Упрочнение стекла

Из сравнения рассмотренных способов упрочнения стекла (рис. 15) можно заключить, что эффективное сочетание высокого уровня прочности и малой дисперсии [c.466]

Рамка алюминиевая, защитное покрытие — упрочненное стекло. [c.502]

Широкое применение получили способы упрочнения стекла, основанные на создании сжимающих напряжений в поверхностном слое кристаллизация поверхностного слоя, стравливание дефектного слоя на глубину до 500 мкм раствором плавиковой кислоты, нанесение на поверхность эмали, имеющей коэффициент теплового расширения меньший, чем у стекла, и др. Однако наибольшее применение имеют закалка и химико-термическая обработка. [c.321]

Эффект упрочнения стекла в результате ионного обмена обус- ловлен, как известно, замещением иона малого радиуса, содержащимся в стекле, ионом большего радиуса из расплава. [c.99]

Для производства упрочненного стекла помимо термической закалки прибегают также к упрочнению стекла ионным обменом. При таком упрочнении лист стекла обрабатывают в расплаве соли калия. Ионы калия, внедряясь в поверхность листа, заменяют в структуре стекла ионы натрия, что вызывает возникновение сильных напряжений сжатия в поверхностном слое стекла и соответствующее увеличение его механической прочности. При обработке ионным обменом можно получить стекла, прочность которых значительно превышает прочность стекла, подвергшегося термической закалке. Лис- [c.560]

Упрочнение стекла, т. е. радикальное улучшение взаимосвязанных между собой механической прочности и термической стойкости этого материала, можно осуществить в настоящее время двумя путями, причем наибольший эффект достигается, разумеется, при соответствующем сочетании этих путей. [c.181]

Упрочнение стекла путем изменения его химической природы и физических свойств [c.181]

Наибольший эффект упрочнения стекла достигается при возможно более полном удалении поверхностного дефектного слоя (обычно на глубину 50—150 мк) в результате его растворения (травления) в агрессивно действующих на стекло растворах кислот и щелочей. Обычно для этой цели применяют растворы плавиковой кислоты или ее смесей с серной, азотной или фосфорной кислотами. [c.189]

На рис. П. 13 показан характер изменения прочности промышленного листового полированного стекла (толщиной 5—6 мм) при изгибе во время удаления с его поверхности дефектного слоя толщиной 100 мк в результате травления стекла раствором плавиковой кислоты различной концентрации. Прочность стекла при этом увеличивается почти в 4,5 раза.Уменьшение степени упрочнения стекла [c.190]

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]

Поверхностные дефекты (микротрещины) на стекле образуются не только в результате непосредственного механического повреждения поверхности стекла в процессе его производства и эксплуатации (обработка, транспорт стекла и пр.), а и под влиянием сильных напряжений, вызываемых в стекле действием больших температурных градиентов при резком его охлаждении (во время формования и тепловой обработки стеклоизделий). При термическом и термохимическом методах упрочнения стекла, связанных с его быстрым охлаждением, улучшение свойств поверхности стекла, а следовательно его упрочнение не будут предельно полными вследствие неизбежного возникновения или развития некоторого количества новых поверхностных дефектов на стекле в самом процессе его упрочнения. [c.194]

Из сказанного ранее следует, что целесообразно последовательно сочетать описанные выше методы упрочнения стекла. В частности, доказано, что максимальный эффект упрочнения стекла достигается в результате комбинированного метода — при использовании сначала термического или термохимического метода, а затем химического (травления кислотами). [c.194]

Разработка и внедрение в производство новых типов стекол, отличающихся высокими показателями термомеханических и электрических свойств, а также различных методов упрочнения стекла (закалки) дали возможность решить проблему практического использования стекла для производства высоковольтных изоляторов. [c.202]

Различные методы упрочнения стекла описаны в главе шестой. Наиболее современными методами упрочнения стекла являются метод травления стекла в растворе плавиковой кислоты с последующей защитой поверхности пластмассовой пленкой, метод закалки стекла в жидкостях и дополнительного травления в плавиковой кислоте и, наконец, метод тепловой обработки стекла в расплаве солей, при которой с поверхности стекла удаляется дефектный слой и образуется ионообменный слой за счет диффузии щелочных ионов из расплава солей в стекло. [c.4]

В настоящее время имеется ряд методов упрочнения стекла, из которых наиболее существенными являются следующие [c.157]

Благодаря быстрому охлаждению стекла в жидкости появляется возможность закаливания, т. е. упрочнения как толстых, так и тонких образцов стекла. В более толстых стеклах возникают большие по величине закалочные напряжения. Однако при одном и том же значении закалочных напряжений прочность интенсивно закаленных в жидкости тонких стекол больше прочности толстых стекол. Это объясняется тем, что структурно-физическое состояние поверхностного слоя по сравнению с закалочными напряжениями играет для тонких стекол более важную роль в упрочнении стекла, чем для толстых. Это особенно отчетливо наблюдалось при закалке термостойких стекол, имеюш их низкие значения коэффициента термического расширения. Данные измерений для этих стекол приведены в табл. 44 [35]. [c.172]

В данном исследовании охлаждаюш ие жидкости для закалки стекол с различными технологическими свойствами и температурные интервалы охлаждения были выбраны так, чтобы получить наибольшее упрочнение стекол за счет структурного и механического факторов. Из данных табл. 44 видно, что структурный фактор в упрочнении стекла по величине равен механическому или в два-три раза больше его. Так, например, для стекла ЛК-5, имеющего низкий коэффициент термического расширения, структурному фактору принадлежит решающая роль в упрочнении. [c.172]

Роль структурного фактора в упрочнении стекла нри закалке в жидкости, ио мнению авторов работы [31], заключается в про- [c.172]

После закалки исходных образцов в вакуумном масле прочность их возрастала до 42 кГ/мм , а в силиконовом масле — до 46 кГ/мм . Травление исходных образцов в смеси плавиковой и серной кислот, разбавленных водой, давало увеличение прочности до 187 кГ/мм . Если же после травления образцы закаливались в силиконовом или в минеральном масле, прочность соответственно снижалась до 69 и 82 кГ/мм . Повторное травление этих образцов вновь повышало их прочность до 201 кГ/мм . Отсюда видно, что природа закалочного масла мало влияет на упрочнение стекла, но травление образцов, как исходных, так и закаленных, вызывает значительно более высокое повышение прочности, чем закалка образцов в жидкостях, что является подтверждением выводов, сделанных ранее в работах Витмана, Пуха и Богуславского 27, 30]. [c.176]

Термический способ упрочнения стекла используют при получении листового закаленного стекла, гнутых листов различной формы и размеров, высокочастотных подвесных изоляторов, водомерных стекол для котлов высокого давления и т. п. [c.330]

Для упрочнения стекла наряду с термическим применяют и другие методы химический — обработка поверхности стекла различными химическими соединениями (растворами HF, Н3РО4, кремнийорга-ническими соединениями) термохимический—обработка нагретой выше температуры стеклования поверхности стекла расплавами солей (Li, Са, нагретыми полимерными кремнийорганическими жидкостями), а также комбинированные методы. [c.395]

Величина производственных затрат и рыночная цена изделия из этого материала зависят от большого числа тесно переплетающихся факторов. Во-первых, стеклопластики обычно более дорогие материалы, чем их конкуренты. Например, типовой стеклопластик на основе полиэфирной смолы, упрочненный стекло-матами из тканой ровницы, стоит около 0,30 долларов за фунт, что значительно выше стоимости дерева, стали или бетона, но дешевле алюминия. Во многих случаях эта более высокая цена за фунт может быть частично компенсирована снижением массы. С другой стороны, высокопрочные композиционные материалы, упрочненные графитом, углеродом и бором, могут быть дороже алюминия в 100—200 раз. Относительно более высокая стоимость стеклопластиков отчасти компенсируется и более низкой оплатой труда рабочих, обусловленной, во-первых, небольшими трудозатратами (в чел.-ч), требуемыми для изготовления детали во-вторых, использованием малоквалифицированных рабочих. Например, в США рабочий, занятый изготовлением изделий из стеклопластиков, зарабатывает в час в 2 раза меньше вapщиIia или рабочего-прокатчика и меньше, чем квалифицированный плотник. [c.253]

Впервые пластики, упрочненные стеклом, были применены для изготовления фюзеляжа самолета ВТ-15 — одномоторного, маловысотного моноплана, сконструированного, изготовленного и испытанного в 1943 г. в лаборатории ВВС США. Первый полет самолета состоялся в марте 1944 г. По своим прочностным и массовым характеристикам этот фюзеляж со слоистой структурой, выполненной на основе бальсовой древесины, превосходил на 50% аналогичную конструкцию из алюминия. В то н е самое время ВВС США сконструировали и изготовили крыло для Североамериканского самолета АТ-6 — также одномоторного маловысотного моноплана. В конструкции этого крыла слоистой структуры облицовка была изготовлена из стеклопластика, а в качестве заполнителя был выбран ячеистый ацетат целлюлозы. Через 25 лет в 1968 г. впервые поднялся в воздух 4-местный самолет Игл фирмы Winde keг, который имел конструкцию, на 80% состоящую из стеклопластика. В конструкции крыла были использованы пять поперечных перегородок, связанных металлическими фитинговыми соединениями с его поверхностью. Улучшенные [c.491]

Теоретическая прочность стекла в зависимости от его состава может равняться 1000—2500 иг/мм . Микротрещины и атмосферная влага снижают теоретическую прочность обычного промышленного стекла до 5—10 кг/мм . Наиболее распространенные методы упрочнения стекла основаны на изменении состояния его поверхности. А если, пользуясь плавиковой кислотой, вернее, парами фтористого водорода, удалить поверхностный слой стекла В этом случае лолоску стекла толщиной в 1,5 мм можно без опасения сгибать в полуокружность. [c.97]

Комбинированные способы упрочнения стекла (закалка в полиорганосилоксаиовых жидкостях и в рас-плава с легкоплавких металлов, метод ионного обмена и т. гП.) позволяют получать листовое стекло невиданной прочности. Для испытания одного из таких стекол толщиной всего в миллиметр с высоты более 3 метров был сброшен, стальной шар весом около четверти килограмма. Шар отскочил от стекла, не повредив его. Из такого стекла делают трамплины в плавательных бассейнах, его вставляют в окна космических кораблей. Ему не страшны вибрация, удары, резкие перепады температуры. [c.98]

Ширркое промышленное распространение получило упрочнение стекла (толщиной от 4,5 мм а выше) закалкой в воздушном потоке. [c.462]

Закалка в жидких средах — полиорганосилоксанах и особенно в расплавах легкоплавких металлов (сплава Вуда, олова и т. п.) — наиболее эффективный способ упрочнения стекла (рис. 11, 12 и табл. 23), особенно тонкого или малорасширя-ющегося, которые вообще плохо поддаются воздушной закалке. При такой закалке упрочнение стекла сопровождается также значительным ростом его термической стойкости (рис. 13). [c.465]

Стемалит (ГОСТ 22279—76) — плоское закаленное эмалированное стекло, покрытое с одной сторо— эмалевой краской и подвергнутое термообработке с целио упрочнения стекла п закрепления краски на его поверхности. Изготовляют шириной от 900 до 1100 мм с интервалом 50 мм п длиной от 400 до 1500 мм с интервалом 100 мм. [c.407]

Работы по упрочнению стекла путем изменения его химической природы, структуры и физико-химических свойств только начинают широко развиваться. Достаточно, например, указать, что уже в настоящее время разработан саособ упрочнения стекла созданием в нем [c.183]

Упрочнение стекла путем его закалки получило широкое промышленное применение в производстве листового технического стекла, стеклянных изоляторов, водомерных стекол для котлов и автоклавов, тарного, светотехнического и ряда других специальных стекол. Наибольшее распространение имеет закаленное листовое стекло, называемое сталинит , которое получается путем закалки обычного промышленного листового стекла (тянутого или прокатного), полированного или неполированного, толщиной от 4,5 до 25 мм. Обычно листы стекла, одинаково разогретые в электрической печи до температуры 610—650° С, быстро и равномерно (с обеих сторон) охлаждают струями холодного воздуха в специальной воздухоструйной установке. Стекло сталинит производят в виде плоских или гнутых листов различной конфигурации и размеров (например, полупанорамных и панорамных стекол для автомобилей). [c.188]

Указанный способ упрочнения стекла получил промышленное распространение для упрочнения оконного, зеркального, узорчатого, армированного и глушеного листовых стекол. [c.190]

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]

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]

Одной из причин понижения величины микротвердости щелочно-силикатных стекол по мере увеличения в них содержания щелочных окислов является разрушение каркаса кварцевого стекла, состоящего из тетраэдров 8104, т. е. разрыв связей 31-0 и образование немостиковых ионов кислорода, к которым присоединяются ионы щелочных элементов. Большая прочность литиевых стекол по сравнению с натриевыми и калиевыми [47—48] объясняется тем, что ион лития является наименьшим но размеру, чем остальные, но имеет большую силу поля, а потому вызывает большое упрочнение стекла. Кроме того, он легче размещается в промежутках между тетраэдрами и меньше искажает общий каркас стекла. [c.51]

Величина напряжения в поверхностном слое стекла вследствие изменения его структуры при ионном обмене возрастает с увеличением температуры обработки и количества ионов калия (или серебра), вошедших в этот слой. Однако для некоторых составов стекол на кривой напряжение—температура обработки появляется максимум, который возникает примерно на 100° ниже температуры размягчения (деформации). Образование максимума связано с релаксацией напряжения, протекающей при температуре тепловой обработки. Следовательно, возникновение максимума на кривой напряжение—концентрация ионов в стекле определяет предел упрочнения стекла, так как между прочностью образцов и величиной напряжения сжатия в ионообменном слое существует про-иорциоиальная зависимость. Максимальные значения напряжений, полученные в этих стеклах при ионном обмене, составляют 40—50% от прочности, определенной расчетом на основании предположения, что в исследуемых стеклах все ионы натрия заменены на ионы калия. Возможной причиной этого может быть более плотная структура ионообменного слоя по сравнению со стеклами, полученными варко11 шихты, содержащей окиси натрия и калия. [c.164]

Богуславский и Сильвестрович [26] предложили производить закалку стекол в кремнеорганических жидкостях, в результате которой прочность их достигала 40—50 кГ/мм , что в два раза больше прочности стекол, подвергнутых воздушной закалке при той же величине А (1.5—2.5 Л /см). Дополнительный эффект упрочнения стекла был объяснен тем, что при этом процессе улучшается состояние поверхностного слоя обрабатываемого образца стекла за счет цементации поверхностных дефектов полимерными соединениями, имеющими большое химическое сродство со стеклом. Однако дальнейшие исследования этого процесса упрочнения стекла показали, что цементация имеет незначительное влияние на увеличение его прочности. Дополнительная обработка закаленного в кремнеорганических жидкостях стекла в растворе плавиковой кислоты увеличивает прочность стекла до 100— 150 кГ/мм . Метод закалки стекла в кремнеорганических жидкостях с последующим травлением его в растворе плавиковой кислоты [26—37] получил название термофизического метода упрочнения стекла. [c.171]

Упрочнение стекла достигается подборол хитничсского состава, Наиболее высокими прочностными свойствами обладают кварцевые и бесщелочные стекла. [c.498]

Упрочнение стекла достигается удалением с поверхностп стекла дефектных мест растворами кислот и щелочей. Прочность стекла увеличивается почти в 4 раза. [c.498]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...