c.185]

В США предложен другой вариант термохимического упрочнения стекла он основан на процессе ионного обмена в поверхностном слое стек.ла, нагретого немного выше температуры стеклования. В частности, нагретое силикатное стекло, содержащее окислы щелочных металлов — натрия или калия, помещают в расплавленные соли лития, которые диффундируют в стекло на глубину около 100 мк и вытесняют из него ионы натрия или калия. Так как радиус иона лития меньше, чем радиусы ионов натрия и калия, то коэффициент термического расширения измененного поверхностного слоя стекла по сравнению с исходным стеклом уменьшается, и при охлаждении такого неоднородного стекла его внутренние слои будут сильнее уменьшаться в объеме и вызывать значительные сжимающие напряжения в поверхностных слоях стекла, которые его упрочняют. [c.193]

Релаксационные процессы в стеклах вызываются различными процессами, возникающими в стекле под действием внешних напряжений. Скорость изменения этих процессов обусловлена временем релаксации, которое может быть определено по частотной зависимости внутреннего трения стекла нри постоянной температуре. В этом случае для максимума частотной кривой внутреннего трения мы имеем следующее уравнение [c.112]

Для снятия внутренних напряжений изделие из стекла подвергают отжигу при 300—500° С с медленным охлаждением. Стекло в холодном состоянии подвергается всем видам механической обработки резке, обтачиванию, сверлению, нарезанию резьбы и др. [c.497]

Возможность образования волн разрушения в напряженном хрупком материале обсуждалась теоретически в работах [95 — 97]. Следует отметить, что из теоретических соображений не удалось верно оценить скорость ее распространения. Экспериментально волны разрушения в стекле наблюдались в условиях точечного взрыва [98], при этом ее скорость найдена равной 1,3 км/с, что согласуется с результатами описанных выше измерений в условиях одномерной деформации. Однако, в случае сферической симметрии создаются растягивающие напряжения в окружном направлении, что существенно отличает условия деформирования от плоского случая. В подтверждение возможности дробления стекла, сжатого плоской упругой волной, можно привести также отмеченные выше искажения плоских внутренних поверхностей пластин в стопе по достижении динамического предела упругости. [c.116]

С увеличением интенсивности нагрузки скорость волн разрушения возрастает, уменьшается ее отставание от волны упругого сжатия. С другой стороны, при напряжениях выше 10 ГПа в стекле начинаются процессы уплотнения, которые могут играть роль механизма пластической деформации и обеспечивать полную релаксацию сдвиговых напряжений. Известно, что многие микропластические эффекты объясняются уплотнением стекла под давлением [85, 100, 101]. Релаксация сдвиговых напряжений при необратимом уплотнении подавляет образование и рост сдвиговых трещин, поэтому в области уплотнения волны разрушения не фиксировались [90]. Максимальная степень уплотнения достигается при давлении 15 ГПа исчерпание внутренней подвижности материала при уплотнении сопровождается появлением второй области анизотропных состояний ударно-сжатого стекла на рис.3.29. [c.118]

Для исследования была применена специальная установка, позволявшая наблюдать за ростом напряжений непосредственно в процессе электролиза [4]. Основная часть установки (рис. 2) — узкая кювета для электролиза. Кювета склеена из органического стекла ее размеры высота 150 мм, длина 250 мм и ширина (внутренний размер) 10 мм. В кювету помещается катод в виде стальной пластины длиной 80 мм, шириной 8 мм и толщиной 0,2 мм, а также анод в виде тонкой свинцовой пластинки длиной 80—100 мм. Равномерность осаждаемого слоя хрома обеспечивается малым зазором между краями катода и стен- [c.149]

Покрытие имеет градиент по составу как в направлении границ раздела между отдельными зернами фритты, так и к границе раздела покровный слой — грунт. Имеется также кристаллизация на внутренних границах раздела в местах газовых пузырей и ориентация кристаллов, вызываемая градиентом напряжений в стекле. Все это влияет на структуру получаемого покрытия. Чтобы добиться максимально возможной однородности в процессе эмалирования, покрытие должно быть обожжено быстро, так как стекло проходит через зоны нуклеации и кристаллизации до того, как будет достигнута температура обжига. Слишком медленный цикл нагревания приводит к заметной кристаллизации до оплавления покрытия. Во многих случаях при этом стекло становится слишком тугоплавким, не растекается и не может образовать сплошного покрытия. Размеры оставшихся кристаллов, образующихся во время обжига, также трудно регулировать последующей термообработкой [280]. [c.267]

Экспериментальная установка. В работе изучается теплообмен в кольцевом канале с односторонним подводом теплоты при условии <7с= onst. Кольцевой канал образован двумя коаксиально установленными трубками 5 и б (рис. 4.13). Внутренняя трубка 5 является нагревателем (по ней пропускается электрический ток), наружная трубка, изготовленная из кварцевого стекла, является тепловым изолятором. Трубка-нагреватель включена в электрическую сеть напряжением 220 В через регулятор напряжения 10 и понижающий трансформатор 11. [c.172]

В работе [49] исследованы стеклоэпоксидные сосуды со специальной намоткой для создания равнонапряженной конструкции [48]. Сосуды нагружались внутренним гидростатическим давлением, построена зависимость времени, прошедшего до момента разрыва сосуда, от напряжения, которому подвергалось стекло. Экспериментальные результаты показали в логарифмическом масштабе линейную связь между напряжением и временем до разрушения. Далее было принято, что существует начальная трещина длиной Сц в пучке волокон и что скорость роста трещины прямо пропорциональна и-й степени растягивающего напряжения в волокне. Затем была использована теория Гриффитса для определения критической глубины трещины, приводящей к разрушению волокон и сосуда. Численное значение показателя п определялось обработкой экспериментальных результатов с предложенных позиций. [c.315]

Двойное лучепреломление наблюдается в стекле только при наличии в нем внутренних напряжений (временных или остаточных), вызываемых приложением внешних механических воздействий (растягивающих или сжимающих стекло), а также неравномерным или быстрым охлаждением стекла (закалка) или наличием в нем химически неоднородных областей — различных по составу (и особенно коэффициенту термического расширения) стеклообразных включений — свилей, шлифов, ликваций. В этих случаях стекло приобретает свойства анизотропного материала и, уподобляясь оптически одноосному кристаллу, становится двупреломляющим. [c.458]

Между величиной двойного лучепреломле ния и внутренним напряжением в стекле существует зависимость [c.384]

На рис. 93 представлены литые поверхности с трещиновидной (рис. 93, а) и полосчатой (рис. 93, б) несплошностями, формирование которых происходило на подложке из кварцевого стекла. Образование несплошностей объяс-няется наличием в подлож-ке внутренних трещин или участков с повышенной концентрацией напряжений, возникших в результате теплового удара при контакте с жидким металлом. [c.137]

Органическое стекло — это прозрачный аморфный терм опласт на основе сложных эфиров акриловой и метакриловой кислот. Чаще всего применяется полиметилметакрилат, иногда пластифицированный дибутилфталатом. Материал более чем в 2 раза легче минеральных стекол (1180 кг/м , отличается высокой атмосферо-стойкостью, оптически прозрачен (светопрозрачность 92 %), пропускает 75 % ультрафиолетового излучения (силикатные — 0,5 %). При температуре 80 °С органическое стекло начинает размягчаться при температуре 105—150°С появляется пластичность, что позволяет формовать из него различные детали. Критерием, определяющим пригодность органических стекол для эксплуатации, является не только их прочность, но и появление на поверхности и внутри материала мелких трещин, так называе.мого серебра. Этот дефект снижает прозрачность и прочность стекла. Причиной появления серебра являются внутренние напряжения, возникающие в связи с низкой теплопроводностью и высоким коэффициентом расширения. [c.455]

Возникновение напряжений. В стекле под влиянием механических или тепловых воздействий создаются внутренние напряжения. Напряжения, создаваемые под воздействием мехаеических нагрузок, в производстве источников света не представляют большого практического интереса. Производство ламп больше сопряжено с термической обработкой стекла, поэтому наибольшую опасность представляют термические напряжения. [c.112]

Временныё напряжения в стекле возникают следующим образом. При нагреваиии изделия в первую оче редь повышается температура наружных слоев стекла, внутренние слои стекла некоторое время остаются холодными. Наружные слои стекла вынуждены занимать объем, меньший, чем тот, который соответствует данной температуре, и наружные слои оказываются сжатыми. Внутренние слои стекла, испытывая на себе воздействие расширяющихся наружных слоев, имеют напряжения растяжения, При остывании изделия, когда температура во всех точках выравняется, исчезнут и напряжения. Напряжения, исчезающие после выравнивания температур между отдельными частями изделия, есть временные напряжения. Такие напряжения создаются в пределах температур ниже точки размягчения. Временные напряжения могут привести к разрушению изделия, если величина его окажется большей предела прочности стекла. Стекла, в которых возникают большие временные напряжения, имеют малую термическую стойкость. [c.113]

Измерение напряжений., Стекло, не содержащее внутренних напряжений, представляет собой огородное, изотропное тело с одина ковыми оптическими шойствами в любых направлениях. При наличии в стекле напряжений оно преобразуется в анизотропное состояние и его [c.116]

Полиметилметакрилат (органическое стекло) — пластифицированный и непластифицированный полимер (сополимер) метилового эфира метакриловой кислоты, широко применяемый в различных отраслях промышленности. Аморфный, бесцветный, прозрачный термопласт. При нагреве до 80 °С начинает размягчаться, а при 105-150 °С становится пластичным. Основным критерием, определяющим его пригодность, является прочность. Механические свойства органических стекол повышают путем двухосного растяжения при нагреве до температуры, превышающей температуру размягчения. От степени ориентации звеньев макромолекул вдоль направления действия внешнего усилия зависит степень упрочнения материала. Стекла с ориентированными макромолекулами менее чувствительны к концентраторам напряжений, более стойки против серебрения . Серебро органических стекол — результат появления на поверхности и внутри материала мелких трещин, образующих полости с полным внутренним отражением. Дефект является результатом действия внутренних напряжений, возникающих в связи с низкой теплопроводностью и высоким температурным коэффициентом линейного расширения. Проблема повышения ударной вязкости и термостойкости органических стекол помимо их вытяжки в пластическом состоянии (ориентированные стекла) решается сополимеризацией поли-метилметакрилата с другими полимерами и применением многослойных стекол (триплексов), полученных склеиванием двух и более листов из органического стекла с помощью бутварной пленки. [c.276]

У. т. в стеклах имеет большое значение в явлении закалки стекла. В процессе быстрого охлаждения размягченного стекла темп-ра и У. т. в разных местах образца различны. Соответственно различны температурные деформации, ири дальнейшем охлаждении при Tg замораживание происходит неравномерно по объему стекла, в результате чего после выравнивания темп-ры возникают остаточные упругие напряжения. В закаленном стекле наружные слои сжаты, внутренние — растянуты. Помимо этого, различная скорость охлаждения внутренних и наружных слоев приводит к небольшому различию фикси-роваипой структуры менее плотная структура фиксируется в наружных частях образца, более плотная — во внутренних. Т. к. причиной закалки стекла является У. т., то степень закалки пропорциональна коэфф. термич. усадки стекла (или его коэфф. линейного расширения). [c.381]

На практике было обнаружено, что подобное двойное лучепреломление в некоторой степени существует не только в стекле, но и в таких веществах, как целлюлоид и бакелит, значительно изменяясь по своей величине в зависимости от обстоятельств. В тех случаях, когда требуется большая точность, необходимо произвести предварительное измерение (компенсатором Бабинэ или каким-нибудь другим компенсатором), чтобы определить направление осей постоянной поляризации и величину двойного лучепреломления в каждой рассматриваемой точке. Если мы обозначим через < (,, б о (предполагаемое) внутреннее напряжение, вызывающее остаточное двойное лучепреломление, через <рд — угол между осями поляризации для остаточного двойного преломления и координатными осями и через Гд остаточное относительное отставание, гогда мы имеем, обозначая через d толщину [c.223]

Двойное лучепреломление наблюдается в стеклах только при наличии у них внутренних напряжений, которые могут быть вызваны внешними механическими воздействиями (растягивающими или сжимающими стекло), а также неравномерным и быстрым охлаждением в процессе отжига и закалки, или являются следствием химической неоднородности стекла, когда оно содержит разлотные по составу (и коэффициенту термического расширения) стеклообразные включения — свили, шлиры. В этих случаях стекло приобретает свойства анизотропного материала и, уподобляясь оптически одноосному кристаллу, становится двупреломляющим. [c.177]

Термохимический метод упрочнения. Этот метод основывается на глубоком изменении самой структуры и свойств поверхностного слоя стекла. Упрочнение стекла при применении этого метода достигается взаимодействием поверхности стекла, предварительно нагретого выше температуры стеклования Тд, с различными химическими соединениями — кремнийорганическими, аэрозолями некоторых неорганических солей, расплавами солей лития и др. В СССР разработан способ термохимического упрочнения стекла, нагретого выше температуры Тд, быстрым охлаждением его в подогретых полимерных кремнийорганических жидкостях (полиэтилсилоксановых). В данном случае стекло упрочняется, во-первых, вследствие изменения структуры поверхностного слоя при быстром и весьма эффективном его охлаждении, во-вторых, вследствие химического упрочнения поверхности стекла, связанного с образованием поверхностных полимерных пленок, и, в-третьих, вследствие возникновения в стекле обычных внутренних, закалочных напряжений. [c.192]

Н. Н. Давиденковым и А. И. Ставрогиным [110] были испытаны тонкостенные трубки из стекла и медицинского гипса при нагружении внутренним давлением с одновременным пропорциональным наложением осевого растягивающего или сжимающего напряжения. Образцы из стекла имели внутренний диаметр 35 мм, толщину стенки 1 мм для снятия остаточных напряжений они отжигались. Образцы из медицинского гипса имели толщину стенки 3 мм при внутреннем диаметре 39,5 мм. Для предохранения внутренней поверхности от проникновения в нее масла внутрь образца вводился мешок из тонкой резины. В каждой точке испытывалось не менее десяти образцов. [c.299]

Необходимо указать, что при наличии в стекле внутренних напряжений свойства стекла в разных направлениях оказываются различнылш. В частности, возникает явление двуире-ломления, причем стекло уподобляется двупреломляющему кристаллу, каковыми являются, например, кристалл кварца, слюда и другие. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...