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软玻璃的机械强度
[添加时间] 2016-11-24 [访问量] 654 [返回]

      软玻璃的力学性质主要包括软玻璃的机械强度、软玻璃的弹性、软玻璃的硬度和脆性等,对软玻璃的使用有着非常重要意义。

软玻璃的机械强度-软玻璃生产厂家来为大家娓娓道来:

★软玻璃的机械强度的基木概念 

         软玻璃的机械强度是指在受力过程中,从开始受载到断裂所能达到的最大的应力值。按照受力情况的不同,软玻璃的机械强度一般用耐压强度、抗折强度、抗张强度和抗冲击强度等指标表示。从机械性能的角度来看,软玻璃得到广泛应用的原因之一就是它有高的抗压强度和硬度。然而,由于软玻璃的抗折强度和抗张强度不高,并且脆性很大,使软玻璃的使用受到一定的限制。为了提高软玻璃的机械强度,可采用退火、钢化、表面处理一与涂层、微晶化以及与其他材料复合等方法。这些方法可以使软玻璃的机械强度大大提高,有的可使抗折强度成倍甚至十几倍地增加。

软玻璃的机械强度与化学组成、表而和内部结构、温度、热处理条件等因素有关。 在常温下软玻璃是一种弹性材料,它在负荷作用下产生变形,当负荷除去后又恢复原有的形状。只要在弹性极限内,并且负荷时间不长,应变的产生及消失是瞬间完成的,虎克弹性定律是可以适用的,但当负荷时间较长时就会有变形滞后现象。

在较高温度下,约在转变点到变形点这一区间,软玻璃的变形是由于a滞流动,也有人认为是塑性流动所引起的。在更高的温度下,软玻璃完全为A滞流动。

★软玻璃的理论强度与实际强度 

      软玻璃(水晶板)的理论强度是按不同理论计算方法(如根据化学键强度、弹性模量等)推导得出的无缺陷的软玻璃强度。即从不同理论角度来分析材料所能承受的最大应力。从原子间结合的情况来看,是分离原子(或离子)所需的最小应力。

软玻璃的抗张强度一般在34。 3 -83。 3 MPa之间,而抗压强度一般在1。96 ^-4。 9 GPa之间。但是,窗软玻璃和瓶罐软玻璃的实际抗折强度只有6。 86MPa,与理论强度相差2^3个数量级。 软玻璃的实际强度低的原因是由于软玻璃的脆性和软玻璃中存在有微裂纹(尤其是表而微裂纹)和不均匀区(力学弱点)所引起的。由于软玻璃受到应力作用时不会产生流动,表而上的微裂纹便急剧扩展,并且应力集中,以致破裂。

★ 影响软玻璃机械强度的主要因素

       化学键与化学组成对软玻璃机械强度的影响,是指键强及单位体积内键的数目对强度的影响,不同组成的软玻璃,其结构间的键强也不同。如桥氧离子与非桥氧离子的键强不同,碱金属离子与碱土金属离子的键强也不一样,下图表示三种不同结构强度的软玻璃。 石英软玻璃的强度最高,含有R2‘离子的软玻璃强度次之,强度最低的是含有大量R‘离子的软玻璃。一般软玻璃强度随化学组成的变化在34。 3 -88。2MPa间波动。CaO, BaO, B, 0, ( 15 % 以下), AI, O,对强度影响较大,哑0, Zn0, Fee 0,等影响不大。

单位体积内的键数,是指结构网的疏密程度。结构网稀,强度就低。 各组成氧化物对软玻璃抗张强度的提高作用顺序是:A1, 0, > (Si02,吨0, ZnO) B,O, > Fe, 03 > ( BaO, CaO, Pb0),括号中的组分作用大致相同。 软玻璃的抗张强度。,和抗压强度。。按加和性法则用下式计算 (3F=P,F,+P2 F2+’二+P,F.(1一4) ac=P, C,+P, C2+…+P. C. 式中pI, P,,., P.—软玻璃中各种组成氧化物的质量百分含量; F,, F2, "" , F.—各组成氧化物抗张强度计算系数; C., C2, ..., Co—各组成氧化物抗压强度计算系数。
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