效劳热线:0471-3188880

影响玻璃强度的八个身分

公布工夫:2018年05月02日  点击:次 文章泉源:本站原创   文章作者: 佚名

分享到:-葡京娱乐wwwpj5002com-新葡京,xpj68.com

    我们晓得,一般玻璃经由过程钢化处置惩罚后,便会发生很下的强度,以至经由过程一些手腕处置惩罚到达防弹、防爆炸等强度。关于修建和兵工运用的下强度玻璃,是经由过程发掘玻璃种种增强强度的身分组合运用而获得的下强度玻璃,研讨影响玻璃强度的身分具有非常重要的意义。那么影响玻璃强度的主要因素果素有哪些呢?

    影响玻璃强度的主要因素有:化学键强度、外面微裂纹、微不均匀性、构造缺点和外界前提如温度、活性介质、委靡等。诸多身分或自力影响或互相影响。

    1·化学构成固体物资的强度重要由各质点的键强及单元体积内联合键的数量决意。对差别化学构成的玻璃来讲,其构造间的键力及单元体积的键数是差别的,因而强度的巨细也不同。对硅酸盐玻璃来讲,桥氧取非桥氧所构成的键,其强度差别。石英玻璃中的氧离子悉数为桥氧,Si——O键力很强,因而石英玻璃的强度最高。就非桥氧来讲,碱土金属的键强比碱金属的键强要大,以是露大量碱金属离子的玻璃强度最低。单元体积内的键数也即构造网络的疏密水平,构造网密,强度便低。

    2·外面微裂纹前面所述玻璃强度取外面微裂纹亲切相干。格里菲斯(Griffith)以为玻璃损坏时起首是从外面微裂纹最先,跟着裂纹逐步扩大,致使全部试样的碎裂。凭据测定,正在1m㎡玻璃外面含有300个阁下的微裂纹,那此微裂纹的深度约为4——8nm。因为这些微裂纹的存在,使玻璃的抗推、抗合强度仅为抗压强度的1/15——1/l00。

    为了战胜外面微裂纹的影响,进步玻璃的强度,可接纳两个路子。其一是削减和消弭玻璃的外面缺点。其二是使玻璃外面构成剩余压应力,以战胜外面微裂纹的扩大时的推应力感化。为此可采用外面火焰抛光、氢氟酸侵蚀等,以消弭或钝化微裂纹;借可采用淬热(物理钢化)或外面离子交换(化学钢化),以得到压应力层。比方,把玻璃正在火焰中拉成纤维,正在拉丝的历程中,原有微裂纹被火灯i熔去,而且正在冷却历程中表里发生压应力层,从而强化了外面,使玻璃纤维的强度大幅增添。

    3·微不均匀性,经由过程电镜视察证明,玻璃中存在微相和微不均匀构造。它们是由分相或构成离子群聚而致。微相之间易生成裂纹,且其互相间的联合力对照微弱,又果身分差别,热膨胀不一样,必然会发生应力,使玻璃强度低落。微相之间的热膨胀系数差异越大,冷却历程中天生微裂纹的数量也越多。

    差别品种玻璃的微不均匀区巨细差别,偶然可达20nm。微相直径正在热处理后有所增添,而玻璃的极限强度是取微相直径巨细的开方成反比,微相增添则强度低落。

    4·玻璃中的宏观和微观缺点宏观缺点如固体混合物(结石)、气体混合物(气泡)、化学不均匀(条纹)等常果身分取主体玻璃身分不一致,膨胀系数差别而形成内应力。同时因为宏观缺点供应了界面,从而使微观缺点(如点缺陷、部分析晶、晶界等)经常正在宏观缺点的中央集中,从而致使裂纹的发生,严峻影响玻璃的强度。

    5·活性介质活性介质(如火、酸、碱及某些盐类等)对玻璃外面有两种感化:一是渗人裂纹像楔子(斜劈)一样使微裂纹扩大;二是取玻璃起化学感化损坏构造(如使硅氧键断开)因而正在活性介质中玻璃的强度低落。火引发强度低落最大。玻璃正在醇中的强度比正在水中下4000,正在醇中或其他介质中露水份越下,越靠近正在水中的强度。

    6·温度高温取高温对玻璃强度的影响是差别的。正在靠近绝对零度(-273℃四周)到200℃范围内,强度随温度的上升而下落。此时因为温度的降低,裂纹端局部子的热运动加强,致使联合键的断裂,增添玻璃碎裂的几率。正在200℃阁下时强度最低。高于200℃时,强度逐步增添,那可归因于裂口的纯化,和缓了应力的集中。

    7·玻璃中的应力玻璃中的剩余应力,特别是散布不均匀的剩余应力,使强度大为低落。实行证实,剩余应力增添到1.5——2倍时,抗弯强度低落9%一12%。玻璃停止钢化后,使其外面发生匀称的压应力、内部构成匀称的张应力,则能大大进步成品的机器强度。经由钢化处置惩罚的玻璃,其耐机器打击和热打击的才能比经优越退火的玻璃要下5——10倍。

    8·玻璃的委靡征象正在常温下,玻璃的损坏强度随加荷速度或加荷工夫的转变而转变。加荷速度越大或加荷工夫越少,其损坏强度越小,短时间不会损坏的负荷,工夫暂了可能会损坏,这类征象称之为玻璃的委靡征象。玻璃正在现实运用时,当禁受长时间、屡次负荷的感化,或正在弹性变形温度范围内禁受屡次温差的打击,都邑遭到“委靡”的影响。比方用玻璃纤维做实验,若短时间内施加为断裂负荷60%的负荷时,只要个体试样断裂,而正在长时间负荷感化下,悉数试样皆断裂。

    研讨注解,玻璃的委靡征象是因为正在加荷感化下微裂纹的扩大而逐步加深而至。此时四周介质特别是水份将减速取微裂纹尖端的SiO2网络构造回响反映,使网络构造损坏,致使裂纹的延长。而玻璃正在液氮、更低温度下和真空中,不泛起委靡征象。另外,委靡取裂纹巨细无关。