Упругие свойства стекол

В пятой главе приведено описание двух методов расчета значений упругих свойств стекол. [c.4]

УПРУГИЕ СВОЙСТВА СТЕКОЛ [c.88]

МЕТОДЫ РАСЧЕТА] ПЛОТНОСТИ И УПРУГИХ СВОЙСТВ СТЕКОЛ [c.147]

Расчет упругих свойств стекол производится по формуле [c.148]

Твердые тела, как известно, под нагрузкой деформируются. Деформация может быть упругой, если после снятия нагрузки восстанавливается исходная форма тела, или пластической, которая после снятия нагрузки полностью не устраняется. Твердые стекла испытывают упругие деформации. Для характеристики упругих свойств стекол пользуются рядом величин, называемых модулями. Наиболее часто применяют модуль упругости. Он нужен при подборе стекол как для стеклопластиков, так и для спаев с металлами и другими материалами. [c.416]

Средняя точность расчета упругих свойств стекол лежит в пределах 3%. [c.36]

Механические свойства стекол качественно сходны со свойствами керамических материалов, за тем исключением, что стекла обладают способностью не только к упругому, но и к вязкопластическому деформированию в условиях длительного нагружения [c.40]

Одновременно с улучшением существовавших методик изме- рения механических свойств стекла разрабатывались новые методы измерения прочности, упругих свойств и внутреннего трения сте- кол. Использование этих методов при исследовании стекол позволило установить, что знание его механических свойств дает не менее ценные сведения о структуре стекла, чем изучение оп- тических, электрических и других его свойств. [c.3]

Во второй и третьей главах даны экспериментальные результаты измерений значений прочности и упругих свойств стекла, причем наиболее полные данные сообщаются об изменении микротвердости и упругих постоянных. Эти свойства являются весьма чувствительными к изменению структуры стекла, что видно на примере изменения механических свойств стекол, в которых ионы алюминия из шестерной, а ионы бора из тройной переходят в четверную координацию. [c.4]

УПРУГИЕ СВОЙСТВА РАЗЛИЧНЫХ СТЕКОЛ [c.89]

Впервые методы расчета значений свойств стекол по их составу были разработаны для определения оптических постоянных, плотности и коэффициента термического расширения и только в последнее время предложен метод расчета упругих постоянных. [c.147]

Указанные выше математические осложнения проявляются при исследовании уравнений движения (11.1) в предельном случае длинных волн. В этом случае стекло, подобно любому твердому телу, ведет себя как прочное веп] ество с обычными однородными упругими свойствами, и его допустимо рассматривать как макроскопическую упругую сплошную среду, в которой могут существовать акустические колебания и волны. Колебания такого типа должны автоматически появляться как приближенные решения макроскопических уравнений движения (11.1), и их вид должен также отражать влияние эффектов рассеяния, физически обусловленных неупорядоченностью структуры материала. Однако выполнить эту математическую программу, нацеленную на построение теории коротковолновых коллективных колебаний стекол и жидкостей, оказывается вовсе не просто. [c.518]

При этом металлические стекла имеют характеристики упругости (модули Юнга Е и сдвига G), на 25...30 % более низкие по сравнению со свойствами сплавов в кристаллическом состоянии. Коэффициент теплового расширения части таких материалов близок к нулю. При переходе в аморфное состояние сплавов на основе переходных металлов (железа, кобальта, никеля) значительно снижаются намагниченность и температура Кюри. При комнатной температуре коэрцитивная сила и индукция насыщения магнитомягких металлических стекол несколько ниже, а удельное электрическое сопротивление на два-четыре порядка выше по сравнению с материалами в кристаллическом состоянии, т.е. уровень электромагнитных потерь в аморфных сплавах значительно ниже. [c.317]

Лав [152] наблюдал бриллюэновское рассеяние в двух видах стекол и обнаружил поперечные и продольные фононы со скоростями, хорошо согласующимися со значениями, получаемыми по упругим постоянным. Кроме того, интенсивности рассеяния уменьшались с температурой по линейному закону, как это и должно быть для фононов. Время жизни фононов можно оценить по ширине бриллюэновских линий, и оно больше 10 циклов при всех температурах. Поэтому разумно заключить, что член Р в теплоемкости происходит из-за фононов с такими же свойствами, как у фононов в кристаллах. [c.167]

Определенную информацию о механических свойствах материалов покрытий могут дать испытания кратковременной прочности и модуля упругости фритт и стекол. [c.96]

Результаты изучения стекол методом внутреннего трения находятся в хорошем согласии с данными, полученными для тех же стекол другими физическими методами (оптические, рентгеновский анализ, электронномикроскопический, измерение упругих и электрических свойств и т. д.). [c.111]

Таким образом, исследование упругих свойств ш елочносили-катных стекол различного состава очень четко выявляет роль отдельных поблочных окислов в формировании структуры стекла и главным образом его каркаса. По мере добавления к стеклообразному кремнезему щелочных окислов происходит разрыв связей между некоторыми тетраэдрами SiOi, и каркас стекла, состоявший из пространственно связанных тетраэдров, принимает вид цепочек тетраэдров. По-видимому, ионы щелочных элементов играют существенную роль в связывании отдельных пространственных групп или цепочек этих тетраэдров. Следовательно, метод измерения упругих свойств стекол позволяет судить как об изменении отдельных связей, существующих в стекле ( ближний порядок ), так и о связях, существующих между отдельными значительными по величине группировками в нем ( дальний порядок ). Следует отметить также обнаружение нолищелочного эффекта, способствующего увеличению прочности стекла. [c.95]

Приведенные данные указы- вают на значительное влияние природы поблочных и щелочноземельных окислов на изменение упругих свойств стекол и их роль при совместном присутствии в трехкомпонентпом стекле. [c.97]

Из этого следует, что путем изменения состава практических стекол можно значительно улучшить их термомеханические свойства. За последнее время ведутся широкие работы по синтезу и внедрению в производство новых видов технических стекол, отличающихся от обычных промышленно распространенных стекол высокими показателями прочности, упругости и термостойкости. Разрабатываются новые типы малощелочных или бесщелочных силикатных и боросиликатных стекол, которые обладают пониженным коэффициентом термического расширения, устойчивы к действию повышенных температур и отличаются высокой термической стойкостью. Так, например, в СССР широко и эффективно используются промышленные термостойкие и тугоплавкие стекла МКР, мазда , стекло 13-в и стекло №31 (табл. И. 2, 8). Вновь рекомендованы для применения в промышленности высокотермостойкие стекла КС-16, КС-18 и ппрексил и стекла с повышенными упругими свойствами (табл. II. 7), обладающие сравнительно невысоким коэффициентод расширения (а 10 = 52,6 - 54 V С) и пониженной хрупкостью. Такие стекла не дают хрупкого разрушения при определении микротвердости (на приборе ПМТ-3) во время нагрузки на алмазную пирамиду в 200 г их эффективно применяют для создания механически прочных переходных спаев между различными по тепловому расширению и температуре размягчения видами электровакуумных стекол в производстве изделий радиоэлектроники одно такое стекло при спаивании деталей заменяет 8—10 переходных стекол. [c.182]

Стевелс [8], Тарасов [9] и Бартенев [10] полагают, что все стеклообразователи многокомпонентных неорганических стекол являются линейными, разветвленными или сетчатыми полимерами, которые отличаются от органических полимеров тем, что химические связи в цепях не являются чисто ковалентными. Это предположение, как указывает Бартенев [10], находит подтверждение при измерении механических свойств стекол (вязкости, упругости и прочности). [c.9]

Максимум обычно появляется При значении В20з/Ме20=1. Это явление называется борной аномалией. Причиной появления ее является переход иона бора из тройной координации в четверную и обратно. Борпую аномалию обнаруживают не все свойства стекол, а только те, которые связаны с внутренней структурой стекла. Наиболее отчетливое проявление ее заметно на кривых зависимости показателя преломления, плотности, коэффициента расширения, микротвердости и модуля упругости от состава для калиевых и натриевых стекол, но почти совсем незаметно для литиевых стекол. [c.18]

Во второй серии из основного стекла удалялся один из его окислов в количестве 3% по содержанию катионов. На основании результатов измерений модуля Юнга стекол первой и второй серии были сделаны следующие выводы 1) стеклообразующие окислы 8102, В2О3 и ОеОз имеют тенденцию понижать модуль Юнга 2) окиси лития, магния и кальция повышают, а окиси стронция и бария понижают модуль Юнга 3) окиси цинка, кадмия, железа, марганца и алюминия оказывают небольшое влияние на изменение упругих свойств стекла. [c.105]

Продолжая исследования, начатые А. Ф. Иоффе с сотрудниками (1924) по изучению упругих свойств и прочности кристаллов (каменная соль) в различных средах, П. А. Флоренский и др. (1932) показали, что техническая прочность меняется с изменением среды (исследования прочности слюды в воздухе, масле и ряде органических жидкостей). С. Н. Журков (1932) выявил условия получения образцов повышенной прочности из стекол разных сортов при травлении их поверхности плавиковой кислотой. В это же время им были проведены исследования влияния среды на прочность кварца. [c.433]

Рассматривая механические свойства стекол, А. А. Аппен 121 оценивает их следующими показателями упругость, внутреннее трение, прочность, твердость, хрупкость. [c.15]

В последнее время предложен способ расчета упругих свойств. При расчете других механических свойств стекол и эмалей до сих пор еще лриходится пользоваться данными Вин-кельмана и Шотта. [c.34]

В исследованиях были определены следующие физические и механические свойства стекол коэффициент относительной сошлифовываемости, микротвердость, микропрочность на отрыв и упругие постоянные. Численные значения этих свойств для исследованных стекол приведепы в табл. 37. [c.206]

Упругость полимеров зависит от их молекулярной структуры. Полимеры с пространственным строением всегда имеют свойства, подобные свойствам хрупких неорганических стекол, вместе с тем линейные или с редкосетчатым строением полимеры имеют ряд [c.18]

Стекла, как правило, изотропны, по механическим свойствам характеризуются упругостью (напряжение пропорционально деформации) с последутощим хрупки.м разрушением при комнатной температуре и вязким течением (напряжение пропорционально скорости деформации) при повышенных те.мпературах по оптическим свойствам обычно прозрачные (для видимого ИК-, УФ-, рентгеновского и у-излучения) как правило, диамагнитны по электрическим свойствам большинство стекол - диэлектрики (силикатные стекла), но есть и полупроводники и др. [c.50]

Большинство металлов в отличие от хрупких стекол, исследованных Гриффитсом [1,2], обладают свойством пластичности, и поэтому вершины трещин, развивающихся в такого рода материалах, окружены зонами пластического течения, напряжения в которых конечны. Ирвин [3] и Орован [4] считали эти неизбежно возникающие зоны пластичности основными поглотителями энергии, предполагая, однако, что размерами зон пластичности можно пренебречь и что преобладающим в окрестности вершины является упругое распределение напряжений с асимптотикой Данное предположение оказалось основанием для распространения энергетического критерия устойчивости Гриффитса [1,2] на случай разрушения металлов н привело к бурному развитию линейной механики разрушения (ЛМР) в настоящее время. ЛМР применяется не только для анализа причин разрушения уже разрушившихся конструкций или поиска способов предотвращения разрушения, но и с успехом для выявления корреляции между напряженно-деформированным состоянием окрестности вершины трещины и скоростью распространения усталостной трещины [5], а также при исследовании коррозионного растрескивания. [c.49]

Среди вискозиметров разных типов наибольшее значение имеют ротационные и капиллярные приборы. Важная особенность ротационных вискозиметров заключается в том, что измерение вязкости в них можно совмещать с большим числом других реологических измерений (упругости, ползучести, релаксации напряжения, сдвиговой прочности, тиксотропии и т. д.) в упругих жидкостях и у материалов, занимаюш,их промежуточное положение между жидкими и твердыми телами. Поэтому ротационные приборы имеют основное значение для характеристики механических свойств очень широкого круга материалов в текучем состоянии — от полимерных систем и пиш,евых продуктов до расплавов шлаков и стекол. [c.3]

Исследования стекол и аморфных металлических сплавов, выполненные после 1985 года, показывают, что для неупорядоченных материалов характерна своеобразная наноструктура. Подтверждением нанонеоднородной структуры аморфных металлических сплавов служат, в частности, результаты дифракционных и электронно-микроскопических исследований [1-11], рассмотренные в предгпествуюгцих разделах. Аналогичные выводы о нанонеоднородном строении стекол и аморфных вегцеств были независимо сделаны на основе исследований низкоэнергетических колебательных спектров и свойств, определяемых спектральным распределением упругих колебаний. Кратко рассмотрим результаты этих исследований. [c.183]

Рассматриваются следующие механические свойства двух-, трех- и многокомпонентных стекол прочность на растяжение, прочность по сошлифовыванию, упругие постоянные и внутреннее трение. Приводятся результаты опытов по упрочнению стекла методом травления его в растворах кислот, термообработки в расплаве солей и закалки в струе воздуха, в жидкостях и расплавах металлов. [c.2]

Если в щелочносиликатное стекло вместо кремнезема вводить глинозем [33, 34], значения показателя преломления, плотности, микротвердости и упругих постоянных будут увеличиваться, так как в стекле образуются тетраэдры АЮ4, входящие в общий каркас кремнекислородных тетраэдров. Если в исходном стекле имеется окись бора, характер изменения кривых свойство—состав при введении в него глинозема за счет кремнезема резко меняется и зависит главным образом от отношения ВаОз/Ме О. Это явление алюмоборпой аномалии наблюдается у натриевых и калиевых стекол и почти не обнаруживается у литиевых. [c.18]

С этой целью Винкельман и Шотт [1] применили принцип аддитивности свойств отдельных компонентов стекла, причем состав стекла они выражали в весовых процентах. Кларк и Тернер [2], Гельфор и Томас [3] для расчета модуля упругости пользовались коэффициентами полезного действия , отражающими изменение изучаемого свойства с замещением 8102, выраженного в весовых процентах, па той или иной окисел. Пичугин [4] расчет модуля Юнга простых силикатных стекол производил на основе термодинамических соображений. Модуль упругости стекол он связывал с молярным объемом и теплотой возгонки. Козловская [5 ] предложила аддитивные коэфициенты отдельных окислов, при которых состав стекол выражается в молярных процентах. Наиболее полные данные по расчету упругих постоянных даны Аппеном, Козловской и Гань Фу-си [6, 7] и Филипсом [8]. [c.147]

Мехаш ческне характеристики лазерных стекол — плотность р, микротвердость модуль Юнга коэффициент Пуассона (.1 н др.,—так же как и оптические свойства, могут изменяться при варьировании состава стекол даже в пределах одной ос1Ювы. В частности, введение в состав стекла катионов-модификаторов с больиюй силой ноля и малым ионным радиусом (А1, Мй) приводит к повышению микротвердости и модуля упругости.. Между изменениями [c.15]

Известны два основных класса неорганических стекол оксидные и бескислородные на основе соединений мышьяка, теллура, селена и других элементов Свойства бездефектного стекла зависят главным образом от химического состава. Так, модуль упругости кварцевого стекла равен (100 120)10 МПа, алюмоборсиликат- [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...