Теплопроводность стекла

В импульсных лазерах широко применяют стекло, активированное ионами Nd +. Преимушество стекол заключается в простоте изготовления образцов больших размеров и любой формы, что позволяет получить очень большие энергии выходного импульса. Кроме того, они обладают высокой оптической однородностью, в результате чего коэффициент полезного действия стеклянных генераторов выше, чем у генераторов на кристаллах. В то же время сравнительно низкая теплопроводность стекла ограничивает возможности его применения в лазерах непрерывного действия. [c.288]

Ртутный термометр, предназначенный для измере ния температуры потока воздуха, движущегося в трубопроводе со скоростью W = 0,5 м/с, расположен под прямым углом к направлению потока. Средняя температура воздуха, в трубопроводе /да == 100° С, температура термометра в месте, где он проходит через стенку трубопровода, to = 30° С. Наружный диаметр термометра d = 20 мм, толщина стенок стеклянной трубки термометра 6 = 2 мм, теплопроводность стекла X = 0,96 Вт/(м-К) Оценить поправку в показаниях термометра за счет отвода теплоты вдоль термометра, если глубина погружения термометра в поток I = 50 мм. [c.229]

Плотность стекол обычно находится в пределах 220—6500 кг/м . Теплопроводность стекла по сравнению с другими телами исключительно низкая (наибольшую теплопроводность имеют кварцевое и боросиликатное стекла). Термическая стойкость стекла прямо пропорциональна его прочности при разрыве и обратно пропорциональна его упругости и коэффициенту линейного расширения. [c.236]

Однако недостаточно высокая теплопроводность стекла является серьезным препятствием для создания лазерных систем с частотой следования импульсов более 10 Гц. [c.35]

Стекло обладает упругим и термическим последействием. Последнее представляет собой отставание термических деформаций от действия тепла. Теплопроводность стекла очень низка по сравнению с другими материалами. [c.355]

Чем ниже теплопроводность стекла, выше коэффициент его термического расширения и больше температурный перепад при закалке, тем более высокой степени закалки можно достичь в принципе при этом возможно разрушение от растяжения внутренней зоны. Закаленное листовое стекло, при сопоставлении его с отожженным, обладает прочностью при статической нагрузке, большей в 4—б раз, при ударе — в 5—7 раз и большей термической стойкостью в 2—3 раза. [c.355]

Коэфнциент теплопроводности стекла очень низок и колеблется от 0,001 до 0,0027 кал см-сек-град. Этим объясняется повышенная хрупкость стекла при резких температурных изменениях и лёгкая восприимчивость его к закалке. [c.377]

При низких температурах теплопроводность стекла можно определять по его составу, пользуясь формулой аддитивности. [c.377]

Лазерный метод резки [27 ] исключает появление в стекле и инструменте дополнительных напряжений благодаря отсутствию контакта режущего инструмента со стеклом. Положительными моментами являются также отсутствие изнашивающихся элементов, возможность контроля и регулировки степеней воздействия на стекло, стабильность процесса резки стекла. Вследствие малой теплопроводности стекла преобладающая часть мощности излучения расходуется на нагрев ограниченного объема стекла, имеющего вид полусферы, радиус которой примерно равен радиусу сфокусированного луча. В результате прочность стекла в области воздействия излучения значительно ослабляется и при приложении механического усиления стекло разламывается по намеченному контуру. [c.168]

Результаты опытов. Для введения поправки на оболочку необходимо знать коэффициент теплопроводности стекла непосредственно [c.265]

В качестве материала для низкотемпературных поверхностей нагрева опробованы стеклянные трубы. Хотя теплопроводность стекла значительно меньше, чем стали, это не сказывается существенно на общем коэффициенте теплопередачи, поскольку основное тепловое сопротивление возникает при переходе теплоты от греющей среды к стенке трубы и от стенки трубы к нагревающей среде. Общее снижение коэффициента теплопередачи при замене стали на стекло составляет 4,5-6 %. Это компенсируется меньшим аэродинамическим сопротивлением (на 20 % у стеклянных труб меньше, чем у стальных). [c.28]

В связи с низкой теплопроводностью стекла (в 500 раз меньше теплопроводности меди) во избежание растрескивания колбы и ножек нагрев их необходимо вести достаточно медленно. При этом внутренние детали лампы могут нагреться до опасных температур и окислиться. Кроме того, в процессе заварки неизбежны и другие загрязнения. Так, горючий газ, используемый для разогрева стекла, часто содержит вредные газообразные продукты — сероводород н сернистый газ, пыль и различные смолистые продукты при сгорании газа образуются пары воды, которые могут попасть внутрь изделия. Это способствует отслаиванию оксидного покрытия катода и резко ухудшает вакуум. Серосодержащие газы резко уменьшают эмиссию катода. Смолистые соединения приводят к образованию внутри лампы пленок углеводородов, которые служат источником длительного и обильного газовыделения в процессе работы лампы, обусловливают отложения углерода на оксидном слое. [c.461]

Теория теплопроводности основана на представлении о переносе теплоты в твердых неметаллических телах тепловыми упругими волнами—фононами. Теплопроводность вещества зависит от длины. свободного пробега фононов и степени нарушения гармоничности колебаний тепловых волн во время их прохождения через данное вещество. В связи с этим степень теплопроводности определяют структура вещества, число и вид ато-MQB и ионов, рассеивающих волновые колебания. Кристаллы с более сложным строением решетки, как правило, имеют более низкую теплопроводность, так как степень рассеивания тепловых упругих волн в такой решетке больше, чем в простой. Снижение теплопроводности наблюдается также при образовании твердых растворов, так как при этом возникают дополнительные центры рассеивания тепловых упругих волн. В стеклах, характеризующихся разупорядоченным строением, длина пробега фононов ае превышает межатомных расстояний, и теплопроводность стекла соответственно меньше, чем теплопроводность керамического материала, содержащего, как правило, значительное количество кристаллических фаз. [c.11]

Особенно важно учитывать при применении керамики изменение теплопроводности во время ее нагрева. Общая закономерность здесь х кая теплопроводность спеченной керамики кристаллического строения, особенно оксидной, с повышением температуры, как правило, сильно падает. Исключение составляет диоксид циркония, теплопроводность которого с повышением температуры возрастает. Теплопроводность стекла, а также керамики, содержащей значительное количество стекла, например муллитокремнеземистой, с повышением температуры увеличивается. На рис. 4 показано изменение теплопроводности некоторых видов керамики в зависимости от температуры. Теплопроводность пористой теплоизоляционной керамики, изготовляемой из чистых оксидов,— основное свойство, по которому определяют область ее применения. Теплопроводность тесно связана с пористостью. [c.11]

Первая формула применяется для вычисления коэффициента термического расширения, механической прочности и упругости, а вторая — для вычисления удельного веса, теплоемкости и теплопроводности стекла (глазури). [c.20]

Киттель [118] первым объяснил поведение теплопроводности стекла, рассмотрев температурную зависимость соответствующей средней длины свободного пробега. Он исходил из того, что эта длина постоянна при нормальных температурах и имеет величину порядка нескольких десятых нанометра, что примерно равно размеру тетраэдров 8Ю4, образующих нерегулярно повторяющиеся ячейки в кварцевом стекле. Он показал, что средняя длина свободного пробега начинает возрастать, когда длины волн существенных фононов становятся больше размера ячейки плато, обнаруженное Берманом [20] уже впоследствии при. температуре около 10 К, отражает плавное возрастание средней длины свободного пробега с уменьшением температуры. [c.162]

Коэфициент теплопроводности стекла весьма мал. Хорошими теплоизоляторами являются стекловата и пеностекло. [c.323]

Таблица 26 Факторы для расчета теплопроводности стекла

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]

Чем меньше теплопроводность стекла, чем выше температура, до которой нагрето стеклоизделие, чем оно массивнее и быстрее охлаждается, тем больший перепад температур возникает между поверхностными и внутрен- [c.522]

Теплопроводность стекла по сравнению с теплопроводностью других твердых тел исключительно низкая коэффициент теплопроводности различных стекол колеблется в пределах от 0,0016 до 0,0032 кал см сек °С. [c.168]

При повышении температуры теплопроводность стекла увеличивается, а при нагревании стекла до температуры начала его размягчения она возрастает примерно в 2 раза. [c.168]

При температурах выше 700° С теплопроводность стекла еще более возрастает вследствие прохождения тепла излучения через массу стекла, причем бесцветные (прозрачные) стекла обладают значительно более высокой теплопрозрачностью по сравнению с окрашенными (особенно окислами кобальта, хрома, железа, марганца). [c.168]

Способность стекла закаляться зависит от его химической природы, толщины закаляемых изделий и условий охлаждения при закалке. Чем ниже теплопроводность стекла, выше коэффициент его термического расширения и больше температурный перепад при закалке, тем более высокую степень закалки удается достичь (если стекло не разрушится под действием больших внутренних растягивающих напряжений). [c.186]

Хотя теплопроводность стекла значительно меньше,, чем стали, это не сказывается существенно на общем коэффициенте теплопередачи, поскольку основное тепловое- [c.191]

Здесь А — площадь поверхности колбы, Ь — толщина стенки, Я,, — коэффициенты теплопроводности стекла и ртути, — толщина термического пограничного слоя в ртути (oi< b). В табл. 9 приведены результаты определе- [c.74]

Из-за низкой теплопроводности стекла [0,418— [c.98]

Для стекла Ь теплопроводность и объемные концентрации основных компонент составляют 8102 — Я1 = 1,36 вт/(м-град), 1 = 0,486 РЬО — Яг = 0,195 вт/(м-град), т2=0,514. Расчетное значение теплопроводности стекла, полученное по формуле (1-32), 1 = 0,544 вт/(м-град). Экспериментальное значение Я = = 0,536 вт/(м-град) [73]. [c.171]

Второй фактор — тепловая релаксация. Время тепловой релаксации сильно зависит от геометрических размеров активного элемента, теплопроводности материала и условий охлаждения и для лазеров на неодимовом стекле может быть определено с помощью формул 1 табл. 3.1. В силу невысокой теплопроводности стекла даже при интенсивном теплоотводе, когда время тепловой релаксации минимально, оно все же составляет для типичных размеров активных элементов диаметром 5—-50 мм довольно значительную величину в десятки и сотни секунд. [c.119]

Определив экспериментально коэффициент теплоотдачи в условиях, близких к условиям опытов, по термическому разложению дины (он совпал с вычисленным по формуле а — %ld, где Я — теплопроводность стекла, [c.347]

Теплопроводность стекла весьма мала (0,0017—0,0032 кал/см-сек°С), особенно хорошими теплоизоляторами являются стекловата и пеностекло. Предел прочности при растяжении кварцевого стекла равен 12—12,5 кГ/мм . Прочность закаленного стекла в шесть раз превышает прочность незакаленного. Электропроводность стекла при нормальной температуре незначительна. Пробивное напряжение 10—30 кв/мм. [c.84]

Чем меньше теплопроводность стекла, чем выше температура, до которой нагрето стеклоизделие, чем оно массивнее и чем быстрее охлаждается, тем больший перепад температур возникает между поверхностными и внутренним слоями изделия и тем в большей степени сохраняются в стекле остаточные напряжения, имеющие в производстве стеклоизделий большое значение. Стеклоизделия, отформованные из вязкой стекломассы, практически свободны от остаточных напряжений только при очень малой толщине их стенок или при очень медленном их охлаждении. [c.481]

Измерения производились с трубками трех различных типов. Трубка типа 1 представляла собой стеклянный цилиндрический сосуд с ртутным катодом и подвешенным на гибком проводнике плоским молибденовым анодом (рис. 9). Расстояние между ними можно было изменять в пределах 1—40 см, наматывая проводник на вал шлифа, находящегося в верхней части трубки. Диаметр трубки составлял около 10 см, а величина поверхности катода была несколько менее 10 см . Давление ртутного пара в трубке поддерживалось постоянным, для чего она помещалась в бак с проточной водой заданной температуры. Несмотря на низкую теплопроводность стекла, теплообмен. между катодом и водой оказывался вполне достаточным при токах до 3—4 а ввиду кратковременности существования дуги в этой области разрядных токов. Трубки типа 1 употреблялись при исследовании зависимости устойчивости дуги от ее длины, а также для опытов с нормальной длинной дугой. [c.81]

Термические свойства. Коэффициент теплопроводности стекла весьма мал. Хорошими теплоизоляторами являются стекловата и пеностекло. [c.372]

Наиболее теплопроводны кварцевое и боросиликатное стекла, а свинец или барийсодержащие имеют самую низкую теплопроводность. Повышают теплопроводность стекла окислы алюминия и железа. Тепловое расширение существенно уменьшается для стекол с повышенным содержанием окислов кремния, бора, титана, циркония риллия, цинка и резко возрастает при увеличении в составе стекла окислов бария, свинца, натрия, калия и лития. [c.452]

Внутри стеклянной плавки дальнейшая передача тепла в направлении пода соответственно перепаду температур происходит путем теплопроводности. Как показали измерения, стекло при низких температурах имеет очень низкий коэффициент теплопроводности (0,7— 0,9 ккал м ч град). Если расширить исследования по теплопроводности стекла до высоких температур, то при ккал/м.ч с этом получается поразительный резуль-тат стекло с повышением температуры становится все больше теплопроводным, и в области температуры плавления стекло так же хорошо проводит тепло, как и металл. Как видно из рис. 12, по измерениям Г. Елигехаузе-на, теплопроводность стекла, которая при 200° С составляла менее 1 ккал1мХ X ч град при очень прозрачном стекле (свинцовый хрусталь или белое бутылочное стекло), при температурах между 1 200 и 1 300° С повышается до значения 10 ккал/м ч град. При окрашенном стекле теплопроводность также отчетливо повышается, но при черном и зеленом стекле, как показывает рисунок, остается заметно ниже теплопроводности при прозрачном стекле. [c.553]

Отметим, что величина АГпр, помимо отмеченной зависимости от состояния боковой поверхности, связана с прочностными и упругими характеристиками стекла (см. формулы табл. 4). В реальных режимах работы параметром, с которым приходится непосредственно иметь дело экспериментатору, является не температурный перепад АГпр и связанное с ним механическое напряжение, а подводимая мощность накачки. При этом предельно допустимые значения последней Рн. пр оказываются (помимо вышеперечисленных характеристик среды) обусловленными также эффективностью системы накачки, спектральным составом накачивающего излучения, теплопроводностью стекла — т. е. всеми теми факторами, которые определяют связь температурного поля в элементе с условиями накачки. Исходя из этого, ясно, что стекла с более высокой концентрацией активатора (вследствие лучшего поглощения излучения накачки) характеризуются при прочих равных условиях меньшим значением Рн. пр (например, для активных элементов из стекол ГЛС-2 и ГЛС-4 это отличие составляет приблизительно 1,7 раза). Стекла с большей теплопроводностью выдерживают большие мощности накачки. Примером могут служить концентрированные неодим-фосфатные стекла (КНФС), обладающие повышенной теплопроводностью благодаря специфике строения матрицы [26, 48, 61]. Термомеханические характеристики их настолько высоки, что (в сочетании со свойственным им высоким КПД) средняя мощность излучения лазеров на их основе приближается к характерной для лазеров на АИГ Nd. [c.28]

Темпе- ратура, °С Средняя теплоемкость стекла, ккал/кг°С Коэффициент теплопроводности стекла, ккал1м час°С Средний коэффициент линейного расширения а -10 в 1/°С 1 [c.196]

Стекло А содержит основными составляющими кремнезем ЗЮг и окись бора В2О3 с объемной концентрацией 0,84 и 0,16 соответственно. Зная значения теплопроводности компонент, рассчитываем эффективную теплопроводность по формуле (1-32) и получаем 1,134 вт/(м-град). Учтем наличие окиси натрия (гп2=0,04) и получим >.= 1,11 вт/(м-град). Измеренное значение теплопроводности стекла К составляет 1,12 вт/(м-град) [73]. [c.171]

Для стекла / объемные концентрации компонент составляют 5102 — 0,58 БаО —0,24 В2О3 —0,11 2пО —0,045 АЬОз — 0,02. Расчет эффективной теплопроводности стекла по методу, изложенному в 1-7, дает Х=0,79 вт/(м град). Экспериментальное значение Я = 0,78 вт (м-град) [73]. [c.171]

Неодимовое стекло является изотропным материалом, и поэтому в нем возможно генерировать или усиливать излучение с любой поляризацией. Такой режим работы характерен для лазеров однократного действия при невысоких мощностях тепловыделения. С другой стороны, с повышением мощности тепловыделения в неодимовом стекле наводятся термонапряжения, превращающие активный элемент в фазовую пластинку, изменяющую поляризацию излучения (см. гл. 3). При этом из-за низкой теплопроводности стекла и возникающих вследствие этого больших перепадов температуры фазовая анизотропия может быть достаточно велика, что сильно сказывается на работе как генераторов, так и усилителей поляризованного излучения. [c.236]

Отрицательным свойством стекла является его хрупкость. Предел прочности стеклянных изделий при растяжении невелик, а при сжатии достигает очень большой величины (около 10 ООО кгс1см ), намного превышающей прочность кирпича, бетона и других материалов. Несмотря на большую хрупкость стекла, предел прочности при изгибе составляет 200—250 кгс/см . Оно характеризуется значительной твердостью и сопротивлением истиранию, что в ряде случаев может иметь большое практическое значение. Коэффициент теплопроводности стекла в интервале температур от 20 °С до 100 °С колеблется в пределах от 0,4 до 0,8 ккалЦм-4,-град), а коэффициент линейного расширения от 3-10" до 11-10 град . [c.37]

Термическая устойчивость изделия, как указывалось выше, обусловлена его формой, толщиной стенок, состоянием поверхности и т. д. Наличие таких дефектов, как инородные включения, особенно на наружной поверхности изделия, являющиеся центрами, из которых развиваются трещины, снижает термическую устойчивость. Небольшие свили практически не влияют на изменение термостойкости. В условиях службы лабораторная посуда часто испытывает неравномерный нагрев. Так, например, при нагревании стаканов или колб на сетке дно прогревается непосредственно, в то время как стенки остаются более холодными вследствие плохой теплопроводности стекла. При этом на границе дна и стенок возникают напряжения, которые могут привести к растрескиванию изделия, в случае если они превышают предел прочности на растяжение. Напряжения в переходной чувствительной зоне могут быть несколько снижены при округлении перехода периметра дна с боковыми стенками, при легком выгибании дна и т. д. Из всех лабораторных изделий наиболее термостойки круглодонные. [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...